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

04 thg 4 2024 21:06

Bạn có bao giờ tự hỏi làm thế nào những cỗ máy hùng mạnh lại hoạt động trơn tru và hiệu quả đến vậy? Bí mật nằm ở một "anh hùng thầm lặng" đằng sau hậu trường - Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục. Không chỉ là một thuật ngữ kỹ thuật khô khan, hộp giảm tốc này đóng vai trò như "người điều phối nhịp điệu", biến những tốc độ quay chóng mặt của động cơ thành những chuyển động mượt mà, đầy uy lực.

Hãy tưởng tượng bạn đang lái một chiếc xe đua. Động cơ gầm rú, sẵn sàng bùng nổ năng lượng, nhưng nếu không có hộp số, bạn sẽ chỉ nhận được những cú giật mạnh và khó kiểm soát. Tương tự, trong thế giới máy móc, công suất khổng lồ của động cơ cần được "thuần hóa" để phù hợp với yêu cầu của từng ứng dụng.

Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục chính là chuyên gia trong lĩnh vực này. Với hệ thống bánh răng tinh xảo được thiết kế hai cấp, nó khéo léo giảm tốc độ quay của động cơ, đồng thời tăng mô men xoắn lên đáng kể. Nó là minh chứng cho khả năng của con người trong việc kiểm soát các lực lượng mạnh mẽ và biến chúng thành những công cụ hữu ích phục vụ cuộc sống.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng "bóc tách" bí mật của hộp giảm tốc này. Chúng ta sẽ khám phá cấu tạo, nguyên lý hoạt động, và những ứng dụng đa dạng của nó trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, và đời sống hàng ngày. Hãy sẵn sàng bước vào thế giới của sức mạnh được thuần hóa và khám phá những điều kỳ diệu mà Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục mang lại!

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
6. Bảo dưỡng và Sửa Chữa Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục
7. So Sánh với Các Loại Hộp Giảm Tốc Khác
8. Case Studies và Ứng Dụng Cụ Thể trong Các Dự Án Thực Tế
9. Tính Linh Hoạt và Tùy Chỉnh của Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục
10. An Toàn và Quy Định Liên Quan
11. Thị Trường Hộp Giảm Tốc và Xu Hướng Công Nghiệp
Kết luận:

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

6. Bảo dưỡng và Sửa Chữa Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục

Bảo trì định kỳ là yếu tố quan trọng nhất để đảm bảo hiệu quả làm việc và tuổi thọ của hộp giảm tốc. Các bước bảo trì cần được thực hiện như sau:

Kiểm tra hộp giảm tốc định kỳ để phát hiện sớm sự cố hoặc hao mòn.
Dùng dầu bôi trơn chất lượng cao và thay dầu theo lịch trình nhà sản xuất đề nghị.
Vệ sinh hộp giảm tốc, loại bỏ bụi bẩn và các hạt kim loại có thể gây hư hỏng.

Các dấu hiệu cảnh báo khi hộp giảm tốc cần được sửa chữa bao gồm:

Tiếng ồn bất thường, rung động mạnh khi hoạt động.
Dấu hiệu rỉ sét hoặc dầu bôi trơn bị rò rỉ.
Sự giảm hiệu suất truyền tải và sự tăng nhiệt độ bất thường.

Để thay thế các bộ phận, cần tuân theo các hướng dẫn:

Sử dụng các phụ tùng chính hãng từ nhà sản xuất để đảm bảo tính tương thích và hiệu suất.
Thực hiện theo hướng dẫn sửa chữa chi tiết từ tài liệu kỹ thuật hoặc nhờ đến sự hỗ trợ của các chuyên gia.

7. So Sánh với Các Loại Hộp Giảm Tốc Khác

Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục có các ưu điểm nổi bật như:

Khả năng tải trọng cao hơn do sử dụng tỷ số truyền lớn.
Kích thước and trọng lượng nhỏ hơn so với hộp giảm tốc không đồng trục, làm cho nó thích hợp hơn cho những ứng dụng cần giải pháp tiết kiệm không gian.

Nhược điểm bao gồm:

Chi phí cao hơn do thiết kế phức tạp và yêu cầu về chất liệu cao hơn.
Nhu cầu bảo trì cao hơn để duy trì hiệu suất do các bộ phận phức tạp.

So sánh với hộp giảm tốc hành tinh, đồng trục thường có mô-men xoắn thấp hơn nhưng có tỷ số truyền động linh hoạt hơn. Trái lại, hộp giảm tốc hành tinh thường được thiết kế cho các ứng dụng cần mô-men xoắn rất cao và có kích thước nhỏ gọn.

8. Case Studies và Ứng Dụng Cụ Thể trong Các Dự Án Thực Tế

Thông qua các ứng dụng cụ thể, chúng ta có thể thấy rõ vai trò quan trọng của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục:

Trong ngành sản xuất xi măng, giảm tốc đồng trục đảm nhiệm việc chuyển đổi vận tốc quay cao của động cơ thành mômen xoắn lớn cần thiết để khuấy và nghiền nguyên liệu.

Trong ngành công nghiệp ô tô, chúng cung cấp đúng số vòng quay và mômen xoắn cho các băng chuyền và robot tự động trên dây chuyền sản xuất.

Ngoài ra còn rất nhiều ứng dụng khác như trong ngành khai thác mỏ, thủy điện, dầu khí, thực phẩm, dệt may...

9. Tính Linh Hoạt và Tùy Chỉnh của Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục

Ưu điểm lớn của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục là tính linh hoạt cao, có thể thiết kế theo yêu cầu riêng của từng ứng dụng.

Kích thước và cấu hình có thể điều chỉnh để phù hợp với không gian lắp đặt. Ngoài ra, khách hàng cũng có thể lựa chọn các tỷ số truyền khác nhau để đáp ứng linh hoạt các nhu cầu về mômen xoắn và vận tốc.

10. An Toàn và Quy Định Liên Quan

Khi lắp đặt và vận hành hộp giảm tốc, việc tuân thủ các quy định an toàn và tiêu chuẩn công nghiệp là hết sức cần thiết.

Một số tiêu chuẩn quan trọng cần được áp dụng như EN 1127-1 châu Âu về phòng chống cháy nổ, ANSI/AGMA 6001-B97 của Mỹ về đặc tính kỹ thuật.

Điều này giúp đảm bảo an toàn tối đa cho người vận hành cũng như tuổi thọ của thiết bị.

11. Thị Trường Hộp Giảm Tốc và Xu Hướng Công Nghiệp

Thị trường hộp giảm tốc đang phát triển nhanh chóng với những cải tiến liên tục từ các nhà sản xuất hàng đầu như SEW-Eurodrive, Siemens, và Bonfiglioli. Những tiến bộ trong công nghệ vật liệu và tự động hóa đã giúp sản xuất ra các hộp giảm tốc nhẹ hơn, bền hơn, và hiệu quả hơn. Xu hướng công nghiệp hiện nay đang hướng tới việc tích hợp công nghệ thông minh và IoT để theo dõi trạng thái và hoạt động của hộp giảm tốc từ xa.

Kết luận:

Qua những thông tin và phân tích chi tiết trong bài viết, chúng ta có thể thấy rằng Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Đồng Trục là một thành phần không thể thiếu trong nhiều hệ thống máy móc và thiết bị công nghiệp. Với khả năng cung cấp mô-men xoắn cao cùng với việc giảm tốc độ quay, hộp giảm tốc đồng trục giải quyết hiệu quả các thách thức kỹ thuật, từ đó nâng cao năng suất và độ tin cậy trong hoạt động sản xuất.

Bảo dưỡng định kỳ và sự hiểu biết sâu sắc về cách thức hoạt động cũng như cách khắc phục sự cố giúp kéo dài tuổi thọ của hộp giảm tốc và đảm bảo sự ổn định cho hệ thống máy móc liên quan. Đồng thời, so sánh với các dạng hộp giảm tốc khác và sử dụng case studies thực tế giúp người dùng có cái nhìn toàn diện hơn trong việc lựa chọn sản phẩm cho nhu cầu cụ thể của mình.

Tiềm năng tùy chỉnh cao và tính linh hoạt trong thiết kế cũng là một lợi ích quan trọng, cho phép các nhà sản xuất đáp ứng những yêu cầu ngày càng phức tạp của thị trường và ứng dụng công nghiệp. An toàn và tuân thủ các quy định kỹ thuật là một yếu tố không thể bỏ qua để đảm bảo hoạt động trơn tru và bảo vệ người lao động.

Cuối cùng, sự phát triển của thị trường và xu hướng công nghiệp hiện đại hóa yêu cầu các giải pháp hộp giảm tốc không ngừng cải tiến và thích ứng với công nghệ mới. Sự thâm nhập của công nghệ thông minh và kết nối IoT trong hệ thống giám sát hộp giảm tốc đang mở ra những khả năng mới cho việc quản lý và bảo trì từ xa, cải thiện hiệu quả hoạt động và giảm thời gian chết trong sản xuất. Những thông tin chia sẻ trong bài viết không chỉ cung cấp kiến thức cốt lõi mà còn hướng dẫn chi tiết các phương pháp áp dụng, giúp người đọc có quyết định sáng suốt khi chọn lựa, vận hành và bảo dưỡng hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục cho nhu cầu của họ.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

6.201 reviews

098 164 5020Miền Nam

097 5897066Miền Bắc