Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục: Ứng Dụng Và Thiết Kế

16 thg 3 2021 10:01

Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục là 1 loại động cơ có tới 2 lần thay đổi tỷ số truyền động của động cơ và hộp giảm tốc bánh răng trụ có 2 cấp đồng trục. Kết cấu phần vỏ của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục cũng được thiết kế thon gọn hơn, đồng thời loại bỏ các chi tiết rườm rà, phức tạp. Một số loại hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục hiện nay đang được phổ biến trong hầu hết các động cơ đã cho thấy được tính ưu việt của nó.

Nội dung

1. Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục của động cơ là gì?
2. Ứng dụng của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
3. Link đồ án hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
4. Thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
5. Hướng dẫn vẽ hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
- a) Xác định tỷ số truyền
- b) Xác định công suất, mô men và số vòng quay của các trục
6. Lắp ráp, chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục

1. Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục của động cơ là gì?

Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục là một dạng hộp giảm tốc có dạng trục thẳng nằm trong hộp giảm tốc bánh răng. Người ta có thể gọi tên của hộp giảm tốc đồng trục là hộp giảm tốc 2 trục song song, do chúng có các bánh răng trụ theo hướng nghiêng và ăn khớp với nhau.

Hộp giảm tốc đồng trục còn có tên là hộp giảm tốc 2 trục song song

Đặc điểm của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục:

Bao gồm các cặp bánh răng được lắp ăn khớp với nhau, trục đầu ra của nó trùng với tâm của trục đầu vào của motor. Công suất và mô men của hộp giảm tốc lớn và tùy vào những ứng dụng cụ thể mà sẽ có loại mô men phù hợp.
Với loại giảm tốc này, tỷ số truyền động của chúng càng lớn thì hộp giảm tốc cũng có kích cỡ càng lớn. Ngoài ra, do có kích thước lớn nên hộp giảm tốc chiếm không gian rộng, không có nhiều chức năng đi kèm ngoài bộ phận chân đế (B3) cùng với mặt bích (B5).

Ưu điểm: Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục có ưu điểm đó là bộ truyền cho phép làm giảm chiều dài của hộp hoặc trọng lượng của hộp bé.

Nhược điểm:

Khả năng chịu tải trọng của cấp nhanh trong hộp giảm tốc chưa hoạt động hết công suất.
Khó bố trí cho những kết cấu chung.
Khó bôi trơn vào bên trong các bộ phận ổ ở phần giữa hộp.
Khoảng cách giữa các khớp gối đỡ của trục trung gian tương đối lớn, do đó bạn phải tăng độ lớn của đường kính trục lên.

Ngoài ra, khi hộp giảm tốc có những bánh răng đã được chia nhỏ thành các dạng hộp giảm tốc với các trục song song và dạng chuyển hướng theo chiều vuông góc với các bánh răng côn hoặc các bánh răng trục vít.

2. Ứng dụng của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục

Hầu hết mọi người đều phải công nhận tầm quan trọng của hộp giảm tốc 2 cấp trong công nghiệp cùng với các lĩnh vực sản xuất như luyện kim, gia công, chế biến, khai thác khoáng sản,…

Hộp giảm tốc được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề sản xuất. Ví dụ như: các loại cửa cuốn, máy khuấy bột, băng tải vận tải đất đá, trong động cơ xe máy, động cơ xe cơ giới, các loại đồng hồ, hệ thống lò hơi,…

Chúng còn được ứng dụng trong hộp số giảm tốc của các máy móc loại nhỏ, loại lớn trong công nghiệp như: làm băng chuyền trong sản xuất xi măng, chế biến thức ăn gia súc, xưởng chế biến gỗ, việc in ấn bao bì,… Nói chung là rất nhiều ứng dụng vô cùng đa dạng, do đó hộp giảm tốc đóng 1 vai trò quan trọng trong hầu hết các hoạt động sản xuất.

Đặc biệt với các loại máy ép, máy nghiền, máy khuấy trộn hóa chất, máy xi mạ, máy cán thép phục vụ trong các ngành sản xuất sắt thép, luyện kim, cơ khí chế tạo thì hộp số giảm tốc đồng trục là thành phần không thể thiếu.

hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục

Hộp giảm tốc được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề sản xuất

3. Link đồ án hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục

Dung lượng đồ án “Hộp giảm tốc đồng trục - hệ thống dẫn đồng thùng trộn” là 100Mb bao gồm tất cả file CAD, 2D, lời giới thiệu, mô tả, bản vẽ nguyên lý, thiết kế, các chi tiết cấu tạo hộp giảm tốc, kết cấu, động học của hộp giảm tốc... Ngoài ra, công trình còn kèm theo nhiều tài liệu hướng dẫn cách thiết kế và chọn trục, lựa chọn bánh răng, các loại ổ lăn, tính ứng suất trục, tính lực,... của hộp giảm tốc.

Tên đồ án: Hộp giảm tốc đồng trục - hệ thống dẫn động thùng trộn.
Mô tả: Hộp giảm tốc là 1 cơ cấu truyền động bằng phương pháp ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền động không đổi, chúng được dùng để làm giảm vận tốc góc và tăng mô men xoắn cho động cơ. Đây cũng là bộ máy trung gian giữa động cơ điện cùng với bộ phận làm việc của các loại máy công tác.

Số liệu thiết kế:

Động cơ điện không đồng bộ 3 pha.
Nối trục đàn hồi.
Hộp giảm tốc đồng trục.
Bộ truyền đai.
Băng tải.
Số bản vẽ: 2 bản vẽ (1 bản a0, 1 bản a3)
Thuyết minh: 71 trang
Dung lượng: 865 kb

Mục lục của đồ án bao gồm có những nội dung chính dưới đây:

Chương 1: Chọn lựa động cơ điện phân phối tỉ số truyền
Chương 2: Thiết kế bộ truyền đai
Chương 3: Thiết kế trục then ổ lăn nối trục
Chương 4: Tính toán và chọn lựa vỏ hộp
Chương 5: Chọn lựa các chi tiết phụ
Bảng dung sai lắp ghép

Tài liệu tham khảo.

Dưới đây là link đồ án hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục, các bạn có thể tham khảo: Tại đây.

4. Thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục

Xác định công suất cần thiết cho động cơ, trong đó công suất cần thiết lớn nhất được ký hiệu là Nct trên trục động cơ cũng được xác định theo công thức sau: Nct = Nt/ h. Trong đó:

Nct: Công suất cần thiết trên trục của động cơ.
Nt: Công suất tính toán trên trục của máy công tác.
Với: F, v chính là lực kéo và vận tốc của băng tải.
h: Hiệu suất chung của hệ dẫn động.

Theo sơ đồ tải trọng của đề bài thì: h = hk.hkbr.hmol.hx. Trong đó:

m = 4 là số cặp ổ lăn;
k = 2 là số cặp bánh răng;

Tra bảng 2.3, ta sẽ được các hiệu suất:

hol = 0,995 hiệu suất của 1 cặp ổ lăn; (vì ổ lăn được che kín).
hbr = 0,97 hiệu suất của 1 cặp bánh răng;
hk = 0.99 hiệu suất của khớp nối trục đàn hồi;
hx = 0,93 hiệu suất của bộ truyền xích; (bộ truyền xích để hở)

Thay số ta có: h = 0.99.0,9954.0,972.0,93 » 0,85 => Nct = Nt / h = 1.92/ 0.85 » 2.26 KW. Do tải trọng thay đổi nên chúng ta chọn động cơ theo công suất tương đương được tính: Nt = Ntđ. Vì công suất N thường tỷ lệ thuận với mô men T, do đó chúng ta sẽ có hệ số chuyển đổi giữa mô men cùng với công suất.

Công suất yêu cầu của động cơ được tính bằng công thức:

Nđc/ yc = Ntđ/ h = 1.65/ 0.85 = 1.94KW

hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục

5. Hướng dẫn vẽ hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục

a) Xác định tỷ số truyền

Ta có: uc = uhộp.uxích
Chọn uxích = 3.... Þ uhộp =.... uhộp = u1.u2

Trong đó: u1 là tỷ số truyền cấp nhanh, còn u2 là tỷ số truyền cấp chậm. Vì là hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục nên để có thể dùng hết khả năng tải của cấp nhanh thì chúng ta cần chọn: u1= u2 =.....

Tính lại giá trị uxích căn cứ theo u1 và u2 trong hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục. Cuối cùng, có thể kết luận: uc = 54; u1 = u2 = 4,24; uxích = 3.

b) Xác định công suất, mô men và số vòng quay của các trục

Tính công suất, mô men, số vòng quay trên các trục từ I, II, III, T{tang}) bên trong hệ dẫn động.

Công suất: Nđc = 2.2 kW; nlv =26.7v/ p.

Do công suất thực của động cơ lúc này sẽ nhỏ hơn công suất cần thiết ở chế độ lớn nhất là Nct.

Trục I: NI = Nct.hk.hol = 2,26.0,99.0,995 = 2.23KW
Trục II: NII = NI.hol.hbr = 2,23.0,995.0,97 = 2,15KW
Trục III: NIII = NII. hbr.hol = 2,15.0,97.0,995 = 2,07KW
Trục tang: Nt = NII.hx.hol = 2,07.0,93.0,995 = 1,92KW

Số vòng quay:

Trục I: nI = nđc = 1440v/ p
Trục II: nII = v/ p
Trục III: nIII = v/ p
Trục tang: ntang = v/ p.

Mô men

TI = 9,55.106.N.mm.
TII = 9,55.106.N.mm.
TIII = 9,55.106.N.mm.
Tt = 9,55.106.N.mm.

Bảng thông số được tính như sau:

	I	II		III		T
u	u1= 4,24		u2= 4,24		uxích= 3
N(KW)	2,23	2,15		2,07		1,92
n (v/p)	1440	340		80		26,7
T (N.mm)	14789	60390		247106		686742

Bảng tính công suất, mô men, số vòng quay trên các trục

6. Lắp ráp, chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục

Xác định tốc độ đồng bộ hiện tại của động cơ.
Chọn sơ bộ tỷ số truyền của toàn bộ hệ thống, còn gọi là usb.
Theo bảng 2.4 (sách tính toán thiết kế ...tr 21);
Chọn tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục bánh răng trụ lúc này được tính là: usbh = 16.
Chọn tỷ số truyền động của bộ truyền ngoài (xích) là usbx = 3
Theo công thức trên, ta có: usb= usbh. usbx = 16.3 = 48
Số vòng quay thực tế của trục máy công tác (của tang) là nlv: nlv = 26.7v/ p. Trong đó: v là vận tốc băng tải, còn D là đường kính của băng tải.
Số vòng quay sơ bộ của động cơ nsb: nsb = nlv . usb = 26.7.48 = 1281.6v/ p.
Chọn số vòng quay đồng bộ của động cơ là nđb = 1500 vg/ ph.
Quy cách động cơ lúc này sẽ phải thỏa mãn đồng thời các điều kiện: Nđc.Nđc/ yc, nđc » cùng với Nđc/ yc = 1.94 KW; nsb =1281.6 v/ p;
Theo bảng phụ lục P1.1 (sách tính toán thiết kế, trang 234), chúng ta chọn được kiểu động cơ tối ưu là: K112S4

Các thông số kỹ thuật của động cơ hiện tại được tính như sau:

Nđc = 2.2 KW; nđc = 1440 v/ p; h% =81.5; cosj = 0,82; trong đó khối lượng của động cơ là: 35 kg.

Video lắp ráp hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp

Kết luận

Từ các tính toán thiết kế ở trên, có thể thấy rằng động cơ K122S 4 có kích thước phù hợp với những yêu cầu thiết kế của thực tế. Đồng thời qua đây các bạn đã có thêm những hiểu biết cơ bản về hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục để có được cách lựa chọn, sử dụng, bảo dưỡng và sửa chữa đúng đắn nhất cho loại động cơ này.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

6.201 reviews