thiết kế xe chở rác ba bánh chạy bằng nhiên liệu lpg

ọử aùn tọỳt nghióỷp Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng truyóửn lổỷc xe chồớ raùc ba baùnh
LI NểI U
Ngy nay, vn mụi trng luụn c quan tõm khụng ch trong phm vi ca
mt quc gia m lan rng ra ton th gii. Bờn cnh khớ thi nhng ngnh cụng nghip,
khớ thi giao thụng thỡ rỏc thi cng l mt nguyờn nhõn khụng kộm gõy nh hng xu
n mụi trng, cnh quan thiờn nhiờn v c bit l sc khe con ngi trong quỏ
trỡnh ụ th hoỏ.
Phng thc thu gom rỏc trong tng lai gn ca thnh ph Nng s thay
i vi hng lot trm trung chuyn i vo hot ng khi ú i ng cụng nhõn lm
vic bng xe ba gỏc p hay kộo s úng vai trũ quan trng quyt nh hiu qu thu
gom rỏc. nõng cao hiu sut thu gom rỏc trờn mi cụng nhõn, gim bt sc lao ng
cho ngi cụng nhõn bng cỏch c gii hoỏ mt phn phng thc vn chuyn ng
thi cng nhm gii quyt tt vn ụ nhim mụi trng ụ th do khớ x ng c,
ti i vo thit k loi xe gn mỏy chy bng nhiờn liu khớ hoỏ lng ch thựng rỏc
thay cho cỏc xe ba gỏc p hin nay.
ti Thit k xe ch rỏc ba bỏnh chy bng nhiờn liu LPG cng ó c
nhiu nh khoa hc cng nh sinh viờn trng i Hc Bỏch Khoa - i Hc Nng
quan tõm nghiờn cu v t c mt s kt qu nht nh, tuy vy ti ny cha i
vo ng dng thc t c. Do vy em chn ti Thit k mi xe ch rỏc ba bỏnh
c nh vi mt s ci tin ỏp ng c yờu cu k thut ca xe m ti trc
ú cha gii quyt c.
Do xe thit k cn phi ỏp ng mt s yờu cu khc khe v chiu cao sn xe,
chiu di ton b xe v kh nng quay vũng trờn nhng ng hm nh nờn vi kin
thc v kinh nghim thc t cũn nhiu hn ch, ti liu tham kho v cỏc loi xe ba
bỏnh ớt, thi gian thc hin ngn nờn mc dự ó c gng tỡm tũi, nghiờn cu, lm vic
mt cỏch nghiờm tỳc nhng quỏ trỡnh tỡm ý tng thit k v xe thit k ra cũn nhiu
nhc im cha th gii quyt ht. Kớnh mong c cỏc thy cụ ch bo ti ca
em c hon thin hn.
SVTH: Trổồng Minh Hoaỡng - Lồùp 02C4 Trang 1
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
Sau cùng em xin chân thành cảm ơn Thầy cô giáo trong khoa đặc biệt là các

Thầy trong trung tâm thí nghiệm động cơ và ô tô và Thầy giáo hướng dẫn Th.S. Lê
Văn Tụy đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án.
Đà Nẵng, Ngày 25 tháng 5 năm 2007.
Sinh viên thực hiện
Trương Minh Hoàng
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 2
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
MỤC LỤC
1. VẤN ĐỀ THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN RÁC THẢI TRONG THÀNH PHỐ ĐÀ
NẴNG. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 13
1.1. VẤN ĐỀ THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN RÁC THẢI 13
1.2. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI 14
2. PHÂN TÍCH TÌM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC 15
2.1. ĐỐI TƯỢNG CHUYÊN CHỞ CỦA XE 15
2.1.1. Loại thùng 660 lít 15
2.1.2. Loại thùng 240 lít 15
2.2. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CẦN THIẾT KẾ 16
+ Hệ thống thiết kế phải có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo nhất có thể, giá thành 16
hợp lý 16
2.3. THIẾT KẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 16
ĐỂ THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CHO XE, CÓ THỂ CHỌN MỘT
TRONG HAI PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG LÀ TRUYỀN ĐỘNG ĐAI VÀ
TRUYỀN ĐỘNG XÍCH. SỬ DỤNG BỘ TRUYỀN XÍCH VÀ CÁC BÁNH RĂNG
ĐỂ TRUYỀN CÔNG SUẤT TỪ ĐỘNG CƠ ĐẾN VI SAI, TA CHỌN PHƯƠNG ÁN
TRUYỀN ĐỘNG ĐAI CHO ĐƯỜNG TRUYỀN TỪ TRỤC RA VI SAI ĐẾN HAI
BÁNH XE CHỦ ĐỘNG 16
Các phương án bố trí truyền động: 16
+ Phương án 1: Dẫn động hai bên, có vi sai không có số lùi, hai bánh xe sau độc
lập 16
- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, êm dịu trong chuyển động 16

- Nhược điểm: Tính ổn định thấp 16
17
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 3
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
Hình 2.1. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên có vi sai không có số lùi, 17
hai bánh xe sau độc lập 17
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 5 - Ổ đỡ vi sai,10 - Bánh răng vệ
tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13 - Ổ đỡ bán trục, 14- Pu ly chủ
động, 17
15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị động, 19 - Bánh xe chủ động, 20 - Dây
xích nối từ trục ra hộp số đến vi sai, 21- Đĩa xích lắp trên thân vi sai 17
+ Phương án 2: Dẫn động hai bên có vi sai, không có số lùi, hai bánh xe sau phụ
thuộc 17
- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, tính ổn định cao hơn phương án 1 17
- Nhược điểm: Điều khiển không thuận tiện 17
18
Hình 2.2. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên 18
có vi sai, không có số lùi, hai bánh xe sau phụ thuộc 18
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 5 - Ổ đỡ vi sai,10 - Bánh răng vệ
tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13 - Ổ đỡ bán trục, 14- Pu ly chủ
động, 18
15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị động, 18 - Dầm sau, 19 - Bánh xe chủ
động, 20 - Dây xích nối từ trục ra hộp số đến vi sai, 21- Đĩa xích lắp trên thân vi
sai 18
+ Phương án 3: Dẫn động hai bên, có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau độc lập .18
- Ưu điểm: Thuận tiện trong điều khiển lùi xe, tính êm dịu cao 18
- Nhược điểm: Tính ổn định thấp và kết cấu phức tạp 18
19
Hình 2.3. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên 19
có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau độc lập 19

SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 4
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 3 - Dây xích nối từ trục ra hộp số
đến trục vào số lùi, 4 - Đĩa xích lắp trên trục vào số lùi, 5 - Ổ đỡ vi sai, 6 - Cơ cấu
gài số lùi hoặc tiến, 7 - Bánh răng số lùi, 8 - Bánh răng số tiến, 9 - Bánh răng lắp
trên thân vi sai, 10 - Bánh răng vệ tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13
- Ổ đỡ bán trục, 14- Pu ly chủ động, 15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị
động, 19 - Bánh xe chủ động 19
+ Phương án 4: Dẫn động hai bên có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau phụ thuộc.
19
- Ưu điểm: Điều khiển thuận tiện, tính ổn định cao hơn 19
- Nhược điểm: Kết cấu phức tạp 19
20
Hình 2.4. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên 20
có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau phụ thuộc 20
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 3 - Dây xích nối từ trục ra hộp số
đến trục vào số lùi, 4 - Đĩa xích lắp trên trục vào số lùi, 5 - Ổ đỡ vi sai, 6 - Cơ cấu
gài số lùi hoặc tiến, 7 - Bánh răng số lùi, 8 - Bánh răng số tiến, 9 - Bánh răng lắp
trên thân vi sai, 10 - Bánh răng vệ tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13
- Ổ đỡ bán trục, 14- Pu ly chủ động, 15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị
động, 18 - Dầm sau, 19 - Bánh xe chủ động 20
+ Qua bốn phương án trên ta chọn phương án 4 làm phương án truyền lực cho xe
thiết kế vì xe rác ta cần tính ổn định hơn tính êm dịu và điều khiển thuận tiện 20
2.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC.
20
2.4.1. Tính chọn động cơ 20
Các thông số cho trước: 20
2.4.2. Tính chọn bộ truyền xích 24
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 5
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh

Bộ truyền xích truyền động từ trục ra của hộp số, truyền đến trục trung gian rồi
qua các bánh răng truyền đến vi sai 24
24
2.4.2.1. Ưu nhược điểm của bộ truyền xích 25
+ Ưu điểm 25
- Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục khá xa nhau. - Kích
thước và khuôn khổ nhỏ gọn hơn bộ truyền đai 25
- Hiệu suất làm việc cao ( = 0,96 ÷ 0,98) 25
- Lực tác dụng lên trục tương đối nhỏ 25
- Truyền động tốt ở trường hợp có khoảng cách trục trung bình 25
+ Nhược điểm 25
- Bộ truyền xích tạo ra nhiều tiếng ồn khi làm việc 25
- Vận tốc tức thời của xích và đĩa xích bị dẫn không ổn định 25
- Yêu cầu chăm sóc thường xuyên (bôi trơn, điều chỉnh căng xích) 25
- Nhanh mòn, nhất là những nơi làm việc có nhiều bụi và không được bôi trơn
tốt 25
2.4.2.2. Chọn loại xích và các thông số của xích, đĩa xích 25
Có 3 loại xích: Xích ống, xích con lăn, xích răng ta có thể chọn một trong ba loại
xích này, từng loại xích có những đặc điểm sau: 25
+ Xích ống 25
Đơn giản, giá thành hạ và khối lượng giảm vì không dùng con lăn, nhưng cũng vì
thế mà bản lề nhanh mòn. Nên chỉ dùng xích ống cho những bộ truyền không
quan trọng và yêu cầu khối lượng nhỏ 25
+ Xích răng 25
Có ưu điểm là khả năng tải lớn, làm việc êm nhưng chế tạo tương đối phức tạp
và giá thành đắt nhất, do vậy chỉ dùng xích răng khi vận tốc xích trên 10 đến
15 m/s 25
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 6
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
+ Xích ống con lăn 25

Gọi tắt là xích con lăn về kết cấu thì giống như xích ống, chỉ khác ở phía ngoài
ống lắp thêm con lăn, nhờ đó có thể thay thế ma sát trượt giữa ống và răng đĩa (ở
xích ống) bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa (ở xích con lăn). Kết quả là độ
bền mòn của xích con lăn cao hơn xích ống, chế tạo nó không phức tạp bằng xích
răng, do đó xích con lăn được dùng khá rộng rãi. Nó dùng thích hợp khi vận tốc
làm việc dưới 10 đến 15 m/s 25
+ Các thông số của xích con lăn dùng trên xe như sau: 26
26
Hình 2.7. Kết cấu xích con lăn dùng trên xe 26
1 - Má ngoài, 2 - Má trong, 3- Chốt, 4 - Con lăn, 5 - Ống 26
+ Các thông số của xích có giá trị như bảng 2.1 26
Bảng 2.1 26
26
26
27
Hình 2.8. Kết cấu đĩa xích 27
Bảng 2.2 27
27
27
2.4.3. Thông số kỹ thuật của bộ truyền thay đổi chiều chuyển động của xe 28
Thông số kỹ thuật của bộ truyền thay đổi chiều chuyển động của xe có giá trị như
bảng 2.3 28
Bảng 2.3 28
28
2.4.4. Bộ vi sai 28
2.4.4.1. Công dụng 28
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 7
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
Vi sai là một cơ cấu trong hệ thống truyền lực dùng để phân phối momen truyền
đến cho các bán trục đảm bảo cho các bánh xe quay với tốc độ khác nhau và tránh

cưỡng bức các chi tiết, gây mòn lốp khi quay vòng, khi xe chuyển động trên mặt
đường không bằng phẳng, tăng tính ổn định cho xe. Đối với loại xe máy chở
thùng rác ba bánh xe, một bánh dẫn hướng và hai bánh chủ động thì công dụng
của bộ vi sai càng rõ ràng hơn. Nếu ta dùng một trong hai bánh xe sau làm bánh
xe chủ động thì xe sẽ mất tính ổn định lái một cách rõ rệt, tay lái có xu hướng lao
về phía bánh xe sau không chủ động 28
Khi quay vòng thì hai bánh xe sau có sự chênh lệch vận tốc khá lớn, nếu không
dùng vi sai thì hai bánh xe sau sẽ chống mòn 28
28
28
2.4.4.2. Chọn bộ vi sai 29
Do xe thiết kế ra làm sao ta giảm được trọng lượng toàn bộ xe càng nhiều
càng tốt. Hiện nay ở trên thị trường có nhiều bộ vi sai có thể chọn, nhưng để
chọn loại vi sai có kết cấu nhỏ gọn ta chọn vi sai của xe du lịch sau đó gia công
lại ta sẽ có vỏ vi sai như sau: 29
29
Hình 2.9. Vỏ vi sai 29
2.4.4.3. Sơ đồ động và nguyên lý làm việc 29
+ Sơ đồ động: 29
29
Hình 2.10. Sơ đồ động học vi sai 29
1 - Bán trục, 2 - Bánh răng lắp trên vi sai, 3 - Thân vi sai, 4 - Bánh răng hành tinh,
5 - Ổ đỡ vi sai, 6 - Bánh răng vệ tinh 30
+ Nguyên lý làm việc: 30
30
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 8
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
(a) (b) 30
Hình 2.11. Quan hệ động học và động lực học vi sai côn đối xứng 30
a. Khi đi thẳng; b. Khi quay vòng 30

+ Khi chuyển động thẳng trên đường bằng phẳng, quãng đường lăn của hai bánh
xe bằng nhau, nếu lực cản trên hai bánh xe như nhau sẽ làm cho các bánh răng
bán trục quay cùng tốc độ, như vậy bánh răng vệ tinh không quay quanh trục của
nó mà chỉ quay trên các bánh răng bán trục. Mômen truyền xuống từ vỏ vi sai cân
bằng với mômen cản lăn tại vết tiếp xúc của bánh xe, tức là: 30
nt = np = n0 và Mt = Mp = 0,5M0 (Hình 2.11.a) 30
Trong đó nt, np, n0 tốc độ quay của bánh xe trái, phải và vỏ vi sai (v/p) 30
Mt, Mp, M0 mô men trên bánh xe trái, phải và vỏ vi sai (N.m) 30
2.4.5. Tính chọn bộ truyền đai 31
Bộ truyền đai được chọn để truyền động từ hai trục ra vi sai truyền đến hai bánh xe
chủ động, sử dụng bộ truyền đai có những ưu nhược điểm sau: 31
2.4.5.1. Ưu nhược điểm của bộ truyền đai 31
+ Ưu điểm 31
- Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục ở khá xa nhau 31
- Giữ được an toàn cho các chi tiết khác khi bị quá tải 31
- Làm việc êm 31
- Kết cấu đơn giản, giá thành rẻ 31
+ Nhược điểm 31
- Khuôn khổ và kích thước của bộ truyền đai khá lớn 31
- Lực tác dụng lên trục và ổ khá lớn do ảnh hưởng của lực căng đai 31
- Tuổi thọ của bộ truyền đai thấp khi làm việc với cường độ cao 31
2.4.5.2. Tính chọn các thông số của bộ truyền 31
Các thông số cho trước: 31
+ Chọn đai thang loại Б theo [5] có tiết diện và thông số như sau: 31
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 9
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
31
Hình 2.12. Tiết diện đai 31
31
+ Thông số kỹ thuật của đai như bảng 2.4 32

32
Bảng 2.4 32
32
+ Công suất trục dẫn: N1 = 3,67 (kW) 32
HÌNH 2.13. KẾT CẤU PULY SAU 36
2.4.6. Tính chọn bộ căng đai 36
37
Hình 2.14. Sơ đồ bố trí bánh căng đai 37
1 - Puly chủ động, 2 – Bánh căng đai, 3 – Dây đai, 4 – Puly bị động, 5 - Lỗ bắt
puly với cơ cấu phanh, 6 - Lỗ bắt puly với vành bánh xe 37
2.4.7. Chọn lốp 38
3. XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TỔNG THỂ CHUNG 39
3.1. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀI CỦA XE 39
3.1.1. Chiều dài toàn bộ xe 39
3.1.2. Chiều dài cơ sở của xe 40
3.2. XÁC ĐỊNH CHIỀU CAO XE 43
+ Chiều cao xe phụ thuộc vào chiều cao sàn xe và chiều cao thùng rác cần chuyên
chở. Từ đó ta chọn chiều cao xe như sau: 43
3.3. XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG XE 43
+ Để thuận tiện cho việc vận chuyển trong các ngõ hẻm và chở được các thùng rác
theo tiêu chuẩn, việc bố trí hệ thống treo, hệ thống truyền lực, bề rộng lốp thì chiều
rộng xe thiết kế ta chọn như sau: 43
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 10
ọử aùn tọỳt nghióỷp Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng truyóửn lổỷc xe chồớ raùc ba baùnh
4. XC NH CC TO TRNG TM XE 44
4.1. XC NH CC TO TRNG TM KHI XE KHễNG TI 44
4.1.1.Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu dc 44
44
Ta c a0 = 1044 (mm) 44
44

4.1.2. Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu cao 44
4.2. XC NH CC TO TRNG TM KHI XE Y TI 46
4.2.1.Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu dc 46
4.2.2. Xỏc nh to trng tõm xe theo chiu cao 47
5. TNH TON SC KẫO CA XE THIT K 49
5.1. MC CH 49
5.2. NHNG THễNG S C BN 49
5.3. TNH TON CC THễNG S NG LC HC CA XE 50
5.4. LP CC TH C TNH NG LC HC 51
5.4.1. Lp th c tớnh ngoi ca ng c 51
5.4.2. Lp c tớnh kộo ca xe 53
5.4.2.1. Lp c tớnh cụng sut ca xe 53
Cụng sut ca ng c phỏt ra sau khi ó tiờu tn i mt phn cho ma sỏt
trong h 53
thng truyn lc, phn cũn li dựng khc phc lc cn ln, lc cn khụng
khớ, lc cn dc, lc cn quỏn tớnh, lc cn múc kộo 53
56
5.4.2.2. Lp c tớnh kộo ca xe thit k 57
59
5.4.3. Lp th c tớnh ng lc hc ca xe 60
SVTH: Trổồng Minh Hoaỡng - Lồùp 02C4 Trang 11
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
5.4.4. Lập đồ thị gia tốc của xe 63
6. BÁN KÍNH VÀ HÀNH LANG QUAY VÒNG CỦA XE THIẾT KẾ 67
6.1. BÁN KÍNH QUAY VÒNG CỦA XE 67
Khi xe vào đường vòng, để đảm bảo bánh xe dẫn hướng không bị trượt lết hoặc
trượt quay thì đường vuông góc với các véctơ vận tốc chuyển động của tất cả các
bánh xe phải gặp nhau tại một điểm, điểm đó chính là tâm quay vòng tức thời của
xe 67
6.2. HÀNH LANG QUAY VÒNG CỦA XE 68

7. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH XE 70
7.1. TÍNH ỔN ĐỊNH DỌC CỦA XE 70
74
7.2. TÍNH ỔN ĐỊNH NGANG CỦA XE 74
7.2.1. Tính ổn định ngang của xe khi chuyển động trên đường nghiêng ngang .75
7.2.2. Tính ổn định ngang của xe khi chuyển động quay vòng trên đường nghiêng
ngang 77
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 12
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
1. VẤN ĐỀ THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN RÁC THẢI TRONG THÀNH PHỐ
ĐÀ NẴNG. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.
1.1. VẤN ĐỀ THU GOM VÀ VẬN CHUYỂN RÁC THẢI.
Phương thức thu gom rác hiện nay tại Đà Nẵng được tổ chức rất có hiệu quả. Quá
trình thu gom được thực hiện như sau:
+ Ở những khu vực đã có trạm trung chuyển: Rác từ các hộ dân được bỏ vào các
thùng rác đặt trên đường (đối với đường hẻm) hay bỏ lên thùng rác đặt trên xe ba gác
(đối với đường xe ba gác có thể vào được), sau đó công nhân URENCO (công ty Môi
Trường Đô Thị) đạp xe rác đến các trạm trung chuyển. Ở đây rác được ép lại vào các
thùng 10 tấn để các xe tải chở lên đổ ở bãi rác Khánh Sơn.
+ Ở những khu vực chưa có trạm trung chuyển: Rác từ các hộ dân được thu gom
bởi các xe ba gác hoặc bỏ vào các thùng rác đặt trên đường. Sau đó các xe ép rác đến
thu gom các thùng rác và trực tiếp chở đi đổ ở bãi rác Khánh Sơn.
Hiện nay Công ty môi trường Đô thị Đà Nẵng có các trạm nén ép rác được
URENCO sử dụng làm trạm trung chuyển tại chợ Đống Đa, công viên đường Nguyễn
Tri Phương và đường Phan Thành Tài, trạm Hòa Thọ, trạm Đò Xu, trạm Chợ Đầu Mối,
trạm Thanh Lộc Đáng, trạm Hoà Khánh, trạm Hoà An, trạm Ngô Gia Tự.
Với phương thức thu gom rác trên đây, việc vận chuyển thùng rác đến các trạm
trung chuyển đóng vai trò quan trọng. Trong tương lai các xe tải ép rác không còn đi
lấy rác dọc đường mà chỉ vận chuyển các thùng rác đã được nén ép sẵn từ các trạm
trung chuyển lên Khánh Sơn. Do đó, tất cả các thùng rác dọc đường hay trong ngõ hẻm

đều do công nhân đạp hay kéo đến các trạm trung chuyển. Việc làm này đòi hỏi người
công nhân phải bỏ ra sức lực rất nhiều. Sự cố gắng quá sức trong khi thu nhập còn
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 13
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
khiêm tốn, người công nhân không có điều kiện vật chất bù đắp lại sức lao động đã bỏ
ra. Vì vậy phương án thu gom và vận chuyển rác tại Đà Nẵng có hiệu quả trước mắt
nhưng không phải là phương án bền vững lâu dài.
1.2. MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA ĐỀ TÀI.
Để giảm bớt sức lao động cho người công nhân cần phải cơ giới hoá một phần
phương thức vận chuyển các thùng rác đến các trạm trung chuyển thay cho các loại xe
ba gác đạp thủ công hiện nay vừa chậm, vừa mất nhiều sức công nhân và không đảm
bảo vệ sinh cần thiết kế loại xe gắn động cơ có kết cấu đơn giản dễ sử dụng để có thể
chuyên chở thùng rác được nhanh gọn hơn.
Mặt khác xe thiết kế làm việc trong thành phố nên nó cũng phải đảm bảo yêu
cầu chạy êm, ít gây ồn và ô nhiễm môi trường. Với các yêu cầu đó, đề tài đi vào thiết
kế kiểu xe kéo rác chạy bằng khí dầu mỏ hóa lỏng LPG, loại động cơ sử dụng trên xe
là động cơ xe gắn máy đã thiết kế, cải tạo hệ thống nhiên liệu cho phù hợp với việc sử
dụng một trong hai loại nhiên liệu LPG và xăng. Theo các công trình nghiên cứu của
GS. TSKH. Bùi Văn Ga khi sử dụng LPG trên động cơ xe gắn máy thì với đặc điểm
động cơ thường xuyên sử dụng ở tải lớn nhưng tốc độ thấp như động cơ gắn trên xe
thiết kế thì sử dụng LPG rất có lợi về mặt ô nhiễm môi trường. Kết quả đo ô nhiễm của
xe khi chạy bằng xăng nguyên thuỷ và khi chạy bằng ga LPG cho thấy rằng nồng độ
các chất ô nhiễm trong khí xả động cơ đạt giá trị cực thấp khoảng 0,5% đối với CO và
20ppm đối với HC ở chế độ tốc độ giới hạn. So với khi chạy bằng xăng, ở các chế độ
này mức độ phát ô nhiễm khi chạy bằng LPG chỉ khoảng 10%. Ở các chế độ trung
gian, mức độ giảm ô nhiễm dao động từ 80% đến 50% so với khi chạy bằng xăng. Nhờ
đó nó sẽ giảm được tác hại đến sức khoẻ con người và môi trường do những chất khí
thải độc hại của động cơ.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 14
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh

2. PHÂN TÍCH TÌM PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC.
2.1. ĐỐI TƯỢNG CHUYÊN CHỞ CỦA XE.
Hiện tại thành phố Đà Nẵng có hai loại thùng rác đó là loại thùng 660 lít và loại
thùng 240 lít. Có kích thước và khối lượng cụ thể như sau:
2.1.1. Loại thùng 660 lít.
+ Kích thước bao:
- Dài: 1200 (mm).
- Cao: 1230 (mm).
- Rộng: 600 (mm).
- Đường kính bánh xe: 200 (mm).
+ Khối lượng:
- Khối lượng bản thân: 60 (kg).
- Tỷ trọng rác thải sinh hoạt là: 0,4 (kg/lít).
Khối lượng định mức của thùng khi đầy tải là: m = 60 + 0,4.660 = 324 (kg).
2.1.2. Loại thùng 240 lít.
+ Kích thước bao.
- Dài: 540 (mm).
- Rộng: 720 (mm).
- Cao: 1000 (mm).
- Đường kính hai bánh xe: 200 (mm).
+ Khối lượng:
- Khối lượng bản thân: 24,4 (kg).
- Khối lượng định mức của thùng khi đầy tải là:
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 15
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
m = 24,4 + 0,4.240 = 120,4 (kg).
Xe thiết kế cần phải chuyên chở cả hai loại thùng rác trên nên kích thước
thùng cần phải có những kích thước tối thiểu về chiều dài 1200 (mm) và bề rộng là
720 (mm).
2.2. YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN LỰC CẦN THIẾT KẾ.

+ Có kích thước nhỏ gọn để dễ bố trí lên xe.
+ Có chiều cao từ sàn thùng xe đến mặt đất nhỏ để có thể đẩy bằng sức người
thùng rác lên sàn xe mà không sử dụng các thiết bị phụ để hỗ trợ như tời, xích,
+ Trọng lượng chở được khoảng 600 kg.
+ Hệ thống thiết kế phải có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo nhất có thể, giá thành
hợp lý.
+ Từ thực tế ta sử dụng nguồn lực của xe gắn máy hiện có bao gồm động cơ, ly
hợp, hộp số,v.v… ngoài ra cần phải có số lùi và vi sai cho cầu sau.
2.3. THIẾT KẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG.
Để thiết kế hệ thống truyền động cho xe, có thể chọn một trong hai phương án
truyền động là truyền động đai và truyền động xích. Sử dụng bộ truyền xích và các
bánh răng để truyền công suất từ động cơ đến vi sai, ta chọn phương án truyền động
đai cho đường truyền từ trục ra vi sai đến hai bánh xe chủ động.
Các phương án bố trí truyền động:
+ Phương án 1: Dẫn động hai bên, có vi sai không có số lùi, hai bánh xe sau
độc lập.
- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, êm dịu trong chuyển động.
- Nhược điểm: Tính ổn định thấp.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 16
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
202
1
13
12
14
11
10
21
16 17
5

15
19
Hình 2.1. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên có vi sai không có số lùi,
hai bánh xe sau độc lập.
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 5 - Ổ đỡ vi sai,10 - Bánh răng
vệ tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13 - Ổ đỡ bán trục, 14- Pu ly chủ động,
15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị động, 19 - Bánh xe chủ động, 20 - Dây xích
nối từ trục ra hộp số đến vi sai, 21- Đĩa xích lắp trên thân vi sai.
+ Phương án 2: Dẫn động hai bên có vi sai, không có số lùi, hai bánh xe sau
phụ thuộc.
- Ưu điểm: Kết cấu đơn giản, tính ổn định cao hơn phương án 1.
- Nhược điểm: Điều khiển không thuận tiện.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 17
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
21
1
12
14
2
5
13
10
11 1716
18
20
15
19
Hình 2.2. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên
có vi sai, không có số lùi, hai bánh xe sau phụ thuộc.
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 5 - Ổ đỡ vi sai,10 - Bánh răng vệ

tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13 - Ổ đỡ bán trục, 14- Pu ly chủ động,
15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị động, 18 - Dầm sau, 19 - Bánh xe chủ động,
20 - Dây xích nối từ trục ra hộp số đến vi sai, 21- Đĩa xích lắp trên thân vi sai.
+ Phương án 3: Dẫn động hai bên, có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau độc lập.
- Ưu điểm: Thuận tiện trong điều khiển lùi xe, tính êm dịu cao.
- Nhược điểm: Tính ổn định thấp và kết cấu phức tạp.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 18
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
1
15
2
7
8
13
5
3
4
9
10
11
14
16
17
6
19
12
Hình 2.3. Sơ đồ truyền động dẫn động hai bên
có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau độc lập.
1 - Động cơ, 2 - Đĩa xích lắp trên trục ra hộp số, 3 - Dây xích nối từ trục ra hộp
số đến trục vào số lùi, 4 - Đĩa xích lắp trên trục vào số lùi, 5 - Ổ đỡ vi sai, 6 - Cơ cấu

gài số lùi hoặc tiến, 7 - Bánh răng số lùi, 8 - Bánh răng số tiến, 9 - Bánh răng lắp trên
thân vi sai, 10 - Bánh răng vệ tinh, 11 - Bánh răng bán trục, 12 - Bán trục, 13 - Ổ đỡ
bán trục, 14- Pu ly chủ động, 15 - Dây đai, 16 - Thùng xe, 17 - Pu ly bị động, 19 -
Bánh xe chủ động.
+ Phương án 4: Dẫn động hai bên có vi sai và số lùi, hai bánh xe sau phụ
thuộc.
- Ưu điểm: Điều khiển thuận tiện, tính ổn định cao hơn.
- Nhược điểm: Kết cấu phức tạp.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 19
ọử aùn tọỳt nghióỷp Thióỳt kóỳ hóỷ thọỳng truyóửn lổỷc xe chồớ raùc ba baùnh
3
4
1
14
15
18
9
8
7
2
12
16 17
6
13
5
11
10
19
Hỡnh 2.4. S truyn ng dn ng hai bờn
cú vi sai v s lựi, hai bỏnh xe sau ph thuc.

1 - ng c, 2 - a xớch lp trờn trc ra hp s, 3 - Dõy xớch ni t trc ra hp
s n trc vo s lựi, 4 - a xớch lp trờn trc vo s lựi, 5 - vi sai, 6 - C cu
gi s lựi hoc tin, 7 - Bỏnh rng s lựi, 8 - Bỏnh rng s tin, 9 - Bỏnh rng lp trờn
thõn vi sai, 10 - Bỏnh rng v tinh, 11 - Bỏnh rng bỏn trc, 12 - Bỏn trc, 13 -
bỏn trc, 14- Pu ly ch ng, 15 - Dõy ai, 16 - Thựng xe, 17 - Pu ly b ng, 18 - Dm
sau, 19 - Bỏnh xe ch ng.
+ Qua bn phng ỏn trờn ta chn phng ỏn 4 lm phng ỏn truyn lc cho
xe thit k vỡ xe rỏc ta cn tớnh n nh hn tớnh ờm du v iu khin thun tin.
2.4. TNH TON THIT K CC B PHN CA H THNG TRUYN
LC.
2.4.1. Tớnh chn ng c.
Cỏc thụng s cho trc:
+ Trng lng ton b xe: G
a
= 5930 (N).
+ - H s cn tng cng ca ng: = f = 0,018.
+ V
max
- Tc ln nht ca xe (m/s).
SVTH: Trổồng Minh Hoaỡng - Lồùp 02C4 Trang 20
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
Chọn sơ bộ v
max
= 46 (km/h) = 12,9 (m/s).
+ K - Hệ số cản không khí: K = 0,6 (N.s
2
/m
4
).
+ Công suất động cơ ứng với tốc độ xe cực đại (kW).

Ta có: N
ev
=
t
η
1
( )
3
maxmax
vFKvG +
ψ
(2.1)
Với: η
t
- Hiệu suất của hệ thống truyền lực: η
t
= η
hs
.η
x
.η
c
.η
đ
.
η
hs
: Hiệu suất của hộp số: qua hai cặp bánh răng rẳng η
br
= 0,97

η
c
: Hiệu suất của cầu: qua hai cặp bánh răng thẳng η
br
= 0,97
η
đ
: Hiệu suất bộ truyền đai: qua bốn đai η
đ
= 0,95
η
x
: Hiệu suất bộ truyền xích: η
x
= 0,97
η
t
= 0,97
4
. 0,95
4
.0,97 = 0,7.
ψ - Hệ số cản tổng cộng của đường.
V
max
- Tốc độ lớn nhất của xe (m/s).
K - Hệ số cản không khí (N.s
2
/m
4

).
F - Diện tích cản chính diện của xe (m
2
).
+ Diện tích cản chính diện của xe là diện tích hình chiếu của ô tô máy kéo lên
mặt phẳng vuông góc với trục dọc của nó.
Đối với xe tải có thể tính theo công thức: F = B.H nhưng từ bản vẽ tổng quát xe
ta thấy cách tính này gây sai số khá lớn nên ta xác định lại một cách gần đúng hơn như
sau:
F = b
t
.H
B
+ b.D
bx
+ (B
B
- b - b
t
).D
bx
Trong đó:
- B
B
: Chiều rộng bao của xe B = 1,15 (m).
- b
t
: Bề rộng thùng xe b
t
= 0,70 (m).

- b: Khoảng công xôn từ thùng đến mặt ngoài bánh xe b = 0,22 (m).
- H
B
: Chiều cao bao của xe khi đã chất tải H = 1,40 (m).
- D
bx
: Đường kính bánh xe D = 0,42 (m).
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 21
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
Vậy: F = 0,70.1,40 + 0,22.0,42 + (1,15 - 0,22 - 0,70).0,42 = 1,23 (m
2
)
Từ đó suy ra nhân tố cản không khí:
W = K.F = 0,6.1,23 = 0,738 (Ns
2
/m
4
).
b = 220
B
b
= 1150
b
t
= 700
D
bx
= 420
Thuìng raïc
H

b
= 1400
Hình 2.5. Sơ đồ xác định diện tích cản chính diện của xe.
+ Thay giá trị vào (2.1) ta có:
N
ev
=








+
1000

1000

1
max
3
max
vGvFK
t
ψ
η
=
=









+
1000
9,12.018,0.5930
1000
9,12.23,1.6,0
7,0
1
3
4,27 (kW)
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 22
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
Công suất cực đại của động cơ tính theo Laydecman:
N
emax
=
32

λλλ
cba
N
ev
−+

Với λ =
N
ev
n
n
max
n
evmax
- Số vòng quay động cơ ứng với tốc độ lớn nhất của ô tô.
n
N
- Số vòng quay động cơ ứng với công suất lớn nhất (v/p).
a, b, c - Các hệ số thực nghiệm của Laydecman. Chọn a = 1, b = 1, c = 1.
Chọn λ = 1

⇒
N
emax
= 4,27 (kW).
Động cơ xe gắn máy hiện nay phổ biến nhất là loại 50cc, 100cc, 110cc
ngoài ra cũng có một số động cơ có dung tích lớn hơn như loại 125cc, 150cc nhưng
không phổ biến bằng các loại trên. Mặt khác xe thiết kế chở rác chạy trong thành phố
yêu cầu tốc độ không cao nên cũng không cần chọn loại động cơ có công suất quá lớn.
Mặc dù có nhiều hãng sản xuất các loại động cơ xe máy nhưng nói chung hình dạng và
kích thước bao ngoài (liên quan đến vấn đề lắp đặt) không khác nhau mấy nên ở đây ta
chọn động cơ và hệ thống truyền lực của động cơ 110cc của hãng United Motor Việt
Nam.
Theo thực tế từ các hãng sản suất động cơ xe gắn máy ta chọn động cơ
110cc của hãng United Motor Viet Nam với N
emax

= 5 (kW) ứng với số vòng quay
n
N
= 8000 (v/p).
Hình dạng và kích thước bao ngoài động cơ thể hiện như hình 2.6 bên dưới.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 23
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
300
106
260
420
45
58
525
495
Hình 2.6. Hình dạng và kích thước ngoài động cơ.
Khối lượng toàn bộ cụm động cơ, ly hợp, hộp số trên là 22 (kg).
2.4.2. Tính chọn bộ truyền xích.
Bộ truyền xích truyền động từ trục ra của hộp số, truyền đến trục trung gian rồi
qua các bánh răng truyền đến vi sai.
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 24
Âäö aïn täút nghiãûp Thiãút kãú hãû thäúng truyãön læûc xe chåí raïc ba baïnh
2.4.2.1. Ưu nhược điểm của bộ truyền xích.
+ Ưu điểm.
- Có khả năng truyền chuyển động và cơ năng giữa các trục khá xa nhau.
- Kích thước và khuôn khổ nhỏ gọn hơn bộ truyền đai.
- Hiệu suất làm việc cao (η = 0,96 ÷ 0,98).
- Lực tác dụng lên trục tương đối nhỏ.
- Truyền động tốt ở trường hợp có khoảng cách trục trung bình.
+ Nhược điểm.

- Bộ truyền xích tạo ra nhiều tiếng ồn khi làm việc.
- Vận tốc tức thời của xích và đĩa xích bị dẫn không ổn định.
- Yêu cầu chăm sóc thường xuyên (bôi trơn, điều chỉnh căng xích).
- Nhanh mòn, nhất là những nơi làm việc có nhiều bụi và không được bôi
trơn tốt.
2.4.2.2. Chọn loại xích và các thông số của xích, đĩa xích.
Có 3 loại xích: Xích ống, xích con lăn, xích răng ta có thể chọn một trong ba
loại xích này, từng loại xích có những đặc điểm sau:
+ Xích ống.
Đơn giản, giá thành hạ và khối lượng giảm vì không dùng con lăn, nhưng
cũng vì thế mà bản lề nhanh mòn. Nên chỉ dùng xích ống cho những bộ truyền không
quan trọng và yêu cầu khối lượng nhỏ.
+ Xích răng.
Có ưu điểm là khả năng tải lớn, làm việc êm nhưng chế tạo tương đối phức
tạp và giá thành đắt nhất, do vậy chỉ dùng xích răng khi vận tốc xích trên 10 đến 15 m/s
+ Xích ống con lăn.
Gọi tắt là xích con lăn về kết cấu thì giống như xích ống, chỉ khác ở phía
ngoài ống lắp thêm con lăn, nhờ đó có thể thay thế ma sát trượt giữa ống và răng đĩa (ở
xích ống) bằng ma sát lăn giữa con lăn và răng đĩa (ở xích con lăn). Kết quả là độ bền
SVTH: Træång Minh Hoaìng - Låïp 02C4 Trang 25