Chi Tiết Máy Hộp Giảm Tốc Gồm Những Gì? Khái Niệm Và Vai Trò

Chi tiết máy hộp giảm tốc gồm nhóm truyền động (bánh răng, trục vít – bánh vít, trục, then, ổ lăn, khớp nối), nhóm làm kín – bôi trơn (phớt chặn dầu, vòng chắn dầu, nút thông hơi, nút tháo dầu, que thăm dầu) và nhóm vỏ – định vị (vỏ hộp, cửa thăm, chốt định vị, bu lông vòng, bu lông ghép, vòng đệm). Hiểu đúng chức năng từng chi tiết giúp làm đồ án chi tiết máy, chọn phụ tùng thay thế đúng kích thước và xử lý nhanh các lỗi chảy dầu, kêu, nóng, rơ trục.

1) Hộp giảm tốc là gì?

a) Khái niệm hộp giảm tốc

Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động ăn khớp trực tiếp, tỉ số truyền không đổi, có hai tác dụng: giảm tốc độ quay của motor xuống mức máy công tác cần, và tăng momen xoắn trên trục ra. Hộp giảm tốc chỉ cho một tốc độ ra cố định theo tỉ số; muốn thay đổi tốc độ liên tục thì kết hợp thêm biến tần cho motor.

b) Vai trò của hộp giảm tốc

Motor điện tiêu chuẩn quay nhanh (4 cực khoảng 1450 vòng/phút), trong khi băng tải, máy khuấy, tời chỉ cần vài chục vòng/phút. Motor tốc độ thấp momen lớn có kích thước và giá rất cao; ghép motor phổ thông với hộp giảm tốc rẻ và gọn hơn, lại tăng được momen trên trục ra gần bằng số lần giảm tốc.

c) Cấu tạo tổng quát

Một hộp giảm tốc gồm vỏ hộp, các cặp bánh răng (thẳng hoặc nghiêng) hoặc cặp trục vít – bánh vít ăn khớp theo tỉ số định trước, các trục lắp trên ổ lăn, then truyền momen, hệ thống làm kín và bôi trơn. Đầu vào nối với motor qua khớp nối, đai hoặc xích; đầu ra nối với tải. Xem thêm bài cấu tạo hộp giảm tốc.

2) Chi tiết máy làm kín và bôi trơn hộp giảm tốc

a) Phớt chặn dầu (vòng phớt)

Phớt chặn dầu lắp ở các đầu trục ló ra khỏi vỏ, ngăn dầu chảy ra ngoài và ngăn bụi, nước vào trong. Hộp hiện nay dùng phớt cao su NBR có lò xo (loại TC hai môi), môi trường nóng dùng phớt FKM (Viton). Trong đồ án thường chọn vòng phớt nỉ hoặc phớt cao su tiết diện hình thang theo đường kính trục.

b) Vòng chắn dầu

Vòng chắn dầu (vòng chắn mỡ) lắp phía trong ổ lăn, ngăn dầu văng từ bánh răng cuốn trôi mỡ bôi trơn ổ, đồng thời ngăn cặn kim loại vào ổ. Khe hở giữa vòng chắn và vỏ hoặc ống lót rất nhỏ (khoảng 0,02–0,2 mm), bề rộng vùng chắn khoảng 6–9 mm.

c) Nút thông hơi

Khi hộp làm việc, dầu và không khí bên trong nóng lên làm tăng áp suất. Nút thông hơi lắp trên nắp cửa thăm (vị trí cao nhất của hộp) để cân bằng áp suất, tránh dầu bị đẩy ra phớt. Hộp mới thường bịt nút kín khi vận chuyển, cần thay bằng nút thông hơi trước khi chạy.

d) Nút tháo dầu

Nút tháo dầu đặt ở đáy hộp, đáy nghiêng 1–2° về phía lỗ để xả hết dầu cũ và cặn. Nút thường ren hệ mét bước nhỏ (ví dụ M16 × 1,5 hoặc M20 × 2), có gioăng đệm; một số loại có nam châm hút mạt sắt.

e) Que thăm dầu và mắt dầu

Que thăm dầu lắp ở thành bên, nghiêng khoảng 45°, có vạch mức dầu thấp – cao, thường bọc ống ngoài để tránh dầu sóng sánh làm đọc sai khi đang chạy. Hộp nhỏ dùng mắt dầu kiểu kính để nhìn mức dầu.

3) Chi tiết vỏ hộp và định vị

a) Chốt định vị

Hai chốt côn định vị lắp chéo trên mặt bích ghép nắp – thân, giữ đúng vị trí tương đối khi lắp lại sau tháo. Nhờ đó lỗ ổ lăn trên nắp và thân trùng khít, siết bu lông không làm méo vòng ngoài ổ, tránh hỏng ổ.

b) Cửa thăm

Cửa thăm trên đỉnh nắp, đậy bằng nắp có gioăng, dùng để quan sát vết tiếp xúc bánh răng, kiểm tra độ mòn và rót dầu. Nắp cửa thăm thường gắn luôn nút thông hơi.

c) Bu lông vòng và vòng móc

Bu lông vòng (thép C20–C35 hoặc thép không gỉ) bắt trên nắp hoặc vòng móc đúc liền trên nắp, thân để móc cẩu nâng hạ, vận chuyển hộp. Bu lông vòng trên nắp chỉ chịu được khối lượng hộp, không dùng để nâng cả cụm máy gắn kèm.

d) Vòng đệm và bu lông ghép

Vòng đệm phẳng phân bố lực ép đều dưới đai ốc; vòng đệm vênh (đàn hồi) chống tự tháo mối ghép khi rung. Bu lông ghép nắp – thân gồm bu lông cạnh ổ (cỡ lớn) và bu lông mặt bích, siết đều theo thứ tự chéo.

4) Chi tiết truyền động của hộp giảm tốc

a) Bộ truyền bánh răng

Bánh răng ăn khớp truyền chuyển động quay giữa hai trục không trượt, giữ tỉ số chính xác, truyền được từ lực nhỏ tới rất lớn. Bánh răng trụ răng thẳng, răng nghiêng dùng cho trục song song; bánh răng côn cho trục cắt nhau. Vật liệu phổ biến thép C45, 40Cr tôi cải thiện hoặc thấm các bon.

b) Bộ truyền trục vít – bánh vít

Truyền chuyển động giữa hai trục chéo nhau, thường vuông góc 90°. Trục vít thép tôi, bánh vít hợp kim đồng; cho tỉ số lớn trong một cấp nhưng hiệu suất thấp hơn bánh răng. Xem bài hộp số giảm tốc trục vít bánh vít 1 cấp.

c) Bộ truyền ngoài

Là bộ truyền đặt ngoài hộp: đai thang, xích, hoặc bánh răng – thanh răng. Với bánh răng nghiêng ăn khớp thanh răng, góc nghiêng của răng bánh và thanh răng phải bằng nhau, chiều nghiêng phù hợp. Bộ truyền đai còn có tác dụng giảm va đập và trượt khi quá tải.

d) Trục ra hộp giảm tốc

Trục ra (trục chậm) nhận momen từ bánh răng hoặc bánh vít cuối cùng và truyền tới máy công tác qua then, khớp nối, puly hoặc đĩa xích. Đây là trục chịu momen lớn nhất nên có đường kính lớn nhất, làm bằng thép C45 hoặc 40Cr; có thể là cốt dương (trục đặc) hoặc cốt âm (trục rỗng lồng vào trục máy).

e) Ổ lăn (vòng bi, bạc đạn)

Ổ lăn gồm vòng trong, vòng ngoài, con lăn (bi, đũa trụ, đũa côn) và vòng cách, làm bằng thép ổ lăn hàm lượng các bon và crôm cao. Răng thẳng dùng ổ bi đỡ; răng nghiêng, trục vít dùng ổ bi đỡ chặn hoặc ổ đũa côn để chịu lực dọc trục.

f) Then

Then bằng lắp trong rãnh trục và mayơ, truyền momen giữa trục với bánh răng, khớp nối, puly. Then được tính kiểm nghiệm dập và cắt; then mòn hoặc rãnh then toe là nguyên nhân phổ biến của rơ trục ra.

g) Khớp nối

Khớp nối nối trục motor với trục vào hộp, hoặc trục ra với trục máy. Khớp nối đàn hồi (vấu cao su, chốt cao su) bù sai lệch tâm nhỏ và giảm va đập; khớp nối răng chịu momen lớn; khớp an toàn ngắt khi quá tải.

5) Bảng tổng hợp chi tiết máy hộp giảm tốc

6) Ứng dụng kiến thức chi tiết máy hộp giảm tốc

• Làm đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc: tính bánh răng, trục, then, ổ lăn, chọn phớt, nút thông hơi, que thăm dầu theo bảng tiêu chuẩn.
• Sửa chữa hộp giảm tốc tại xưởng: xác định đúng chi tiết hỏng (phớt, vòng bi, bánh vít) để thay thay vì thay cả hộp.
• Mua phụ tùng hộp giảm tốc đúng mã: phớt theo đường kính trục – lỗ – bề dày, vòng bi theo mã số, nút thông hơi theo cỡ ren.
• Lắp đặt và vận hành hộp số giảm tốc cho băng tải, máy khuấy, tời, máy ép đúng cách để tăng tuổi thọ chi tiết máy.
• Lập kế hoạch thay dầu, thay phớt, thay vòng bi định kỳ cho motor giảm tốc trong nhà máy.

Tham khảo thêm trình tự tháo lắp hộp giảm tốc để thay chi tiết đúng thứ tự.

7) Ưu điểm và nhược điểm các phương án chi tiết máy thường gặp

8) Câu hỏi thường gặp về chi tiết máy hộp giảm tốc

• Đồ án chi tiết máy hộp giảm tốc cần những chi tiết phụ nào? Thường gồm chốt định vị, cửa thăm, nút thông hơi, nút tháo dầu, que thăm dầu, vòng chắn dầu, phớt chặn dầu, bu lông vòng, vòng đệm, ngoài các chi tiết chính là bánh răng, trục, then, ổ lăn, khớp nối và vỏ hộp.
• Mua phớt chặn dầu hộp giảm tốc cần đo những gì? Đo 3 kích thước: đường kính trục, đường kính lỗ lắp phớt và bề dày phớt (ví dụ 35 × 52 × 8). Chọn loại hai môi có lò xo (TC); môi trường nóng trên khoảng 100°C chọn vật liệu FKM.
• Thay vòng bi hộp giảm tốc chọn loại nào? Đọc mã số khắc trên vòng bi cũ (ví dụ 6205, 6306, 30208) và mua cùng mã, ưu tiên cùng kiểu che chắn (ZZ, 2RS hoặc hở). Nếu hộp dùng ổ đũa côn thì thay theo cặp và chỉnh lại khe hở dọc trục.
• Hộp giảm tốc mới mua có cần thay nút thông hơi không? Nhiều hộp vận chuyển với nút bịt kín ở vị trí thông hơi để tránh đổ dầu; trước khi chạy cần đổi sang nút thông hơi và đặt ở vị trí cao nhất theo tư thế lắp thực tế.
• Lắp khớp nối giữa motor và hộp giảm tốc cần chú ý gì? Căn đồng tâm hai trục bằng thước thẳng hoặc đồng hồ so (sai lệch hướng kính khoảng ≤ 0,05–0,1 mm), chừa khe hở giữa hai nửa khớp theo catalogue, siết vít hãm và kiểm tra quay tay nhẹ trước khi cấp điện.
• Đổ dầu bao nhiêu cho hộp giảm tốc là đủ? Đổ tới vạch giữa que thăm hoặc giữa mắt dầu khi máy dừng. Với hộp bánh răng ngâm dầu, bánh lớn ngập khoảng 1/3 bán kính hoặc 1–2 chiều cao răng; đổ dư làm hộp nóng và trào dầu ra phớt.
• Hộp giảm tốc chảy dầu ở phớt dù vừa thay phớt mới? Kiểm tra trục có bị mòn rãnh ở vị trí môi phớt (có thể dùng ống lót sửa trục hoặc lùi phớt vào vài mm), nút thông hơi có tắc, mức dầu có vượt vạch, phớt có lắp ngược chiều môi không.
• Vòng bi hộp giảm tốc nóng và kêu rè là do đâu? Thiếu bôi trơn, dầu bẩn lẫn mạt sắt, ổ lắp quá chặt hoặc ổ đũa côn chỉnh khe hở quá nhỏ, lệch tâm khớp nối hoặc căng đai quá mức làm tăng tải hướng tâm.
• Trục ra hộp giảm tốc bị rơ, then lỏng xử lý thế nào? Thay then mới đúng kích thước; nếu rãnh then trên trục bị toe thì phay rãnh then mới lệch 90–180° hoặc hàn đắp gia công lại. Rơ hướng kính là do ổ lăn mòn, cần thay ổ.
• Bánh răng hộp giảm tốc bị rỗ mặt răng có chạy tiếp được không? Rỗ nhẹ ban đầu có thể ổn định nếu thay dầu đúng độ nhớt và giảm tải; rỗ lan rộng, bong tróc mảng lớn sẽ làm tăng ồn và rung, dẫn đến mẻ răng. Theo dõi tiếng ồn và nhiệt độ để quyết định thời điểm thay.
• Nút tháo dầu hộp giảm tốc bị tuôn ren sửa thế nào? Taro lên cỡ ren lớn hơn và dùng nút tương ứng, hoặc dùng bộ phục hồi ren (lò xo ren). Thay gioăng đệm mới mỗi lần tháo nút để tránh rỉ dầu.
• Thay phụ tùng có rẻ hơn mua hộp giảm tốc mới không? Thường rẻ hơn nhiều: bộ phớt và vòng bi chỉ bằng một phần nhỏ giá hộp. Với hộp cỡ nhỏ, công tháo lắp có thể gần bằng giá hộp mới, nên so sánh tổng chi phí trước khi sửa.
• Có thể dùng vòng bi, phớt hàng phổ thông thay hàng hãng không? Được nếu đúng mã kích thước và tải. Vòng bi, phớt phổ thông giá thấp hơn, tuổi thọ có thể ngắn hơn; phù hợp máy chạy ít giờ hoặc khi cần sửa nhanh, chi phí thấp.
• Hộp giảm tốc cũ hỏng nhiều chi tiết thì sửa hay thay? Nếu bánh răng chính, trục và vỏ còn tốt chỉ hỏng phớt, vòng bi thì sửa. Nếu vỏ nứt, lỗ ổ mòn ô van hoặc bánh răng cấp chậm hỏng nặng, thay hộp mới hoặc hộp tiêu chuẩn tương đương thường kinh tế hơn.

Xem thêm danh mục hộp giảm tốc và quy trình bảo dưỡng hộp giảm tốc.

Nội dung có thể bạn quan tâm:

• Cấu Tạo Vỏ Hộp Giảm Tốc, Thiết Kế Vỏ Hộp Giảm Tốc Phù Hợp Với Mục Đích Sử Dụng
• Trình Tự Tháo Lắp Hộp Giảm Tốc Gồm Các Bước Như Thế Nào?
• Hộp Giảm Tốc Băng Tải: Cấu Tạo, Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật Và Cách Lựa chọn
• Bộ Điều Chỉnh Tốc Độ Motor: Cấu Tạo, Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật Và Cách Lựa chọn
• Hướng Dẫn Các Bước Tháo Lắp Hộp Giảm Tốc
• Hướng Dẫn Quy Trình Bảo Dưỡng Định Kỳ Hộp Giảm Tốc - Motor Giảm Tốc - Động Cơ Giảm Tốc
• Giá Motor Giảm Tốc 3 Pha - Giá Động Cơ Giảm Tốc 3 Pha
• Tìm Hiểu Về Động Cơ Băng Tải Và Hướng Dẫn Lựa Chọn Theo Công Suất Phù Hợp