Hộp Số Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh: Khái Niệm, Cấu Tạo Và Ứng Dụng

17 thg 3 2021 13:54

Như chúng ta đã được biết, tốc độ của động cơ sẽ tỷ lệ nghịch với mô men xoắn. Nếu tăng tốc độ động cơ lên càng cao thì mô men xoắn lại càng nhỏ đi và khả năng tải của các bộ phận công tác sẽ bị giảm xuống và ngược lại. Do đó, việc sử dụng hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh hiện đang được xem là phương pháp tối ưu cho những động cơ đang có nhu cầu giảm tốc để cho phù hợp với tốc độ làm việc của con người.

Nội dung

1. Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh là gì?
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
- a) Cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh
- b) Nguyên lý hoạt động hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh
3. Ứng dụng hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh
4. Bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh
5. Cách lựa chọn hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh
6. Phân biệt hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh và cấp chậm

1. Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh là gì?

Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh là một bộ phận trung gian dùng để kết nối giữa động cơ và các bộ phận, chi tiết của máy công tác. Hiện nay, các loại động cơ đều được chế tạo với tốc độ quay rất lớn. Trong nhiều trường hợp, động cơ có vận tốc quay lớn sẽ không phù hợp với yêu cầu cụ thể của công việc nên người ta cần phải chế tạo ra 1 bộ phận trung gian để có thể làm giảm tốc độ quay của động cơ, máy móc sao cho phù hợp.

Hộp giảm tốc phân đôi thường được dùng để giảm tốc độ động cơ

Tốc độ cao của động cơ luôn đi kèm với nhiều rủi ro, nguy hiểm khi làm việc. Do khả năng tải của máy khi ở tốc độ cao thấp dễ dẫn đến hiện tượng bị quá tải khi làm việc. Do đó, dễ làm hỏng hóc các chi tiết máy, điều này sẽ gây nguy hiểm cho người vận hành và cũng gây tổn thất nặng nề về kinh tế.

Động cơ thường được chế tạo sẵn, chúng ta không thể tự chế tạo được loại động cơ phù hợp với từng nhu cầu của công việc được vì đó là quy trình quá phức tạp và tốn kém cả về thời gian cũng như tiền của. Thay vào đó, nếu sử dụng hộp số giảm tốc thì sẽ thuận lợi hơn vì 1 hộp giảm tốc có thể sẽ phù hợp cho một vài loại động cơ, từ đó, giúp chúng ta dễ dàng chọn lựa được loại động cơ phù hợp, vừa nhanh chóng lại vừa tiết kiệm.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

a) Cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Hộp số có dạng box (hình hộp) và bên trong có chứa các bộ truyền động. Nó có thể tồn tại ở dạng hình trụ tròn, hình hộp vuông hoặc là hình hộp tròn, còn phụ thuộc vào thiết kế hãng sản xuất.

Hầu hết các hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh đều có vỏ được làm bằng chất liệu tốt như: inox, nhôm, gang, thép, hợp kim nhôm. Chất liệu này sẽ giúp hộp số bảo vệ được các bộ truyền động khi có những va đập từ bên ngoài, lại vừa hạn chế được sự ăn mòn, oxi hóa.

Cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Số liệu thiết kế của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh:

Lực vòng ở trên băng tải F: 6500 (N)
Vận tốc của băng tải: 1.5 (m/ s)
Đường kính của tang dẫn D: 550 (mm)
Thời gian phục vụ L: 5 (năm)
Số ngày làm/ năm: 200 (ngày)
Số ca làm trong ngày: 3 ca
Chế độ tải trọng: T1 = T; T2 = 0.7T, t1 = 25 giây; t2 = 16 giây
Hộp số quay một chiều, tải có thể va đập nhẹ, 1 ca làm việc là 8 giờ, mỗi ngày làm 3 ca.

b) Nguyên lý hoạt động hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh là cơ cấu truyền động bằng phương pháp ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền động không đổi và do đó được dùng để làm giảm vận tốc góc và tăng thêm mô men xoắn cho động cơ. Đây là bộ máy trung gian hoạt động giữa động cơ điện cùng với bộ phận làm việc của máy công tác.

Vậy, tại sao gọi là hộp giảm tốc? Vì động cơ (theo tiêu chuẩn quốc tế) thường có tốc độ rất cao, trong khi nhu cầu sử dụng trong thực tế của con người (tốc độ đầu ra) lại thấp, cho nên người ta sẽ cần tới hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh để có thể điều chỉnh được số vòng quay để đạt được giá trị tốc độ như ý.

Nguyên lý hoạt động hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

3. Ứng dụng hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Hộp giảm tốc có ứng dụng hết sức đa dạng trong tất cả các thể loại truyền động nói chung, chẳng hạn như băng chuyền sản xuất các loại thực phẩm, thức ăn gia súc, dây chuyền sản xuất bao bì,… trong việc khuấy trộn dung dịch, cán thép, làm xi mạ, trong các hệ thống cấp liệu cho lò hơi,… Nói chung, đây là một ứng dụng có một vai trò hết sức quan trọng trong các hoạt động của thực tiễn và sản xuất.

Nếu không được ứng dụng trong các nhà máy, xí nghiệp thì loại động cơ mà bạn dễ thấy nhất của hộp số giảm tốc phân đôi cấp nhanh chính là ở động cơ của các loại xe máy và đồng hồ.

Những loại hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh được sử dụng rộng rãi trên thị trường hiện nay thường là các thương hiệu được nhập khẩu từ Đài Loan như Wansin, Yeoni và Chen ta,... hay là các mặt hàng được sản xuất,chế tạo ở trong nước.

Ưu điểm của hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh đó là có giá rẻ, có chất lượng sản phẩm ổn định. Đồng thời, bạn sẽ dễ mua được hàng với số lượng lớn, chế độ bảo hành sản phẩm tốt, thường thì các loại hộp số phân đôi cấp nhanh đến từ các thương hiệu này sẽ được nhà sản xuất bảo hành tối thiểu trong khoảng từ 6 tháng trở lên.

4. Bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Tính kết cấu của vỏ hộp: Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh là độ cứng cao và khối lượng phải nhỏ. Chọn vật liệu để tiến hành đúc hộp giảm tốc chính là gang xám có ký hiệu là GX 15 32. Chọn bề mặt để ghép nắp và thân nhằm cho chúng đi qua tâm trục.

Bôi trơn cho hộp giảm tốc: Lấy chiều sâu khi ngâm dầu vào khoảng 1/ 4 bán kính của bánh răng phân đôi cấp nhanh (khoảng 30 mm).

Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: Cần chọn loại dầu nhớt dành cho công nghiệp 45.

Lắp bánh răng lên trên trục và tiến hành điều chỉnh sự ăn khớp. Để lắp được bánh răng lên trục, người ta sẽ dùng mối ghép then và chọn lựa kiểu lắp là H7/ K6 vì nó có thể chịu tải vừa và chịu được va đập nhẹ.

Điều chỉnh sự ăn khớp: Để điều chỉnh được sự ăn khớp của hộp giảm tốc này, người ta chọn chiều rộng của bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng của bánh răng lớn.

Sơ đồ bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

5. Cách lựa chọn hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Do công suất truyền tải của động cơ không lớn lắm, cũng không có yêu cầu gì đặc biệt về nguyên vật liệu, người ta có thể thống nhất trong thiết kế là chọn vật liệu cho hai cấp như nhau. Cụ thể là chọn thép 45 tôi cải thiện và phôi rèn. Đồng thời để tăng cường khả năng chạy mòn của răng, nhiệt độ luyện bánh răng lớn phải đạt độ rắn thấp hơn giá trị của độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 15 đơn vị.

Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt được độ rắn là HB1 = 245.
Bánh lớn: HB2 = 230

Với: T2 là mô men xoắn trên trục bánh răng chủ động (Nmm); trong đó T2 = 477500 Nmm); Ka là hệ số phụ thuộc vào loại bánh răng; Ka = 49,5 (răng thẳng)

Hệ số YBA = BW/AW; Tra ở sơ đồ 7 (bảng 6.6, trang 98) ta sẽ được KHb = 1,03; u2 = 3,2; [sH] = 481,8 (MPa). Thay số vào, ta sẽ xác định được khoảng cách trục: AW1= 49,5.(3,21).... (mm). Chọn AW1 = 265 mm.
Xác định tất cả các thông số ăn khớp.

* Môđun: m = (0,01¸ 0,02). AW1 = Chọn m = 2

* Số răng: Z1 = 2 AW1/ (m(u1 1)) = 2.265/ 2.(3,21) = 63.09

Chọn Z1 = 63; Z2 = u1 Z1 = 3,2.63 = 201.6 răng.

Chọn Z2 = 202 (răng); Zt = Z1 Z2 = 63 202 = 265 răng;

Tính lại độ lớn khoảng cách trục: AW 1' = m.Zt/ 2 = 2. 265/ 2 = 265 (mm).

AW1’ = AW1. Do đó, bạn không cần dịch chỉnh. Chọn AW1= 180 (mm).

Sơ đồ các thông số của hộp số giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Video cách chọn motor cẩu trục

6. Phân biệt hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh và cấp chậm

Chọn gối đỡ: Còn tùy động cơ cũng như tất cả các gối trục. Trường hợp sử dụng khi trục cần di chuyển đi theo cả hai phía, có thể do 1 yếu tố ngẫu nhiên nào đó, chẳng hạn như trên trục có lắp bánh răng hình chữ V (hộp giảm tốc phân đôi).

Chọn bề mặt lắp ghép ở giữa nắp hộp cùng với thân hộp ngang bằng với tâm bánh răng. Vỏ hộp giảm tốc được chế tạo bằng phương pháp đúc.

Các kích thước cơ bản hiện tại của vỏ hộp: Theo bảng 18.1[1], tập 2:

Chiều dày của thành hộp: Thân hộp δ = 0,03.a 3 = 0,03.190 3 = 8,7 mm. Nắp hộp là δ1 = 0,9.δ = 7,8mm,
Gân tăng cứng: Chiều dày của e = (0,8 1).δ, ta chọn bằng 8mm.
Chiều cao là h < 58 mm
Độ dốc: khoảng 20
Đường kính:
Bulong nền: d1 > 0,04a 10 > 12 mm → d1 = 18 mm,
Bulong cạnh ổ: d2 = (0,7; 0,8) d1, ta chọn d2 = 14 mm,
Bulong ghép bích nắp và phần thân: d3 = (0,8; 0,9) d2 , chọn d3 = 12 mm,
Vít ghép của nắp ổ: d4 = ( 0,6 0,7) d2 = ta chọn d4 = 10 mm,
Vít ghép của nắp cửa thăm: d5 = (0,5; 0,6) d2, ta chọn d5 = 8 mm.
Mặt bích ghép của nắp và thân:
Chiều dày bích của thân hộp: S3 = (1,4; 1,8) d3, ta lấy S3 = 18 mm,
Chiều dày bích của nắp hộp: S4 = (0,9; 1) S3 = S3 = 18 mm,
Bề rộng bích của nắp và thân: K3 = K2 – (3;5), ta chọn K3 = 40 mm.

Video thiết bị cầu trục nâng hạ hộp số ZQ 350, 500, 650 -850