Nhận viết luận văn Đại học , thạc sĩ - Zalo: 0917.193.864 Tham khảo bảng giá dịch vụ viết bài tại: vietbaocaothuctap.net Download luận văn đồ án tốt nghiệp với đề tài: Thiết kế và chế tạo xe hốt rác, cho các bạn có thể làm đề tài để tham khảo

1. 1
1. Đặt vấn đề
Xã hội ngày càng phát triển chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao. Việc
sử dụng máy móc phục vụ trong quá trình sản xuất đòi hỏi người lao động phải tập
trung hơn vào những công việc cần độ chính xác và chất lượng cao, trong khi đó máy
tự động có thể thay thế con người trong những công việc nguy hiểm, nặng nhọc, lặp đi
lặp lại, giám bớt và ngăn ngừa tai nạn lao động, độc hại do phải làm việc với môi
trường không thuận lợi.
Như chúng ta đã biết, để khuôn viên những nơi công cộng, đường phố sạch đẹp thì
phải cần một số lượng lớn lao công trực tiếp làm việc. Những năm gần đây nền khoa
học công nghệ chế tạo phát triền mạnh đã cho ra đời những giải pháp thu gom rác tự
động thay thế con người, những giải pháp này có thể đạt hiệu suất cao hơn gấp nhiều
lần so với sức lao động của con người, tuy nhiên với những xe hốt rác hiện tại vẫn còn
một số nhược điểm như: không thề hốt được những vị trí sát con lươn, vỉa hè.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế và sự đam mê nghiên cứu, muốn tìm tòi học hỏi thêm
những kiến thức về chuyên nghành chế tạo máy để phục vụ cho công việc sau này nên
nhóm chúng tôi đã chọn và tiến hành nghiên cứu đề “thiết kế và chế tạo xe hốt rác”
với mong muốn khi hoàn thành giải đề tài sẽ khắc phục những khuyết điểm của các
loại xe hốt rác hiện tại và có khả năng ứng dụng thực tế.
2. Lịch sử nghiên cứu của đề tài
- Trên thế giới đã có rất nhiều đề nghiên cứu chế tạo các loại xe hốt rác với mục đích
thay thế công việc của con người và bảo vệ môi trường nhưng hầu hết những giải pháp
đó chưa đi sâu vào chế tạo xe hốt rác tự động hoạt động hoàn toàn bằng các cơ cấu cơ
khí, không sử dụng bất kỳ loại năng lượng hay nhiên liệu như những chiếc Sh125cc là
xe dùng để hốt rác ở Anh có lắp thêm hệ thống máy hút bụi đễ thu gom rác trên đường.
- Ở trong nước cũng đã có những giải pháp về chế tạo xe hốt rác tự động nhưng cũng
chưa giải pháp nào chế tạo thành công loại xe hốt rác thân thiện với môi trường vì hầu

2. 2
hết những giải pháp này đều sử dụng năng lượng như xe quét rác và hút bụi đường của
Công ty cổ phần đô thị Bình Dương, là những chiếc xe tải sử dụng động cơ diesel và
hệ thống khí nén để hút rác và bụi bẩn trên đường.
- Tại Đồng Nai chưa có tập thể hay cá nhân nào thực hiện đề tài này, do vậy đây là
lần đầu tiên đề tài “thiết kế và chế tạo xe hốt rác” không sử dụng năng lượng được
thực hiện trong tỉnh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Thiết kế, chế tạo xe hốt rác, hoạt động ổn định, có thể quét được các loại rác:
- Lá cây, giấy, cành cây kích thước nhỏ…
- Quét được các loại cát, sỏi, đá mi, đá 1 * 2, đá 4 *6 rơi vãi trên đường.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Chế tạo xe hốt rác hoạt động hoàn toàn bằng các cơ cấu cơ khí, sử dụng hộp tốc độ để
truyền chuyển động đến các cơ cấu quét, hốt rác tự động có những ưu điểm so với các
loại xe hốt rác tự động đã có trên thị trường.
Ngoài ra đề tài còn nghiên cứu các loại rác mà xe có thể quét được nhằm đưa ra
phương án hợp lý nhất khi thiết kế chế tạo.
Thời gian nghiên cứu từ tháng 08 đến tháng 12 năm 2011
Địa điểm nghiên cứu tại trường Đại học Lạc Hồng, xe hốt rác được thiết kế để quét
và thu gom rác trong sân trường, trên đường phố và khuôn viên công cộng.
5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài
Dựa trên cơ sở lý thuyết và tính toán, thiết kế, chế tạo theo từng giai đoạn, sau đó tìm
ra phương án hợp lý, đơn giản và tiết kiệm nhất.
Khảo sát thực tế, tìm hiểu các loại xe rác đã và đang được đưa vào sử dụng, kế thừa
những ưu điểm, tìm cách khắc phục những khuyết điểm để áp dụng vào thiết kế đề tài.

3. 3
Sau khi tìm hiểu thực tế sẽ tiến hành nghiên cứu thiết kế hình dáng xe trên lý thuyết,
thiết kế các cơ cấu truyền động, cơ cấu hốt rác tự động.
Giai đoạn tiếp theo là tiến hành chế tạo.
Giai đoạn cuối là kiểm nghiệm xe, tìm ra những phương án chưa hợp lý từ đó sửa
chữa và thay đổi phương án thiết kế kịp thời.
6. Kết cấu của đề tài
Trong đề tài này gồm những nội dung sau:
Cơ sở lý thuyết của đề tài.
- Những vấn đề về rác thải và môi trường.
- Tìm hiểu các loại xe hốt rác đã và đang được ứng dụng trong thực tế.
Thiết kế và chế tạo xe hốt rác
- Cơ sở thiết kế xe quét và hốt rác tự động
- Các phương án tiết kế cơ khí, tổng quan về xe hốt rác.
Kết luận và kiến nghị

4. 4
Chương 1: Giới thiệu
1.1 Những vấn đề về rác thải và môi trường
Rác thải gây ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm không khí và gây
mất vẻ mỹ quan nơi công cộng..việc thu gom, xử lý rác thải là vấn đề quan trọng.
“Hãy giữ gìn thành phố sạch đẹp”, “Hãy chung tay bảo vệ trái đất” đó là những khẩu
hiệu rất quen thuộc đối với mỗi người Việt Nam chúng ta cũng như tất cả người dân
trên toàn thế giới. Trên thực tế vấn đề rác thải còn là vấn đề cần được giải quyết ở
nhiều quốc gia. Lượng rác thải ra từ sinh hoạt của con người tăng cao gấp nhiều lần so
với sự gia tăng dân số.
Hình 1: Rác thải trên đường phố
Xã hội ngày càng phát triển chất lượng cuộc sống ngày càng được nâng cao. Việc
sử dụng máy móc phục vụ trong quá trình sản xuất đòi hỏi người lao động phải tập
trung hơn vào những công việc cần độ chính xác và chất lượng cao, trong khi đó máy

5. 5
tự động có thể thay thế con người trong những công việc nguy hiểm, nặng nhọc, lặp đi
lặp lại, giảm bớt và ngăn ngừa tai nạn lao động, độc hại do phải làm việc với môi
trường không thuận lợi.
Máy móc sẽ góp phần thúc đẩy sự phát triền những nghành công nghiệp mới, nâng
cao năng xuất lao động, giảm bớt sức lực của con người từ đó nâng cao chất lượng
cuộc sống xã hội và góp phần bảo tồn các nguồn tài nguyên, năng lượng cho quốc gia.
Việc nghiên học và cứu trong nhà trường là rất quan trọng, công việc nghiên cứu sẽ
giúp sinh viên tiếp cân được với thực tế, củng cố được kiến thức về chuyên ngành của
mình, thiết kế và chế tạo xe hốt rác tự động hoàn toàn bằng cơ khí là một đề tài yêu cầu
phải có độ chính xác rất cao về cơ khí chế tạo.
1.2 Kết luận
Với những kiến thức đã được học trong nhà trường, những môn học như nguyên lý
chi tiết máy, tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, thực tập máy công cụ..cùng
với việc tìm hiểu thực tế về môi trường, công việc thu gom rác và thực trạng các loại
xe hốt rác trên thị trường hiện nay sẽ giúp cho việc thực hiện thiết kế và chế tạo xe hốt
rác của nhóm đạt hiệu quả tối ưu nhất.

6. 6
Chương 2: Thực trạng công việc thu gom rác trong và ngoài nước
2.1 Thực trạng công việc thu gom rác ở ngoài nước
Ở một số nước phát triển như Anh, Mỹ, Nhật Bản… họ sử dụng nhiều loại xe quét
hốt rác tự động thay thế cho con người.
Như những chiếc xe Sh125cc Ở vương quốc Anh được cải tiến thành những chiếc xe
thu gom rác hiệu quả, người ta đã gắn thêm cho những chiếc Sh này một hệ thống máy
hút bụi, ưu điểm của những chiếc xe này là thu gom rác đạt hiệu quả cao và khá linh
động, nhược điểm là tốn nhiều nhiên liệu hơn những chiếc xe Sh thông thường.
Hình 2: Xe Sh125cc được chế thành xe hút rác trên đường phố ở Anh [8]
Ở Nhật Bản có nhiều loại đã được chế tạo nhằm mục đích quét và thu gom rác tự
động đạt hiệu quả rất cao, có thể thay thế được con người.
Hình 3: Một số loại xe quét rác hiện đại trên thế giới
Tuy nhiên giá thành của các loại máy này rất cao, từ mấy chục đến mấy trăm triệu
VNĐ( Nguồn từ www.vatgia.com).

7. 7
2.2. Trong nước
Ở nước ta công việc quét và thu gom rác chủ yếu bằng phương pháp thủ công, đội
ngũ lao công trực tiếp quét và thu gom rác sau đó tập trung rác đến nơi xử lý. Thông
thường công việc của họ thường làm vào buổi đêm, khi thành phố đã ngủ yên cũng là
khi vắng xe cộ lưu thông trên đường.
Loại chổi mà những người lao công sử dụng là loại chổi được kết từ cành cây, chổi
có cán dài để thuân tiện cho công việc quét rác nhanh hơn. Khi rác được gom thành
từng đống người lao công dùng gầu hốt cầm tay, hốt và đổ rác vào thùng xe chở rác
chuyên dụng. Họ được trang bị áo phản quang, giày, bao tay, và mũ bảo hộ.
Hình 4: Lao công làm chổi quét và quét đường
Trung bình một đêm họ làm việc 6 đến 8 giờ và được phân công trước đoạn đường
phải quét, thông thường một đêm định mức mỗi người phải quét 500m đường, bao gồm
cả vỉa hề và lòng đường, họ được trả lương theo tháng, mức lương tùy thuộc vào số giờ
làm việc hay đoạn đường họ quét được, trung bình 4.000.000 VNĐ/ 1 người/ 1 tháng.

8. 8
Do làm việc thường xuyên vào buổi đêm, bên cạnh đó công việc của họ thường
xuyên tiếp xúc với các loại rác thải độc hại nên ảnh hưởng nhiều đến sức khỏe.
Hình 5: Công việc thu gom rác của những người lao công
Ngoài những phương pháp thu gom thủ công thì hiện nay đã có một số công ty môi
trường đô thị đã sử dụng xe hốt rác tự động. Đó là những chiếc xe tải được cải tiến
thành xe quét và thu gom rác tự động bằng cách gắn thêm những cơ cấu như chổi quét,
cơ cấu hút bụi, tưới nước…Như xe quét và hút bụi đường của công ty công trình đô thị
tỉnh Bình Dương.
Hình 6: Xe quét và hút bụi đường

9. 9
Hình 7: Xe quét đường tự động ở việt nam
Cơ cấu hoạt động của loại xe này là: Hệ thống chổi xoay dưới gầm xe, chổi quét hoạt
động quay tròn quét và gom rác vào phần giữa của xe, trong gầm xe có gắn cơ cấu hút
rác, cơ cấu này hoạt động như một máy hút bụi, hút rác lên thùng.
Ưu điểm của các loại xe này là công suất lớn, làm việc ổn định, quét rác hiệu quả.
Bên cạnh đó cũng có những nhược điểm như chưa quét được ở rãnh nước chảy hai
bên đường hay chân dải phân cách cố định trên đường( là nơi tập trung nhiều rác),
không thích hợp cho việc quét và thu gom rác trong phạm vi sân trường và những nơi
công cộng. Chi phí đầu tư cao, lên đến vài trăm triệu, tốn nhiều nhiện liệu khi vận
hành.
2.3 Kết luận
Ở nước ta, công việc quét và thu gom rác chủ yếu bằng những phương pháp trên, vậy
việc nghiên cứu chế tạo xe hốt rác là cần thiết.

10. 10
Chương 3: Thiết kế và chế tạo xe hốt rác
3.1 Cơ sở thiết kế xe
Trồng cây trong khuôn viên trường sẽ đem lại nhiều bóng mát và không khí trong
lành là chỗ học tập, sinh hoạt nhóm lý tưởng cho các bạn sinh viên, giữa buổi trưa
nóng bức thả mình trên ghế đá dưới bóng mát của những hàng cây sau những giờ học
căng thẳng chắc hẳn sẽ làm các bạn thoải mái hơn nhưng khi trời về chiều, trong sân
trường lại xuất hiện một lượng lớn lá cây khô, nếu không có người quét thì lượng lá
cây sẽ càng ngày càng nhiều. Trước tình hình đó việc thiết kế và chế tạo xe hốt rác đã
được tiến hành nhằm mục đích thay thế công việc cho nhân viên lao công trong trường.
Hình 8: Quét rác trong sân trường
Ở một số đoạn đường như quốc lộ 13 trên địa bàn tỉnh Đồng Nai và Bình Dương có
rất nhiều xe chở cát đá xây dựng, do công tác che chắn không tốt nên làm rơi vãi cát đá

11. 11
rất nhiều trên đường. Nếu quét bằng tay sẽ không hiệu quả, tốn nhiều thời gian và công
sức của người lao công. Thay vào đó người lao công chỉ cần đẩy xe hốt rác tự động
trên đường, xe có thể tự quét và thu gom lượng đất đá rơi vãi trên đường.
Hình 9: Đá rơi vãi trên quốc lộ 13
Hinh 10: Vị trí nhiều rác trên đường

12. 12
3.2 Ý tưởng thiết kế
3.2.1. Ý tưởng thứ nhất
Thiết kế xe hốt rác tự động sử dụng động cơ xe máy, chuyển dộng quay từ trục
động cơ được truyền đến chổi quét và băng tải qua hệ thống xích tải, cơ cấu chổi
quét, quét và đưa rác lên băng tải, băng tải đưa rác lên thùng chứa.
Ưu điểm của ý tưởng:
- Sử dụng động cơ xe máy nên thuận tiện cho việc di chuyển quét rác.
- Làm việc ổn định, dễ vận hành.
- Tuổi thọ của xe cao.
Nhược điểm:
- Do sử dụng động cơ xe máy nên phải sử dụng nhiên liệu khi làm việc, gây
tiến ồn và không thân thiện với môi trường
- Giá thành cao.
- Tốn nhiều chi phí cho bảo dưỡng và sửa chữa khi xe hư hỏng.
3.2.2. Ý tưởng thứ hai
Thiết kế xe quét và hốt rác hoạt động hoàn toàn bằng các cơ cấu chuyển động cơ
khí thiết kế hộp tăng tốc, hộp tăng tốc truyền chuyển dộng quay từ trục bánh xe đến
cơ cấu chổi quét và băng tải qua hệ thống xích tải, cơ cấu chổi quét, quét và đưa rác
lên băng tải, băng tải đưa rác lên thùng chứa. Thiết kế thêm hai chổi phụ gắn ở bên
cạnh phía trước của xe với mục đích quét rác ở hai bên rìa đường, cạnh dải phân
cách trên đường nơi mà những xe hốt rác hiện tại chưa quét được
Tỷ số truyền của hộp tăng tốc dự tính: Tốc độ quay của trục đầu ra sẽ tăng gấp 20
lần so với trục đầu vào.

13. 13
Ưu điểm của ý tưởng:
- Hệ thống không sử dụng năng lượng, không gây ô nhiểm, thân thiện với môi trường.
- Hoạt động tương đổi ổn định.
- Chi phí chế tạo rẻ.
- Không gây ồn.
- Dễ dàng di chuyển để quét rác
Nhược điểm:
- Yêu cầu về độ chính xác khi gia công cơ khí cao.
- Khi hoạt động do lực mômen ban đầu lớn nên đẩy xe còn nặng.
3.2.3. Chọn phương án tối ưu và hiệu quả nhất
Trong quá trình thiết kế ý tưởng trên lý thuyết nhóm nhận thấy ý tưởng thứ hai
là có tính khả thi cao nhất và hoạt động có hiệu quả nhất bởi có nhiều ưu điểm
trong việc tính toán trên lý thuyết.
3.3 Phương án thiết kế cơ khí
Hệ thống xe sử dụng ba bánh xe, một bánh nhỏ phía sau và hai bánh lớn phía trước,
thùng xe được thiết kế như hình vẽ và được cố định bằng dàn khung xe, khung xe và
thùng xe được cố định với nhau bằng các chốt. Ngoài ra còn có hai bánh xe nhỏ được
lắp trên thanh đỡ chổi quét, nhiệm vụ của hai bánh xe nhỏ này là vừa cố định cơ cấu
chổi quét vừa có tác dụng làm cơ cấu tự lựa cho chổi quét và băng tải khi xe di chuyển
trên đường gặp chướng ngại vật.
Hộp tăng tốc được gắn dưới gầm xe, gần bánh xe lớn bên phải để truyền chuyển động
từ trục xe ra hệ thống chổi quét rác.

14. 14
Bánh xe bên trái được gắn thêm một cặp bánh răng nhằm đảo chiều quay và tăng
tốc độ quay của bánh xe ba lần, sau đó truyền chuyển động đến cơ cấu băng tải nhở hệ
cơ cấu bánh xích.
Chổi quét chính được làm từ sợi nhựa và được gắn trên trục hình trụ tạo thành một hệ
thống guồng quay. Khoảng cách các chổi được bố trí sao cho hoạt động quét của chổi
là liên tục.
Chổi quét phụ được làm từ sợi thép gắn trên một tấm thép hình tròn, chổi quét phụ
được bố trí ở hai bên rìa ngoài chổi quét chính để quét rác từ hai bên( nơi mà chổi quét
chính không quét tới) vào phạm vi quét của chổi quét chính, chổi quét chính quét rác
lên băng tải
Cơ cấu gầu hốt rác được làm từ thép tấm, uốn thành một cung tròn, miệng gầu hốt
nằm sát đất, phần cung tròn được bố trí luôn ôm sát cơ cấu chổi quét nhằm mục đích
quét được cát và đá rơi vãi trên đường.
Cơ cấu chổi quét có nhiệm vụ quét và đưa rác lên băng tải, băng tải hoạt động đưa
rác lên đổ vào thùng chứa.
Hình 11: Hình ảnh tổng quan về xe
1. Khung xe 2. Thùng xe 3. Bánh xe 4. Hộp tăng tốc 5. Băng tải
6. Chổi quét 7. Gầu hốt rác 8. Cơ cấu truyền động
1
2
3 4
5
6
7
8

15. 15
Nguyên lý làm việc của xe
Hình 12: Xe hót rác
Xe không sử dụng động cơ, không sử dụng năng lượng nên chỉ cần đẩy xe là hệ
thống hoạt động. Đầu tiên bánh xe họat động, bánh xe bên phải chuyền chuyển động
đến hộp tăng tốc vì trục dẫn hướng của hộp tăng tốc được nối với trục của bánh xe, hộp
tăng tốc hoạt động sẽ truyền chuyển động ra cơ cấu chổi quét nhở hệ thống bánh xích,
khi qua hộp tăng tốc đến chổi quét thì tốc độ quay của bánh xe tăng lên 10 lần làm cho
chổi quét quay mạnh, cơ cấu chổi quét và đưa rác qua gầu hốt lên băng tải. Đồng thời
lúc này ở bánh xe bên trái, cơ cấu bánh răng hoạt động làm đổi chiều quay của trục
bánh xe sau đó truyền chuyển động lên băng tải nhờ cơ cấu bánh xích, qua cơ cấu bánh
xích tốc độ của băng tải cũng được tăng lên ba lần so với tốc độ của bánh xe.

16. 16
Cơ cấu gầu hốt rác luôn có xu hướng tiếp xúc với mặt đướng tạo điều kiện cho chổi
quét được các loại rác có kích thước nhỏ hoặc cát lên băng tải một cách dễ dàng và làm
cho quá trình quét được sạch hơn.
Băng tải có nhiệm vụ đưa rác lên đổ vào thùng.
Thùng xe được thiết kế rời nên khi rác đầy người lao công chỉ cần mở chốt giữ và
kéo thùng rác về phía sau ra ngoài và thay thùng rác khác vào để tiếp tục công việc.
3.3.1 Thiết kế khung xe
Khi xe làm việc, khung xe có nhiệm vụ:
Cố định các bộ phân của xe.
Chịu tải trọng của xe và tải trọng của lượng rác có trong thùng xe.
Bảo đảm độ cứng vững và giữ cho xe luôn hoạt động tốt
Dựa trên nhiệm vụ đề ra khung xe được thiết kế như sau:
Khung xe được chia ra thành hai phần, gồm phần khung đỡ băng tải và phần
khung gắn bánh xe.
Hình 13: Phần khung xe
Khung gắn bánh xe
Khung đỡ băng tải

17. 17
Khung đỡ băng tải( khung tròn):
Được thiết kế bằng thép ống Ø30 vì loại thép này có ưu điểm là dễ uốn theo hình
dạng thiết kế, giảm trọng lượng của khung xe. Khung được uốn như hình vẽ, phần đầu
nghiêng một góc 45 độ, đây là phần cố định độ dốc của băng tải.
Hình 14: Bản vẽ chi tiết của khung đỡ băng tải
Khung gắn bánh xe( khung vuông):
Hình 15: Kích thước khung gắn bánh xe

18. 18
Khung vuông được thiết kế bằng thép V3 được cố định với nhau bằng các mối hàn.
Ưu điểm của việc sử dụng loại thép này là dễ hàn, dễ khoan lỗ, giảm trọng lượng của
khung xe.
Hai phần khung được gép với nhau bằng buloong nhằm mục đích dễ dàng tháo lắp
khi sửa chữa và bảo trì.
3.3.2 Thiết kế thùng xe
Ý tưởng thiết kế thùng xe là thùng xe không gắn liền với khung xe, khi rác đầy người
lao công dễ dàng thay thùng rác khác để công việc không bị gián đoạn, thùng xe vát về
phía băng tải nhằm thuận lợi cho băng tải dễ dàng đưa rác lên thùng.
Hình 16: Kích thước thùng xe

19. 19
Thùng xe được thiết kế như hình vẽ với mục đích phù hợp với khung xe, thùng xe
làm bằng thép ống vuông 2cm, hàn lại với nhau thành một khung vuông sau dó dùng
thép tấm 0.5mm bao quanh cố tạo thành thùng kín. Do trên khung xe có cơ cấu hộp
tăng tốc nên thùng xe bị cắt một góc, góc cắt đó bằng kích thước của hộp tăng tốc.
Vì thùng chịu lực tương đối nhỏ vì vậy ta dùng vật liệu làm tấm là thép CT3 và
thép hộp vuông 20mm, ưu điểm của loại vật liệu này là nhẹ, dễ gia công.
Hình 17: Thép tấm và thép hộp làm thùng xe
3.3.3 Bánh xe
Hệ thống sử dụng ba bánh xe chủ đạo, hai bánh xe lớn và một bánh nhỏ, ngoài ra còn
có hai bánh xe nhỏ ở phía trước có nhiệm vụ nâng chôi quét lên khi gặp chướng ngại
vật trên đường.
Bánh xe là cơ cấu quan trọng vì bánh xe vừa chị tải trọng vừa truyền chuyển động
đến các cơ cấu băng tải và chổi quét. Khi thiết kế nhóm đã lựa chọn phương án sử
dụng bánh xe có sẵn trên thị trường nhằm tiết kiệm chi phí cũng như thời gian chế
tạo.
Bánh xe bên phải truyền chuyển động đến cơ cấu chổi quét qua hộp tăng tốc, bánh xe
bên trái truyền chuyển động đến cơ cấu băng tải qua một cặp bánh răng và một cặp
nhông xích.

20. 20
Hình 18: Bánh xe
1. Bánh xe lớn 2. Bánh xe nhỏ 3. Ổ lăn tự lựa
3.3.3.1 Bánh xe lớn
Hai bánh xe lớn là hai bánh truyền chuyển động đến các cơ cấu của xe. Đường kính
bánh lớn d = 600, chiều rộng bánh xe tếp xúc với mặt đường là 60. Do chuyển
động của từ bánh xe đến các cơ cấu chổi quét và cơ cấu băng tải là chuyển
động quay trục nên bánh xe được cố định với trục bằng phương pháp taro bắt ốc.
Hình 19: Bánh xe lớn
1
2
3

21. 21
3.3.3.2 Bánh xe nhỏ
Bánh xe nhỏ cũng chịu tác dụng của tải trọng có tác dụng là bánh dẫn hướng của xe
Hình 20: Bánh xe nhỏ
3.3.3.3 Gối đỡ tự lựa
Sử dụng ổ lăn tự lựa làm gối đỡ hai đầu trục của bánh xe
Hình 21: Gối đỡ tự lựa
Ưu điểm của loại ổ này
Ma sát nhỏ.
Bảo dưỡng và bôi trơn đơn giản.
Kích thước chiều rộng ổ nhỏ.
Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành rẻ.
Tuy nhiên loại ổ này cũng có nhược điểm là lắp ghép tương đối khó khăn và khả
năng giảm chấn kém

22. 22
3.3.4 Tính toán thiết kế hộp tăng tốc
Hộp tăng tốc của xe là hộp tăng tốc kiểu khai triển. Sử dụng bánh răng trụ răng
thẳng.
Ưu điểm của bánh răng trụ răng thẳng:
- Dễ thiết kế.
- Tuổi thọ và hiệu suất cao.
- Có thể sử dụng trong một phạm vi rộng của vận tốc và tải trọng.
Nhược điểm:
- Các bánh răng bố trí không đối xứng với các ổ làm do đó làm tăng sự phân bố
không đều tải trọng trên chiều dài răng. Vì vậy cần chú ý thiết kế trục đủ cứng.
Hình 22: Hộp tăng tốc
Chọn vật liệu
- Bộ truyền chịu tải trọng nhỏ và trung bình có thể dùng thép tôi cải thiện (tôi
rồi ram ở nhiệt độ cao), thép thường hóa hoặc thép đúc để chế tạo bánh răng. Độ
rắn bề mặt răng HB<350, để tăng khả năng chạy mòn của bộ truyền ta nên chọn độ
rắn bề mặt răng bánh nhỏ HB1 theo điều kiện: HB1 = HB2+(20÷50)HB theo [2]
+ Bánh nhỏ: Thép C50 thường hóa, σb = 620(N/mm2
), σch = 320(N/mm2
), HB =
230

23. 23
+ Bánh lớn: Thép C45 thường hóa, σb = 600(N/mm2
), σch = 300(N/mm2
), HB =
200
3.3.4.1 Tỷ số truyền [2]
Tỷ số truyền dự kiến ban đầu là 10 lần. Tuy nhiên để giải bài toán phân phối tỷ
số truyền, hợp lí hơn cả là xuất phát từ một số chỉ tiêu quan trọng nhất để xây dựng
các hàm mục tiêu và chọn phương pháp thích hợp để giải bài toán tối ưu đa mục
tiêu thỏa mãn đồng thời các chỉ tiêu quan trọng như khối lượng nhỏ nhất, mô men
quán tính thu gọn nhỏ nhất.
Bảng 3.1 Bảng phân phối tỷ số truyền [3]
Tính tỷ số` truyền hộp tăng tốc
2 1
1 2
n z
i
n z
= =
Trong đó:
i : Tỷ số truyền
1n : Số vòng quay của trục bị động.
2n : Số vòng quay của trục chủ động.
1z : Số răng của bánh răng chủ động.
2z : Số răng của bánh răng bị động.

24. 24
Do trong hộp tăng tốc có hai cặp bánh răng ăn khớp nên tỉ số truyền chung bằng
tích các tỉ số truyền thành phần. 1 2i i i= ×
- Cặp bánh răng gắn với trục chính của xe, bánh lớn 73 răng, bánh nhỏ 26 răng
- Cặp bánh răng trung gian, bánh lớn 73 răng, bánh nhỏ 26 răng
Suy ra tỷ số tryền của hộp tăng tốc:
1 2 3 .1 2 .8 8 .6i i i= × = × =
Khi chuyên từ hộp tăng tốc ra chổi quét do tốc độ chổi quay quá nhanh nên nhóm đã sử
dụng cặp nhông xích có tể lệ 2-1 nhằm giảm tỷ số truyền:
Suy ra tỷ số tryền của hộp tăng tốc:
3.3.4.2 Xác định ứng suất cho phép của bánh răng
- Ứng suất tiếp xúc cho phép:
[ ] [ ] '
0
. NNtxtx Kσσ = (3.1)
Trong đó: + [ ] 0Ntxσ : Ứng suất tiếp xúc cho phép khi bánh răng làm việc lâu dài, dựa
vào [4]: [ ] 0Ntxσ = 2,6HB
+ '
NK : Hệ số chu kì ứng suất tiếp xúc
6
0'
td
N
N
N
K = (3.2)
1
1
2
73
2.8
26
z
i
z
= = =
3
2
4
102
3.1
33
z
i
z
= = =
5
3
6
23
1.6
14
z
i
z
= = =
8.6
5.4
1.6
i = =

25. 25
Với: N0: Số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi uốn, được xác định theo [2, bảng
30, trang 62]: 7
0 10=N
tdN : Số chu kỳ ứng suất tương đương
untNNtd 60== (3.3)
Với: u: Số lần ăn khớp của bánh răng trong một vòng quay
n: Số vòng quay trong một phút của bánh răng
t: Tổng số giờ làm việc của bánh răng
t = sốgiờ/ca. sốca/ngày. sốngày/năm. số năm làm việc
= 8.1.260.3 = 6240
Thay vào công thức (3.3), 0NNtd > chọn '
NK = 1.
Vậy ứng suất tiếp xúc cho phép:
[ ] )/(598230.6,2 2
1
mmNtx ==σ
[ ] )/(520200.6,2 2
2
mmNtx ==σ
- Ứng suất uốn cho phép bánh răng:
Bánh răng quay hai chiều ứng suất trong răng sẽ thay đổi đổi chiều:
[ ]
σ
σ
σ
nK
KN
u
''
14,1 −
= (3.4)
Trong đó: 1−σ : Giới hạn mỏi uốn trong chu kì ứng suất được xác định bằng
công thức:
bσσ .45,01 =−
Thép C50: )/(279620.45,0 2
1 mmN==−σ
Thép C45: )/(270600.45,0 2
1 mmN==−σ
n : Hệ số bền dự trữ, chọn n = 1,5
σK : Hệ số tập trung ứng suất chân răng, σK = 1,8
''
NK : Hệ số chu kì ứng suất uốn,
m
td
N
N
N
K 0''
= (3.5)
Trong đó:

26. 26
N0: Số chu kỳ cơ sở của đường cong mỏi uốn, bánh răng được chế tạo
bằng thép, 6
0 10.5≈N
m: Bậc đường cong mỏi uốn, đối với thép m = 6
Ntd: Số chu kỳ ứng suất tương đương được tính theo công thức (3.3)
3
10.112326240.15.2.60 ==Ν⇒ td
8,0
10.11232
10.56
3
6
''
==⇒ NK
⇒ Ứng suất uốn cho phép của bánh răng:
[ ] )/(115
8,1.5,1
8,0.279.4,1 2
1
mmNu ==σ
[ ] )/(112
8,1.5,1
8,0.270.4,1 2
2
mmNu ==σ
- Ứng suất quá tải cho phép của bánh răng
+ Ứng suất tiếp xúc quá tải cho phép:
[ ] [ ] 0
.5,2 Ntxtxqt σσ ≈ (3.6)
Bánh nhỏ:[ ] )/(1495230.6,2.5,2 2
1
mmNtxqt ==σ
Bánh lớn: [ ] )/(1300200.6,2.5,2 2
2
mmNtxqt ==σ
+ Ứng suất uốn quá tải cho phép:
[ ] chuqt σσ 8,0≈ (3.7)
Bánh nhỏ: [ ] )/(256320.8,0 2
1
mmNuqt ==σ
Bánh lớn: [ ] )/(240300.8,0 2
2
mmNuqt ==σ
3.3.4.3 Chọn sơ bộ hệ số tải trọng cho bánh răng
Chọn sơ bộ hệ số tải trọng Ksb: Ksb = 1,4

27. 27
Hình 23: Phân tích lực ăn khớp bánh răng trụ răng thẳng
- P: lực vòng.
- Pr: Lực hướng tâm.
- Pn: lực pháp tuyến
3.3.4.4 Chọn hệ số chiều rộng bánh răng
Chọn hệ số chiều rộng bánh răng : 3,0==
A
b
Aψ
3.3.4.5 Xác định khoảng cách trục A theo điều kiện bền tiếp xúc
[ ]
)(5,149
4,101.3,0
43,2.4,1
520.2,3
10.05,1
.2,4
.
10.05,1
)1( 3
26
3
2
6
mm
n
NK
i
iA
A
sb
tx
=⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
=⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
±≥
ψσ
Chọn A = 150(mm)
3.3.4.6 Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng
Đối với bộ truyền bánh răng trụ
)/(03,0
2,4.10.6
15.93.14,3.2
)1(10.6
2
10.6 44
1
4
11
sm
i
Annd
V ==
±
==
ππ
Chọn cấp chính xác chế tạo bánh răng cấp 9
3.3.4.7 Xác định chính xác khoảng cách trục A
Hệ số tải trọng K được xác định chính xác theo công thức:
K = Ktt.Kd (3.8)

28. 28
Trong đó: - Ktt: Là hệ số tập trung tải trọng, 1=ttK
- dK : Hệ số tải trọng động, được xác định theo [2, bảng 33÷34, trang 64],
theo cấp chính xác chế tạo, giá trị vận tốc vòng và độ rắn bề mặt răng, 45,1=dK
Sau khi tính toán hệ số tải trọng K tính toán khác với sbK nhỏ hơn 5% vì vậy không cần
xác định lại khoảng cách trục A
3.3.4.8 Xác định mô đun, số răng, chiều rộng của bánh răng
- Trị số mô đun m: m = (0,01÷ 0,02)A = (0,01÷0,02).93 = 0,93÷3
Chọn theo tiêu chuẩn: m = 2 [2, bảng 6.8, trang 99]
- Số răng bộ truyền:
Số răng bánh dẫn : chọn 1Z = 72
Số răng bánh bị dẫn : 222.3/73/12 === iZZ
- Chiều rộng của bánh răng: )(9,2793.3,02 mmAb A ===ψ
Đối với bánh răng lớn: )(9.379.32)105( 21 mmbb ÷=+÷=
3.3.4.9 Kiểm nghiệm sức bền uốn của răng
Sức bền uốn của răng được kiểm tra theo công thức:
[ ]uu
Znbym
KN
σσ ≤= 2
6
10.1,19
Trong đó: y : Là hệ số dạng răng được xác định theo [2, bảng 36, trang 67]
- Răng bánh lớn: y = 0,429
[ ]1
2
2
6
1 )/(330
50.15.72.3.429,0
58,2.4,110.1,19
uu mmN σσ <==⇒
- Răng bánh nhỏ: y = 0,511
[ ]2
2
2
6
2 )/(317
60.48.22.5,2.511,0
4,2.4,1.10.1,19
uu mmN σσ <==⇒
3.3.4.10 Kiểm nghiệm bánh răng theo quá tải đột ngột
- Để bộ truyền có khả năng chịu quá tải trong thời gian ngắn cần kiểm tra bộ truyền
quá tải theo điều kiện :
[ ]txqtqttxtxqt K σσσ ≤=
[ ]uqtqtuuqt K σσσ ≤=

29. 29
Trong đó: σu,σtx: Là giá trị ứng suất uốn và ứng suất tiếp xúc của bộ truyền tính theo tải
trọng danh nghĩa
361
15.50
58,2.4,1.2,4
2,3.150
10.05,1
.
..)1(
.
10.05,1 36
2
36
1 ==
±
=
nb
NKi
iA
txσ
147
48.60
4,2.4,1.2,4
2,3.150
10.05,1
.
..)1(
.
10.05,1 36
2
36
2 ==
±
=
nb
NKi
iA
txσ
3.3.4.11 Định các thông số hình học chủ yếu của bộ truyền
- Khoảng cách trục A: A = 0,5m(Z1+Z2) = 0,5.2.94 = 94(mm)
- Môđun ăn khớp: m = 2
- Chiều cao răng: h = 2,25.m = 4.5(mm)
- Chiều cao đầu răng: =dh m = 2(mm)
- Độ hở hướng tâm: C = 0,25.m = 0,5(mm)
- Đường kính vòng chia: )(14472.2. 11 mmZmdc ===
)(4422.2. 22 mmZmdc ===
- Đường kính vòng lăn : 11 cdd =
- Đường kính vòng đỉnh răng: )(1482.2144211 mmmdD ce =+=+=
)(482.244222 mmmdD ce =+=+=
- Đường kính vòng chân răng: )(1395,0.22.21442211 mmCmdD ci =−−=−−=
)(395,0.22.2442222 mmCmdD ci =−−=−−=
Hình 24: Các cặp bánh răng trong hộp tăng tốc
1. Trục chủ động 2. Trục trung gian 3. Trục truyền chuyển động ra bên ngoài

30. 30
Trục đầu vào của hộp tăng tốc được nối với trục của một bánh xe lớn, khi bánh xe
hoạt động thì hộp tăng tốc cũng hoạt động. Đầu ra của hộp tăng tốc truyền chuyển
động qua hệ thống bánh xích đến cơ cấu chổi quét.
Hình 25 Vỏ hộp tăng tốc
Vỏ của hộp tăng tốc được chế tạo bằng thép tấm dày 5mm. Trên vỏ hộp có lắp các
gối đỡ trục như hình 21.
Khi thiết kế nhóm nhận thấy cần có thêm chổi quét phụ, quét rác ở rãnh nước chảy
bên rìa đường, nơi giao tuyến giữa mặt đường và vỉa hè, quét những nơi chổi chính
không quét được nên nhóm đã tiến hành theo phương án thêm chổi, khi đó cần có cơ
cấu thay đổi chuyển động từ trục của chổi quét chính sang chổi quét phụ:
Sử dụng một cặp bánh răng côn răng thẳng để chuyển chuyển động từ phương
ngang sang phương đứng
Hình 26: Cơ cấu truyền chuyển động cho chổi quét phụ

31. 31
Hình 27: Bánh răng côn răng thẳng
3.3.5 Tính toán thiết kế trục
Chọn vật liệu trục:
Bộ truyền chịu tải trọng nhỏ và trung bình có thể dùng thép tôi cải thiện (tôi rồi
ram ở nhiệt độ cao), thép thường hóa hoặc thép đúc để chế tạo bánh răng. Độ rắn bề
mặt răng HB<350, để tăng khả năng chạy mòn của bộ truyền ta nên chọn độ rắn bề
mặt răng bánh nhỏ HB1 theo điều kiện: HB1 = HB2+(20÷50)HB theo [2, bảng 6.1,
trang 92]
+ Bánh nhỏ: Thép C50 thường hóa, σb = 620(N/mm2
), σch = 320(N/mm2
), HB =
230
+ Bánh lớn: Thép C45 thường hóa, σb = 600(N/mm2
), σch = 300(N/mm2
), HB =
200
Tính gần đúng:
- Ta chọn ổ bi thay thế bạc vì ổ bi làm đơn giản hóa kết cấu và giảm bớt khối
lượng gia công, chịu được mài mòn và đặt biệt là khả năng thay thế khi sửa
chữa.
Đường kính ngoài 40mm.
Đường kính trong 17mm.
- Phát thảo sơ bộ kết cấu trục:

32. 32
Chiều dài của ổ bi, chọn B = 10(mm),
Bề rộng răng: b = 32(mm)
Khoảng cách giữa chi tiết quay đến thành ngoài của vỏ hộp a = 50(mm)
Hình 28: Phát thảo sơ bộ kết cấu trục chủ động
- Xây dựng sơ đồ tính toán trục:
Hình 29: Sơ đồ tính toán trục
)(201 mml =
)(60
)(60
3
2
mml
mml
=
=
- Xác định đường kính trục:
Giả sử các chiều như hình vẽ:
Theo phương ox ta có:

33. 33
( )
)(307
115
40.882
0
21
11
1121
N
ll
lP
R
lPllRM
CX
CXA
==
+
=⇒
=−+=∑
Chiếu theo phương ox:
)(575307882
0
1
1
NRPR
PRR
CXAX
CXAX
=−=−=⇒
=−+
Theo phương oy ta có:
( )
)(112
115
40.321
0
21
11
1121
N
ll
lP
R
lPllRM
r
CY
rCYA
==
+
=⇒
=−+=∑
Chiếu theo phương oy:
)(209112321
0
1
1
NRPR
PRR
CYrAY
rAYCY
=−=−=⇒
=−+
+ Mômen uốn trong mặt phẳng đứng:
).(836040.209. 1 mmNlRM AYudB ===
+ Mômen uốn trong mặt phẳng ngang:
).(2300040.5751 mmNlRM AXunB ===
⇒ Mômen uốn tại B:
).(24472230008360 2222
mmNMMM unBudBuB =+=+=
Mômen tương đương tại B:
).(2940818831.75,02447275,0 2222
mmNMMM XuBtdB =+=+=
⇒ Đường kính trục:
[ ]
33
29408
17( )
0,1. 0,1.48
tdB
B
M
d mm
σ
≥ = =

34. 34
Hình 30: Trục thực tế
Trong quá trình thiết kế và chế tạo, nhằm tiết kiệm chi phí và thời gian nhóm đã sử
dụng các loại bánh răng có sẵn trên thị trường.
Hình 31: Bánh răng

35. 35
Mối ghép then, dung sai mối ghép then
Mối ghép then là mối ghép tháo được, thường dùng để lắp ghép chi tiết với trục
để truyền tải trọng, và mô men xoắn.
Mối ghép then có các loại: Then bằng, then bán nguyệt, then vát, then hoa.
Trong hộp tăng tốc của xe, nhóm đã sử dụng mối ghép then bằng vì mối ghép
then bằng là mối ghép trượt và có thể điều chỉnh vị trí, dùng trong các cơ cấu có tải
trọng nhỏ và truyền mô men tương đối nhỏ.
Bảng 9.1: Kích thước của mặt cắt then bằng và rãnh then (TCVN 2261-77) và của
then bằng cao và rãnh then (TCVN 4218-86). Đơn vị (mm )[3]

36. 36
Các tiêu chuẩn TCVN 2261277 và TCVN 4218.86 quy định kích thước mặt của
then và rãnh then cho các trục có kích thước đường kính D đến 500mm.
Do dường kích của các trục là 17mm nên dựa vào bảng 19.1 chọn loại then có
kích thước mặt cắt là 5mm và chiều sâu rãnh là 3mm.
Bạc đạn
Bạc đạn có nhiệm vụ tạo khớp quay cho trục. Gồm 4 bộ phận chính
Hình 32: Cấu tạo của bạc đạn
Sử dụng bạc đạn do hãng NSK sản xuất, có xuất xứ từ nhật bản, đường kính
ngoài 40mm, đường kính trong 17mm.
Khi thiết kế hộp tăng tốc nhóm đã sữ dụng sáu bạc đạn, bạc đạn được lắp bên
Hình 33: Bạc đạn và mặt cắt ngang của bạc đạn

37. 37
3.3.6 Thiết kế băng tải
Băng tải là cơ cấu đưa rác lên thùng chứa khi rác được chổi quét lên băng tải.
Băng tải gồm có các bộ phận sau: Khung băng tải, băng tải, gờ chặn rác, ru lô, cơ
cấu chuyển động, cơ cấu tăng giảm băng tải,cơ cấu khớp bản lề, và chốt cố định.
1
Hình 34: Cơ cấu băng tải
1. Khung băng tải 2. Băng tải 3. Gờ chặn rác 4. Ru lô
5. Cơ cấu truyền động 6. Cơ cấu tăng giảm băng tải 7. Bản lề 8. Chốt cố định
1
2 3
4
5
6
8
7

38. 38
3.3.6.1 Khung
Khung băng tải được thiết kế bằng thép hộp chữ nhật kích thước 2 x 4, trên khung
có cơ cấu tăng giảm băng tải, khung được chia thành hai phần và hai phần của khung
được liên kết với nhau bằng khớp bản lề nhằm thuận tiện cho việc tháo lắp băng tải.
Hình 35: Hình dạng và kích thước của khung băng tải
3.3.6.2 Băng tải
Do tải trọng của vật liệu rác không lớn nên băng tải được nhóm thiết kế từ vải,
trên băng tải gắn nhiều gờ với mục đích chặn không cho rác rớt ngược trở lại.
Trong khi thiết kế nhóm nhận thấy gờ chắn rác phải mềm có thể đàn hồi được để
băng tải khi qua rulo không bị lệch, nhóm đã lựa chọn phương án sử dụng vỏ bánh
xe đạp cắt ra làm gờ chắn rác, phương án này vừa hiệu quả vừa tiết kiệm vì vỏ
bánh xe đạp cũ dễ tìm.

39. 39
Hình 36: Kích thước băng tải
3.3.6.3 Rulo
Hệ thống băng tải sử dụng rulo hình trụ rỗng nhằm giảm trọng lượng của
khung băng tải. Rulo gồm có ba phần trục, vỏ và nắp đậy.
Hình 37: Kích thước rulo và chi tiết lắp ghép
1. Trục 2. Vỏ rulo 3. Nắp đậy
1
3
2

40. 40
3.3.6.4 Bản lề
Bản lề là phương pháp mà nhóm đã sử dụng để ghép hai phần khung băng tải với
nhau có thể gập lại nhằm mục đích cho việc tháo lắp, thay thế băng tải dễ dàng hơn.
Hình 38: Bản lề
3.3.7 Phương án thiết kế chổi quét
Hệ thống xe sử dụng hai dạng chổi quét: chổi quét chính và chổi quét phụ
3.3.7.1 Chổi quét chính
Chổi quét chính có nhiệm vụ quét và đưa rác lên băng tải nhờ cơ cấu gầu.
Chổi quét chính được làm từ sợi nhựa và được gắn trên tấp thép uốn thành hình
chữ L sau đó được hàn vào trục hình trụ tròn tạo thành một hệ thống guồng quay.
Khoảng cách các chổi được bố trí lệch nhau 45 độ.
Hình 39: Cơ cấu chổi quét chính

41. 41
Hình 40: Cơ cấu chổi quét thực tế
Hình 41: Bản vẽ chi tiết

42. 42
3.3.7.2 Chổi quét phụ
Chổi quét phụ được gắn phía trước hai bên của xe, chổi phụ có nhiệm vụ quét
rác ở rãnh nước chảy hai bên đường, nơi giao tuyến giữa mặt đường và vỉa hè, chổi
phụ quét rác ở những nơi mà chổi quét chính không quét tới, đây cũng là đặc điểm
khác biệt của đề tài so với các hệ thống xe hốt rác tự động khác.
Chổi phụ được chế tạo từ sợi thép, sợi thép được ghép lên tấm thép dày 1.5mm
hình tròn và được cố định bằng dây kẽm.
Chổi phụ hoạt động quét rác từ hai bên hông của xe vào phạm vi quét của chổi
chính, chổi chính đưa rác lên băng tải.
Hình 42: Chổi quét phụ và sợi thép làm chổi quét
Hình 43: Bản vẽ chi tiết chổi quét phụ

43. 43
3.3.8 Thiết kế gầu hốt rác
Gầu hốt rác là chi tiết quan trọng trong quá trình hốt rác, gầu hốt phải được thiết kế
hợp lý và chính xác, gầu hốt phải luôn có xu hướng tiếp xúc với mặt đường để có thể
quét được cát và các loại rác có kích thước nhỏ.
Nhóm đã thiết kế gầu hốt rác bằng một tấm thép mỏng và được uốn thành một cung
tròn, gầu được cố định bởi hai thanh đỡ như hình 41, hai thanh cố định gầu gồm một
đầu là hai ổ quay được lắp với trục của chổi quét với mục đích gầu hốt luôn ôm sát và
tiếp xúc với chổi quét, ngoài ra phương án thiết kế như vậy còn có tác dụng làm cơ
cấu tự lựa cho gầu hốt, khi đụng chướng ngại vật cố định trên đường cơ cấu gầu sẽ tự
động nâng nên cao theo đường vòng tròn, khi qua khỏi chướng ngại vật gầu sẽ trở về
vị trí ban đầu nhờ lực đàn hồi của lò so được gắn trên thanh đỡ gầu. Đầu còn lại của
hai thanh cố định gầu cố định với gầu bằng buloong.
Hình 44: Cơ cấu gầu hốt rác
Hình 45: Cơ cấu gầu hốt rác thực tế

44. 44
3.3.9 Thiết kế bộ truyền xích
3.3.9.1 Từ hộp tăng tốc ra cơ cấu chổi quét
Chọn loại xích:
Vì tải trọng nhỏ, vận tốc nhỏ và yêu cầu khối lượng nhẹ nên dùng xích ống.
Xác định các thông số của bộ truyền xích:
- Theo bảng 5.4 [3] với u = 2, chọn số răng đĩa nhỏ là 1z = 27, dó đó số răng
đĩa lớn 2z = u. 1z = 2.27=54< maxz =120
Trong khi thiết kế các cơ cấu truyền động cho xe, nhóm đã lựa chọn phương án
truyền bằng bộ truyền xích ống con lăn.
Sử dụng các loại xích và đĩa xích có sẵn trên thị trường.
Ưu điểm của phương pháp này là:
- Không có hiện tượng trượt, hiệu suất cao hơn, có thể làm việ khi có quá
tải đột ngột.
- Không đòi hỏi phải căng xích, lực tác dụng lên trục và ổ nhỏ hơn.
- Kích thước bộ truyền nhỏ hơn bộ truyền đai nếu cùng công suất và cùng
số vòng quay.
- Bộ truyền xích truyền công suất nhờ sự ăn khớp giữa xích và bánh xích
nên góc ôm có vị trí không quan trọng như trong bộ truyền đai do đó có
thể truyền công suất và chuyển động cho nhiều đĩa xích bị dẫn.
Nhược điểm:
- Nhanh mòn, gây tiếng ồn khi làm việc.
- Có tỷ số truyền tức thời thay đổi, vận tốc tức thời của xích và bánh bị
dẫn thay đổi nên cần phải bôi trơn thường xuyên.

45. 45
Hình 46: Bộ truyền xích ống
Hình 47: Cơ cấu truyền động từ hộp tăng tốc ra chổi quét
1. Hộp tăng tốc 2. Nhông 3. Chổi quét chính 4. Xích tải 5. Chổi quét phụ
Sử dụng loại xích RS35, do hãng Tsubki – Japan sản xuất.

46. 46
3.3.9.2 Từ bánh xe bên trái ra cơ cấu băng tải
Cơ cấu truyền động ra băng tải cũng được thiết kế bằng cơ cấu bộ truyền xích
giống như cơ cấu truyền chuyển động từ hộp tăng tốc ra chổi quét, chuyển động từ
trục bánh xe đi qua một cặp bánh răng, số răng bánh lớn 72, số răng bánh nhỏ 24,
mục đích của cặp bánh răng này là vừa đổi chiều quay vừa làm tăng tốc độ của trục
bánh xe, sau đó chuyển động được truyền đến một cặp bánh xích có tỷ lệ 2:1 ( bánh
lớn 32 răng, bánh nhỏ 16 răng) nên vận tốc chỉ được tăng lên gấp sáu lần so với tốc
độ quay của trục bánh xe.
Hình 48: Cơ cấu truyền động từ bánh xe ra băng tải
1. Bánh xe 2. Cặp bánh răng 3. Bộ truyền xích 4. Băng tải
Ngoài ra trong các cơ cấu truyền động nhóm còn sử dụng líp xe đạp để hạn chế một
chiều quay chủa chuyển động như khi đẩy xe về phía trước thì chổi quét và băng tải
hoạt động để quét và thu gom rác, nhưng khi đẩy xe về phía sau thì các cơ cấu chổi
quét và băng tải không hoạt động.

47. 47
Hình 49: Bộ truyền líp xe đạp cho chổi quét phụ phía trước
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của líp xe đạp:
Hình 50: Cấu tạo bên trong của líp xe đạp
Cấu tạo gồm có 3 vòng:
+ Vòng ngoài cùng là vỏ của líp, bên ngoài là răng ăn khớp với xích, bên trong
được thiết kế xẻ rãnh như hình bậc thang.
+ Vòng giữa là vòng có hai chốt chặn hai chốt này được bố trí như hình 46, do
chuyển động quay của các cơ cấu truyền động là chuyển động quay trục, trục được
lắp cố định với bạc đạn và líp xe nên khi đẩy xe về phía trước vòng bên ngoài quay
ngược chiều với chốt chặn, chốt chặn bật ra vướng vào các đường xẻ rãnh của vòng
ngoài, líp xe không hoạt động khi đó chổi quét và băng tải hoạt động. Khi đẩy xe về

48. 48
phía sau thì các rãnh của vòng ngoài quay cùng chiều và đè chốt chặn lại, líp xe
hoạt động khi đó chổi quét và băng tải không hoạt động.
+ Vòng trong cùng là vòng giữ bi.
3.4 Kết quả đạt được:
Đã chế tạo được xe hốt rác, quét và hốt được các loại rác như mục tiêu ban đầu
đặt ra. Xe đã quét được rác trong khuôn viên sân trường.
- Xe đã quét được rác ở cạnh con lươn mà những xe hôt rác khác không làm được
- Quét lá cây, giấy tỉ lệ sạch 80%.
- Quét cát, đá tỉ lệ sạch 60%.
3.5 Ưu nhược điểm của xe hốt rác
Sau khi xe hốt rác đã hoàn thành và hoạt động. Xe đã đạt được một số yêu cầu ban
đầu đặt ra:
Ưu điểm:
- Xe không sử dụng năng lượng, thân thiên với môi trường.
- Hoạt động ổn định.
- Giá thành rẻ, vật liệu chế tạo dễ kiếm.
- Kết cấu đơn giản, cơ động, có thể di chuyển xe đến nhiều vị trí khác nhau.
- Dễ lắp ráp mà không cần sự hỗ trỡ của máy móc.
- Thay thế công việc quét và thu gom rác của những người lao công.
- Tiết kiệm thời gian và công sức cho việc thu gom rác của con người.
- Thay thế được các loại xe chứa rác thông thường.
- Quét được nhiều loại rác, quét được ở nhiều vị trí, nhiều khuôn viên công cộng
cũng như trên đường phố.
Nhược điểm:
- Quét chưa sạch .
- Do trong quá trình chế tạo chưa đạt được độ chính xác cao nên các cơ cấu chuyển
động hoạn động chưa đạt như mong muốn dẫn đến lực đẩy xe còn nặng

49. 49
3.6 Đánh giá đề tài
3.6.1 Tính mới và sáng tạo:
Là hệ thống xe hốt rác tự động được chế tạo hoàn toàn bằng cơ khí nên đảm bảo
được tính mới.
Có tính sáng tạo cao trong những quy trình thiết kế chế tạo cơ khí, thiết kế các cơ
cấu truyền động.
3.6.2 Khả năng áp dụng
- Triển khai được ngay với trình độ kỹ thuật và thị trường vật tư trong nước hiện nay.
- Có tính tự động hóa cao nên có thể áp dụng quy mô lớn cho các công ty môi
trường, trong các trường học, công viên, và có thể ứng dụng trong các nhà máy
xí nghiệp.
3.6.3 Hiệu quả
Tính hiệu quả:
So sánh xe hốt rác của nhóm với các phương pháp khác:
Phương pháp truyền thống (lao công): Sử dụng đội ngũ lao công quét và thu
gom rác vào buổi đêm.
Ưu điểm:
- Không gây tiếng ồn.
- Quét sạch.
- Có tính năng động, quét mọi lúc, mọi nơi.
Nhược điểm:
- Năng suất quét rác chưa cao.
- Thường xuyên làm việc buổi đêm, tiếp xúc nhiều với rác thải sẽ ảnh
hưởng đến sức khỏe của những người lao công.
- Chi phí trả tiền lương, chi phí chổi quét và đồ bảo hộ cho lao công cao.
Xe hốt rác tự động hiện đại:
Ưu điểm:

50. 50
- Năng suất cao.
- Quét sạch.
- Độ bền cao, ít hư hỏng.
- Có thể tự động quét rác không cần sức của con người.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư cao.
- Để sử dụng các loại xe này cần phải có thêm chi phí xăng, dầu hay năng
lượng.
- Do chi phí đầu tư quá cao nên không thích hợp cho công việc quét và thu
gom rác trong khu vực sân trường học, trong công viên và những nơi công
cộng.
- Chi phí sửa chữa và bảo trì cao khi xe gặp sự cố.
Xe hốt rác
Ưu điểm
- Ưu điểm nhất của đề tài là quét được những vị trí cạnh con lươn và vỉa hè mà
các xe hốt khác không hốt được.
+ Phương pháp truyền thống, sử dụng đội ngũ lao công quét và thu gom rác có
thể quét sạch ở mọi vị trí trên đường. Nhưng phương án này đòi hỏi tốn nhiều thời
gian và công sức làm việc của người lao công.
+ Phương pháp dùng xe hốt rác tự động hiện đại, do kích thước của xe to, chổi
quét được bố trí của những xe này không quét được ở những vị trí sát con lươn
và vỉa hè.
+ Phương pháp sử dụng xe hốt rác do nhóm thiết kế, có khả năng quét được rác
ở cạnh con lươn và vỉa hè do xe có thêm cơ cấu chố phụ được bố trí bên cạnh chổi
quét chính. Cơ cấu chổi quét phụ có thể tháo lắp dễ dàng, thuận tiện thay chổi
quét phụ từ bên phải qua bên trái và ngược lại. Sử dụng xe sẽ tiết kiệm được thời
gian và công sức cho người lao công.

51. 51
Tính kinh tế :
Ở đây nhóm chỉ tính toán trên 1km đường.
Nếu sử dụng đội ngũ lao công quét và thu gom rác vào buổi đêm thì cần ít nhất 2
người lao công làm việc 6 đến 8 giờ/1km đường. Cần chi phí khoảng 8.000.000
VNĐ để trả lương cho 2 người lao công / 1 tháng, cộng thêm chi phí chổi quét hàng
tháng. (Khảo sát thực tế tại đường Huỳnh Văn Nghệ, TP Biên Hòa, Đồng Nai).
Nếu sử dụng một số loại xe hốt rác hiện đại do Nhật Bản sản xuất thì chi phí đầu
tư ban đầu lớn, khoảng từ vài chục đến vài trăm triệu VNĐ.
Sử dụng xe hốt rác của nhóm, chi phí đầu tư ban đầu khoảng 6.000.000 VNĐ cho
một xe hốt rác và chỉ cần một lao công và một xe hốt rác làm việc một đêm quét và
thu gom rác với quãng đường 1km. Khi đó sẽ bớt được một lao công, giảm được chi
phí 4.000.000VNĐ tiền trả lương cho lao công. Như vậy một xe hốt rác và một người
lao công sẽ bằng hai người lao công làm công việc thu gom rác trên 1km đường.
Sử dụng một xe hốt rác sau 1,5 tháng sẽ thu lại được vốn đầu tư ban đầu.
Một năm công ty môi trường đô thị sẽ tiết kiệm được 40 triệu VNĐ/ 1km đường.
Nếu đưa xe hốt rác vào sử dụng trên toàn địa bàn thành phố biên hòa thì hàng năm
công ty dịch vụ môi trường đô thị sẽ tiết kiệm được chi phí bằng 40.000.000 * số Km
đường cần phải quét rác.

52. 52
Bảng so sánh giữa xe hốt rác của nhóm và một số phương pháp thu gom rác khác:
Tên Chi phí đầu tư Khả năng quét
Tỉ lệ
quét
sạch
Mức độ
độc hại
Phương pháp
quét rác thủ
công
- Chi phí trả tiền lương
cho lao công là:
8.000.000
VNĐ/2người/1tháng
- Chi phí chổi quét
200.000VNĐ/2người/1
Tháng
- Đồ bảo hộ:
1.000.000VNĐ/2người/6
tháng
- Quét và thu gom
rác ở mọi vị trí.
-Quét và hốt được
tất cả các loại rác,
cát, đá...
95%
- Mức độ
độc hại
cao do
phải
thường
xuyên tiếp
xúc với
rác thải.
Xe hốt rác hiện
đại
- Lớn: Vài chục đến vài
trăm triệu VNĐ.
+ Chi phí nhiên liệu,
năng lượng sử dụng cho
xe cao.
- Quét và thu gom
rác ở những khuôn
viên rộng.
- Chưa quét được
rác ở chân dải
phân cách và vỉa
hè.
- Quét được cát,
đá, lá cây, giấy...
90% Ít
Xe hốt rác của
nhóm
-Chi phí đầu tư xe:
6.000.000 VNĐ.
- Chi phí trả tiền lương
cho lao công là:
4.000.000
VNĐ/1người/1tháng
- Quét và thu gom
rác ở những
khuôn: Sân trường,
đường phố, công
viên..
- Quét được rác ở
chân dải phân cách
và vỉa hè.
- Quét được cát, đá
mi, đá 1*2, đá 4*6,
lá cây, giấy
70
đến
80%
Ít

53. 53
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận:
Đã chế tạo thành công xe hốt rác tự động với nhiều ưu điểm so với các loại xe rác
trên thực tế, giúp làm tăng năng suất và tiết kiệm thời gian cho người lao công. Ngoài
ra xe hốt rác tự động còn góp phần tiết kiệm nguồn tài nguyên và bảo vệ môi trường.
Xe hoạt động tương đối ồn định, quét và thu gom rác trong phạm vị rộng, trong sân
trường, trên đường phố và khuôn viên những nơi công cộng.
Kiến nghị
Tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện các cơ cấu để xe có thể hoạt động một cách ổn định
nhất.
Phương hướng phát triển
- Thiết kế thêm hệ thống bàn đạp và bánh xe phía sau như xe xích lô nhằm thay thế
cho sức đẩy của con người.
- Thay thế các vật liệu gia công bằng inox nhằm mục đích chống rỉ sét vì xe làm việc
trong môi trường ngoài trời.

54. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ninh Đức Tốn – Nguyễn Thị Xuân Bảy (2009), Giáo trình dung sai lắp ghép và kỹ
thuật đo lường, NXB Giáo Dục.
[2] Phạm Hùng Thắng, Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án môn học chi tiết máy,
NXB Nông nghiệp Tp HCM. 1995
[3] Trịnh Chất – Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí, NXB Giáo Dục.
[4] Nguyễn Hữu Lộc (2008), Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí
Minh.
[5] Nguyễn Thế Tranh – Trần Quốc Việt (2008), Cơ sở công nghệ cắt gọt kim loại.
[6] Nguyễn Hữu Lộc, Giáo trình Cơ sở thiết kế máy, NXB Đại Học Bách Khoa
TP.HCM
[7] Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy, tập I và II
[8] Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Đại học và
Trung học chuyên nghiệp
[9 Http://sotaythietke.blogspot.com/2011/08/he-so-dich-chinh-banh-rang. html
[10] Http://co-dien/forum/showthread.php