Thiết kế hệ hộp giảm tốc của thang máy

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ


ĐỒ ÁN MÔN HỌC THIẾT KẾ MÁY
Đề Tài:

THIẾT KẾ HỘP GIẢM TỐC CỦA THANG MÁY

Giáo viên hướng dẫn: TS. Đỗ Lê Hưng Toàn.
Lớp: 18CDT1.

Đà Nẵng , ngày

tháng

năm 2021

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

Lời nói đầu

Đồ án mơn học Thiết kế máy là một mơn học rất cần thiết cho sinh viên
nghành cơ khí nói chung để giải quyết một vấn đề tổng hợp về sức bền vật liệu, truyền
động cơ khí, cơng nghệ cơ khí, gia cơng chế tạo máy…vv. Mục đích là giúp sinh viên
hệ thống lại những kiến thức đã học, nghiên cứu và làm quen với công việc thiết kế
chế tạo trong thực tế sản xuất cơ khí hiện nay.
Trong chương trình đào tạo cho sinh viên, nhà trường đã tạo điều kiện cho
chúng em được tiếp xúc và làm quen với việc nghiên cứu: “Thiết kế hệ hộp giảm tốc
của thang máy”. Do lần đầu tiên làm quen thiết kế với khối lượng kiến thức tổng hợp,
cịn có những mảng chưa nắm vững cho nên dù đã rất cố gắng, song bài làm của em
không thể tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến phê
bình của các thầy, giúp em có được những kiến thức thật cần thiết để sau này ra
trường có thể ứng dụng trong cơng việc cụ thể của sản xuất.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn và đặc biệt là thầy
Đỗ Lê Hưng Tồn đã tận tình giúp đỡ em hồn thành nhiệm vụ của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, ngày tháng năm 2021
Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

Đà nẵng, ngày … tháng… năm 2020.
Giáo viên hướng dẫn:

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ THANG MÁY

1.1. Giới thiệu về thang máy

Thang máy là một thiết bị chuyên dùng để vận chuyển người, hàng hoá, vật liệu, ...
theo phương thẳng đứng hoặc nghiêng một góc nhỏ hơn 15 độ so với phương thẳng
đứng theo một tuyến đã định sẵn.
Thang máy được sử dụng rộng rải trong các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc
dân như trong khai thác hầm mỏ, trong xây dựng, luyện kim, công nghiệp nhẹ, … ở
nhửng nơi này thang máy được sử dụng để đưa công nhân, hàng hóa, sản phẩm tới
những nơi có độ cao khác nhau. Nó đã thay thế cho sức lực con người và đồng thời
mang lại hiệu quả cao. Thang máy là một thiết bị vận chuyển địi hỏi tính an tồn
nghiêm ngặt, nó liên quan trực tiếp đến tài sản và tính mạng con người. Vì vậy, u
cầu chung đối với thang máy khi chế tạo, lắp đặt, vận hành, sử dụng và sửa chữa là
phải tuân thủ một cách nghiêm ngặt các yêu cầu kỹ thuật an toàn được quy định trong
các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

Thang máy chỉ có cabin đẹp, sang trọng, thơng thống, chuyển động êm dịu thì
chưa đủ điều kiện để đưa vào sử dụng mà phải có đầy đủ các thiết bị an toàn, đảm bảo
độ tin cậy như : điện chiếu sáng dự phịng khi mất điện,chơng báo, bộ hãm bảo hiểm,

1.2. Phân loại thang máy.
Thang máy hiện nay được thiết kế và chế tạo rất phong phú và đa dạng, với nhiều
kiểu dáng, loại khác nhau để phù hợp với mục đích sử dụng của từng cơng trình.
Có thể phân loại thang máy theo các nguyên tắc và đặc điểm sau:
• Theo cơng dụng (TCVN 5744 - 1993) thang máy được phân thành 5 loại:
a, Thang máy chuyên chở người.

Loại này chuyên dùng để vận chuyển hành khách trong các khách sạn, công sở,
các khu chung cư, trường học, ...
b, Thang máy chuyên chở người có hàng đi kèm.
Loại này thường dùng cho các siêu thị, khu triển lãm …
c, Thang máy chuyên chở bệnh nhân.
Loại này chuyên dùng cho các bệnh viện, các khu điều dưỡng, ... Đặc điểm của nó
là kích thước thơng thủy cabin phải đủ lớn để chứa băng ca (cáng) hoặc giường của
bệnh nhân, cùng với các bác sĩ, nhân viên và trên thế giới đã sản xuất theo cùng tiêu
chuẩn kích thước và tải trọng cho loại thang máy này.
d, Thang máy chuyên chở hàng khơng có người đi kèm.
Loại này thường được dùng trong các nhà máy, công xưởng, kho, thang dùng cho
nhân viên khách sạn... , chủ yếu dùng để chở hàng nhưng có người đi kèm để phục vụ.
e, Loại thang chuyên dùng để chở vật liệu, thức ăn trong các khách sạn, nhà ăn tập
thể...
Đặc điểm của loại này là chỉ có điều khiển ở ngồi cabin (trước các cửa tầng), còn
các loại thang khác nêu ở trên vừa điều khiển cả ở trong và ngồi cabin.
Ngồi ra cịn có các loại thang chuyên dùng đặc biệt khác như: thang máy cứu hoả,
thang máy chở ôtô... Đối với các thang đặc biệt có tải trọng lớn thường có kích thước
lớn, kết cấu khá phức tạp và vận tốc thường rất nhỏ... Khi chế tạo, lắp đặt, vận hành,
sử dụng thường cần có các giấy cho phép của các cơ quan có chức năng. tác dụng cụ
cấp cứu đi kèm.
Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY
•

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TỒN

Theo hệ thống dẫn động cabin

a, Thang máy dẫn động điện.
Loại này dẫn động cabin lên xuống nhờ động cơ điện truyền qua hộp giảm tốc tới
puly ma sát hoặc tang cuốn cáp. Chính nhờ cabin được treo bằng cáp mà hành trình
lên xuống của nó khơng bị hạn chế. Ngồi ra cịn có thang dẫn động cabin lên xuống
nhờ bánh răng thanh răng chun chở người cho các cơng trình xây dựng cao tầng.
b, Thang máy dẫn động thuỷ lực (bằng xylanh - pittông)
Đặc điểm của loại thang này là cabin được đẩy từ dưới lên nhờ pittông – xylanh
thuỷ lực nên bị hạn chế hành trình. Hiện nay thang máy thủy lực có hành trình tối đa
khoảng 18 m. Do đó khơng thể trang bị cho các tịa nhà cao tầng mặc dù nó có kết cấu
nhỏ gọn, tiết diện giếng thang nhỏ hơn khi có cùng tải trọng so với dẫn động cáp,
chuyển động êm, an toàn, giảm được chiều cao tổng thể của cơng trình do buồng máy
đặt ở tầng trệt.
c, Thang máy dẫn động khí nén.
Về ngun lý ta vẫn có thể sử dụng dịng khí tạo áp lực đẩy để nâng hạ cabin trong
giếng thang máy. Tuy nhiên phương pháp này rất ít được sử dụng trong thực tế.
d. Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng.
e.Thang máy dẫn động bằng vít me.

Hình 1. 1 Các phương án dẫn động cabin:
a. Thang máy điện dẫn động cáp dùng puly ma sát.
b. Thang máy điện dẫn động cáp dùng tang cuốn cáp.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

c. Thang máy dẫn động bằng bánh răng thanh răng.
d. Thang máy điện dẫn động bằng vít me.
e. Thang máy dẫn động bằn thủy lực.
• Theo vị trí đặt bộ tời kéo.
- Đối với thang máy điện có 2 loại :
+ Thang máy có bộ tời kéo đặt phía trên giếng thang
+ Thang máy có bộ tời kéo đặt phía dưới giếng thang
- Đối với các thang máy dẫn động cabin lên xuống bằng bánh răng thanh răng thì
bộ tời dẫn động đặt ngay trên nóc cabin.
- Đối các thang máy thuỷ lực: buồng máy đặt tại tầng trệt.

Hình 1. 2 . Các phương án bố trí bộ tời kéo
a) Bộ tời đặt trên nóc cabin.
b) Bộ tời đặt phía trên giếng thang
Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

c) Bộ tời đặt phía dưới giếng thang.

• Theo hệ thống vận hành
a, Theo mức độ tự động:
-

Loại nửa tự động
Loại tự động.

b, Theo tổ hợp điều khiển:
-

Điều khiển đơn
Điều khiển kép
Điều khiển theo nhóm.

c, Theo vị trí điều khiển:
- Điều khiển trong thang máy
- Điều khiển ngoài cabin
- Điều khiển cả trong và ngồi cabin.
o Theo các thơng số cơ bản.
a, Theo tốc độ di chuyển của cabin:
- Loại tốc độ thấp: v < 1 m/s
Loại tốc độ trung bình: v = 1 ÷ 2,5 m/s
- Loại tốc độ cao: v = 2,5 ÷ 4 m/s
- Loại tốc độ rất cao: v > 4 m/s
b, Theo khối lượng vận chuyển của cabin:
- Treo trực tiếp vào dầm trên của cabin.
- Qua palăng cáp vào đầu trên của cabin. - Loại khá: Q < 500 kg
- Loại trung bình: Q = 500 ÷ 1000 kg
- Loại lớn: Q = 1000 ÷ 1600 kg
- Loại rất lớn: Q > 1600 kg
o Theo kết cấu các cụm cơ bản

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

a, Theo kết cấu của bé tời kéo:
- Bộ tời kéo có hộp giảm tốc.
- Bộtời kéo khơng có hộp giảm tốc: thường dùng cho các loại thang máy có tốc độ
cao ( v > 2,5 m/s).
- Bộ tời kéo sử dụng động cơ một tốc độ, hai tốc độ, động cơ điều chỉnh vơ cấp,
động cơ cảm ứng tuyến tính.
- Bộ tời kéo có puly ma sát hoặc tang cuốn cáp để dẫn động cho cabin lên xuống.
b, Theo hệ thống cân bằng:
- Có đối trọng .
- Khơng có đối trọng.
- Có cáp hoặc xích cân bằng dùng cho nhưng thang máy có hành trình lớn
- Khơng có cáp hoặc xích cân bằng.
c, Theo cách treo cabin và đối trọng:
- Đẩy từ phía dưới đáy thơng qua các puly trung gian.
- Đẩy trực tiếp từ đáy cabin (đối với thang máy thủy lực).
- Kết hợp thanh đẩy và puly cáp (đối với thanh đẩy thủy lực).
- Đẩy trực tiếp từ bên vách cabin (đối với thang máy dùng bánh răng thanh răng).
d, Theo hệ thống cửa cabin:
 Theo phương pháp đóng mở cửa cabin:
+ Đóng mở cửa bằng tay.
+ Đóng mở cửa nửa tự động.
Hai loại trên thường dùng cho thang máy chở hàng có hoặc khơng có người đi kèm.
+ Đóng mở cửa tự động.
 Theo kết cấu của cửa:
+ Cánh cửa dạng cửa xếp lùa về một phía hoặc hai phía.

Lớp 18 CDT1

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

+ Cánh cửa dạnh tấm đóng mở bản lề một hoặc hai cánh. + Cánh cửa dạng tấm, hai
cửa mở chính giữa lùa về hai phía. Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng
đặt phía sau cabin.
+ Cánh cửa dạng tấm, hai hoặc ba cánh mở về một bên, lùa về một phía.
Loại này thường dùng cho thang máy có đối trọng đặt cạnh sau cabin.
+ Cánh cửa dạng tấm, hai cánh mở chính giửa lùa về phía trên và phía dưới( thang
máy chở thức ăn ).
 Theo số cửa cabin :
+ Thang máy có 1 cửa.
+ Thang máy có hai cửa đối xứng nhau .
+ Thang máy có hai cửa vng góc với nhau .
e, Theo loại bộ hãm bảo hiểm an toàn cabin:
- Hãm tức thời, loại này thường dùng cho thang máy có tốc độ thấp đến 45 m/ph.
- Hãm êm, loại này thường dùng cho thang máy có độ lớn hơn 45 m/ph và thang
máy chở bệnh nhân.
o Theo vị trí của cabin và đối trọng giếng thang.
a, Đối trọng bố trí một bên.
b, Đối trọng bố trí phía sau.
Trong một số trường hợp đối trọng có thể bố trí ở một số vị trí khác mà không cùng
chung giếng thang với cabin.
o Theo quỹ đạo di chuyển của cabin.
a, Thang máy thẳng đứng, là loại thang máy có cabin di chuyển theo phương thẳng
đứng, hầu hết các thang máy đang sử dụng thuộc loại này.
b, Thang máy nghiêng, là loại thang máy có cabin di chuyển một góc so với
phương thẳng đứng.

c, Thang máy ziczắc, là loại thang máy có cabin di chuyển theo đường ziczắc.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

1.3. Cấu tạo thang máy.
Thang máy có nhiều loại khác nhau, nhưng nhìn chung đều có cấu tạo như hình sau

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

1.4. Nguyên lý làm việc của thang máy.
Thang máy điện dẫn động cáp có bộ tời kéo đặt phía trên đỉnh giếng thang; dùng
định mức; bộ giảm chấn thủy lực lắp đặt dưới đáy giếng thang nhằm giảm chấn cho
Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

cabin và đối trọng.trọng định mức, kết quả lấy đến số nguyên, bỏ số lẻ), diện tích tối

thiểu sàn cabin là động cơ điện không đồng bộ 3 pha rôto dây cuốn; hộp giảm tốc
bánh vít trục vít;phanh hai má kiểu điện từ loại thường đóng; dẫn động nhờ puly ma
sát; kết cấu đóng mở cửa cabin là loại 2 cánh đóng mở chính giữa lùa sang hai bên; bộ
hãm bảo hiểm kết hợp với bộ hạn chế tốc độ để dừng cabin khi đứt cáp, chùng cáp
hoặc cabin vượt quá tốc độ.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

CHƯƠNG 2

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TỒN

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN THIẾT KẾ.

2.1. Bánh vít-trục vít
Bộ truyền bánh vít - trục vít được dùng để truyền chuyển động và tải trọng giửa hai
trục chéo nhau nhờ sự ăn khớp của các ren trên trục vít với các răng trên bánh vít.

Hình 1. 3 Bộ truyền bánh vít - trục vít

Đánh giá bộ truyền bánh vít-trục vít:
 Ưu điểm :
+ Làm việc êm, khơng ồn như trong truyền động bánh răng hoặc xích.
+ Thực hiển tỷ số truyền lớn trong 1 cấp.
+ Có khả năng tự hảm.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

 Nhược điểm:
+ Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều do có hiện tượng trượt dọc răng ( có thể phải
dùng biện pháp làm nguội như dùng quạt,…)
+ Cần dùng vật liệu giảm ma sát (đồng thanh ) đắt tiền để chế tạo bánh vít.
+ Yêu cầu cao về độ chính xác lắp ghép.
Phạm vi sử dụng : Truyền động trục vít đắt tiền và phức tạp hơn truyền động bánh
răng, do đó chỉ sử dụng khi cần truyền chuyển động giửa các trục chéo nhau,sử dụng
ở các cơ cấu yêu cầu tỷ số truyền lớn, hoặc khi cần lợi dụng tính tự hảm của bộ
truyền. Mặt khác hiệu suất thấp và nguy hiểm về dính củng hạn chế khả năng truyền
cơng suất của biij truyền. Bộ truyền trục vít được dùng để truyền động công suất
không quá 50 60kW, làm việc trong các máy nâng chuyển, ô tô, máy cắt kim loại. Tỷ
số truyền trong khoảng 20→60, đơi khi có thể lên đến 100.

2.2. Bộ truyền bánh răng.
Bộ truyền bánh răng thực hiện truyền chuyển động và tải động nhờ sự ăn khớp giửa
các răng trên bánh răng.

Hình 1. 4 Bộ truyền bánh răng

 Đánh giá truyền động bánh răng :
 Ưu điểm :
+ Khả năng tải lớn => kích thước nhỏ gọn.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

+ Tỷ số truyền khơng thay đổi.
+ Hiệu suất cao, có thể đạt tới 0,97→0,98 trong 1 cấp.
+ Tuổi thọ cao, làm việc tin cậy.
 Nhược điểm:
+ Công nghệ cắt răng phức tạp.
+ Yêu cầu cao về độ chính xác chế tạo củng như lắp ráp.
+ Có nhiều tiếng ồn khi vận tốc lớn.
 Phạm vi sử dụng:
Có thể truyền cong suất nhỏ đến rất lớn ( hàng chục ngàn KW ), vận tốc có thể từ
rất thấp đến rất cao(20m/s).
Truyền động bánh răng được sử dụng rộng rải trong tất cả các lỉnh vực của ngành
chế tạo máy và dụng cụ đo.
Trong các loại bộ truyền động , bộ truyền bánh răng trụ được sử dụng rộng rãi nhất
vì chế tạo và sử dụng đơn giản, làm việc tin cậy, kích thước gọn.

2.3. Bộ truyền đai.
Bộ truyền đai thực hiện truyền chuyển động và công suất giửa các trục nhờ lực ma
sát sinh ra trên bề mặt giửa dây đai vá bánh đai.

Hình 1. 5 Bộ truyền đai

Lớp 18 CDT1

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

Đánh giá bộ truyền đai:
 Ưu điểm :
+ Kết cấu đơn giản, giá thành thấp.
+ Làm việc êm, khơng có tiếng ồn nhờ độ dẻo dai→ thích hợp với vận tốc lớn.
+ Có khả năng truyền động giửa 2 trục xa nhau.
+ Đề phòng được quá tải cho máy, nhờ đai trượt trên bánh đai khi quá tải.
 Nhược điểm :
+ Kích thước lớn
+ Tỷ số truyền u khác hằng số, do sự trượt đàn hồi không tránh khỏi của đai.
+ Lực tác dụng lên trục và ổ lớn, do phải căng đai với lực căng ban đầu F0
+ Tuổi thọ đai thấp( trong khoảng từ 1000h đến 5000h ).
 Phạm vi sử dụng:
Truyền động đai được dùng khi cần truyền chuyển động giữa 2 trục cách nhau khá
xa. Trong hệ truyền động cơ khí, đai thường đặt ở cấp nhanh hay bố trí sát với động cơ
nhằm đề phịng q tải cho máy.
Truyền động đai được sử dụng để truyền công suất dưới 50kw, vận tốc tới 30m/s.

2.4. Bộ truyền xích
Bộ truyền xích truyền chuyển động và cơng suất từ đỉa dẫn (1) sang đĩa dẫn (2) nhờ
sự ăn khớp giửa các mắt xích với các răng của đỉa xích.

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TỒN

Hình 1. 6 Bộ truyền xích

Đánh giá bộ truyền xích:
 Ưu điểm :
+ Có thể truyền momen xoắn và chuyển động đên 1 số trục cách nhau
tương đối xa.
+ So với bộ truyền đai, khả năng tải và hiệu suất của bộ truyền xích cao hơn, kết
cấu nhỏ gọn hơn ( hiệu suất của bộ truyền xích đạt η=0.96÷0.98 )
+ Lực tác dụng lên bộ truyền xích nhỏ hơn so với trong bộ truyền đai.
+ Tỷ số truyền trung bình khơng đổi.
 Nhược điểm :
+ Có nhiều tiếng ồn khi làm việc do va đạp khi vào khớp, nhất là khi đĩa xích có số
răng lớn và bước xích lớn.
+ Vận tốc tức thời của xích và của đĩa bị dẫn khơng ổn định.
+ Bản lề mịn tương đối nhanh, do bơi trơn bề mặt khó khăn
+ Tuổi thọ đai thấp( trong khoảng từ 1000h đến 5000h ).
 Phạm vi sử dụng:

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

Thường được dùng để truyền chuyển động giữa các trục có khoảng cách trung bình,
từ 1 trục đến 1 số trục, để giảm tốc độ hay tăng tốc. Sử dụng phổ biến trong các máy

nông nghiệp, máy vận chuyển,…Thông thường công suất truyền N<120kW, khoảng
cách trục đến 8m.
=>Kết luận:Ta chọn hộp giảm tốc Bộ truyền bánh răng là lựa chọn tối ưu nhất so
với các loại khác do kết cấu đơn giản, tỉ số truyền không đổi, khả năng tải lớn, làm
việc an toàn, độ tin cậy cao.

Thiết kế hộp giảm tốc thang máy với sơ đồ động học như hình sau :

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TỒN

Hình 1. 7 Sơ đồ động học
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Đông cơ điện
Bộ truyền đai thang
Hộp giảm tốc
Khớp nối
Puly dẫn động

Puly dẫn hướng
Cabin thang máy
Đối trọng

CHƯƠNG 3

TÍNH TỐN ĐỘNG HỌC

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

3.1. Tính khối lượng đối trọng.

ψ.Q
Trong đó :
o ∶ trọng lượng cabin = 600kg
o Q=1200kg : tải trọng định mức của thang máy
o ψ : là hệ số cân bằng trọng lượng vật nâng
= 600+0,4.1200 = 1080 kg

3.2. Tính lực căng cáp lớn nhất và chọn cáp.
3.2.1. Tính lực căng cáp lớn nhất
Đối với bộ tời dùng puly ma sát ta chỉ cần tính lực căng cáp lớn nhất cho nhánh
cáp treo cabin . Lực căng cáp lớn nhất được tính với tải trọng danh nghĩa Q :
Smax =
o ∶ trọng lượng cabin

o Q : là tải trọng định mức thang máy
o a: bội suất của pa lăng = 1
o m: là số nhánh cáp vắt qua puly ma sát = 4
Smax = =450 kg

3.2.2. Chọn cáp dùng cho cơ cấu nâng
Trong các máy nâng chuyển hiện nay, cáp thép được sử dụng rộng rãi vì nó có
nhiều ưu điểm hơn xích như an tồn trong sử dụng, độ mềm cao, đễ uốn cong, đảm
bảo độ nhỏ gọn của cơ cấu và của máy, đảm bảo độ êm dịu, không gây ồn khi làm
việc, trọng lượng riêng nhỏ, giá thành thấp, đảm bảo độ bền lâu, thời hạn sử dụng cao.
Yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ bền lâu của cáp thép là lực căng cáp lớn nhất
khi làm việc và bán kính uốn cong cáp.
Do đó, khi tính tốn ta chọn cáp theo lực căng cáp, còn độ bền lâu được đảm bảo
bằng cách chọn hệ số an toàn n và tỷ số giữa đường kính puly với đường kính cáp

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

Sđ ≥ Smax.n
(công thức 1.1 sách “Máy và thiết bị nâng” của Pts.Trương Quốc Thành)
o Sđ: tải trọng phá hỏng cáp
o n: hệ số an toàn bền của cáp. Với n=12 tương ứng với

v=1÷2m/s theo

bảng 1.1 sách “Máy và thiết bị nâng” của Pts.Trương Quốc Thành.

=> Sđ≥.450.12=54000 kg=54kN
Ta chọn đường kính cáp d=10,5 mm
Đường kính puly dẫn động ( puly ma sát) tính đến tâm cáp nâng được xác định theo
cơng thức sau:
D ≥
Trong đó :
o D(mm)-là đường kính của puly ma sát tính đến tâm cáp.
o e-tỷ số giửa đường kính cáp và puly . Giá trị của nó được xác định
tùy theo loại thang và tốc độ(e=40 ứng đối với thang chở ngườicó v<1,4m/s)
=> D=420mm

3.2.3. Tính chọn động cơ
Trong quá trình làm việc, động cơ phải thắng được các thành phần lực cản sau:
o Lực vòng tĩnh Pmax trên puli ma sát do sự chênh lệch lực căng giữa 2
nhánh cáp.
o Lực cản do khơng khí.
o Lực ma sát giữa ray dẫn hướng và ngàm dẫn hướng.

Tuy nhiên lực cản do ma sát và do khơng khí là khơng đáng kể nên ta chỉ tính lực
cản do chênh lệch lực căng của hai nhánh cáp Pmax gây ra. Do đó khi tính cơng suất

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TOÀN

động cơ dẫn động có thể tính đến hệ số K=1,1÷1,2. Khi đó tổng lực cản mà động cơ
phải thắng được là:

P = K.Pmax = K.(S2 –S1 )max
o Lực tác dụng lên dây cáp phía cabin là
= G.g = 600.9,81=5886 kg
o Lực tác dụng lên dây cáp phía đối trọng là
=(+ ψ.Q).g= (600+0,4.1200)=8096 kg

Tổng lực cản :
P = K.Pmax = K.(S2 –S1 )max = 2150 kN

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TỒN

TÍNH CHỌN CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ
ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN

CHƯƠNG 4

4.1. Chọn động cơ điện:
4.1.1. Xác định công suất cần thiết trên trục động cơ:
-Gọi N là công suất công tác
- là hiệu suất chung
- là công suất cần thiết của động cơ
Ta có cơng thức tính sau

N=

Pv
2150.1,32
=
= 2,838
1000
1000
(kW) .

4.1.2. Tính hiệu suất chung của bộ truyền:
- Tra bảng trị số hiệu suất 2-1 ( Trang 27- Giáo trình Thiết kế Chi Tiết MáyNguyễn Trọng Hiệp & Nguyễn Văn Lẫm).
- Ta có :
η = ηdai .ηbr2 .ηol4 .ηkn

• = 0.95
• = 0.97
• =0.99
• =1
Suy ra

: hiệu suất của bộ truyền đai thang (hở )
: hiệu suất bộ truyền bánh răng trụ răng nghiêng
: hiệu suất 1 cặp ổ lăn
: hiệu suất của khớp nối trục

-Công suất cần thiết trên trục động cơ là ( theo công thức 2-1) :
N ct =

N td
2,34
=

= 2, 72
η
0,858
(kW)

Suy ra Động cơ cần chọn công suất thoải điều kiện phải lớn hơn công suất cần
thiết là 2,72kW.

4.1.3. Xác định số vòng quay sơ bộ động cơ:
-Tính số vịng quay trên trục của băng tải, theo công thức 5-18

Lớp 18 CDT1


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MÁY

Ta có

v=

ntan gπ D
60.1000

GVHD: TS. ĐỖ LÊ HƯNG TỒN

60.1000.v 60000.1,32
=
= 87
πD
290π

⇒ ntan g =

(vịng/phút)

Tra bảng 2-2 tỷ số truyền động i trung bình (Trang 32- Giáo trình Thiết kế Chi
Tiết Máy-Nguyễn Trọng Hiệp & Nguyễn Văn Lẫm)
Ta chọn sơ bộ : ,

>>

=>> số vòng quay sơ bộ của động cơ: n=16. 87=1392 ( vòng/phút)
=> Động cơ cần chọn phải thoải các điều kiện sau:
•
•

(v/ph)
(kW)

Tra bảng 2P Đặc tính kỹ thuật và kích thước động cơ điện ( Trang 320- Giáo
trình Thiết kế Chi Tiết Máy-Nguyễn Trọng Hiệp & Nguyễn Văn Lẫm), ta chọn được
động cơ mang số hiệu A02-41-4 với các thông số kỹ thuật:

Bảng 1-1 Thông số kỹ thuật động cơ
Kiểu
Công
động cơ Suất
kW
A024,0
41-4

Vận
tốc v/ph
1450

Hiệu
suất
%
86,0

1.5

2,0

0,8

4.1.4. Phân Phối tỷ số truyền:
truyền chung của bộ truyền:
Chọn

i=

1450
= 16, 66
87

inh = 3,3; ich = 2,5 ⇒ ihgt = 8, 25

⇒ idai =

16, 66
= 2, 02
8, 25

(Để tạo điều kiện bôi trơn các bộ truyền bánh răng trong hộp giảm tốc bằng phương
pháp ngâm dầu, ta chọn (
).

Lớp 18 CDT1