Hộp Số Giảm Tốc Hành Tinh: Khái Niệm, Cấu Tạo Và Những Ưu - Nhược Điểm

Bạn có từng thắc mắc điều gì ẩn sau những cỗ máy khổng lồ, vận hành êm ái và mạnh mẽ? Bí mật nằm ở một bộ phận nhỏ bé nhưng vô cùng quan trọng: Hộp số giảm tốc hành tinh.

Hộp số giảm tốc hành tinh là một thiết bị cơ khí có chức năng giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn cho động cơ, giúp các cỗ máy vận hành trơn tru và hiệu quả.

Tỉ số truyền, khối lượng, kích thước, vật liệu, và thương hiệu là những yếu tố quan trọng cần cân nhắc khi lựa chọn hộp số giảm tốc hành tinh phù hợp cho nhu cầu của bạn.

Hãy cùng khám phá thế giới của những bánh răng hành tinh kỳ diệu và tìm hiểu cách thức hoạt động của hộp số giảm tốc hành tinh nhé!

1. Khái Niệm hộp giảm tốc hành tinh

Hộp giảm tốc hành tinh là một bộ phận giữ vai trò chủ đạo, giúp điều khiển việc giảm tốc, đảo chiều, đấu nối trực tiếp và tăng tải trọng cho một thiết bị máy móc. Hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh thường bao gồm các bánh răng hành tinh, các ly hợp và phần phanh. 

Nhờ vào sự kết nối của 2 bộ truyền bánh răng hành tinh ở trước và sau cùng với các ly hợp, hệ thống phanh giúp cho thiết bị dễ dàng ngắt đoạn công suất và thực hiện tăng giảm tốc độ một cách dễ dàng và an toàn.

Hộp giảm tốc hành tinh giữ vai trò chủ đạo trong điều khiển giảm tốc

2. Cấu tạo từng bộ phận và nguyên lý hoạt động

a) Cấu tạo hộp giảm tốc bánh răng hành tinh

Hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh có cấu tạo bao gồm 4 bộ phận chính, đó là:

• Bánh răng hành tinh 
• Cần dẫn
• Bánh răng mặt trời
• Bánh răng bao

Với bất kỳ một hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh nào, khi bạn nhìn vào bên trong thì có thể thấy được sự sắp xếp hợp lý trong thành từng phần đối với từng không gian. Các thứ tự đó lần lượt là bộ truyền động bánh răng hành tinh, 1 bộ phanh đai, 1 bộ gồm 3 mảnh ly hợp ướt thường làm việc trong dầu, 1 hệ thống thuỷ lực, và 1 bộ bơm bánh răng lớn. 

Video cấu tạo tháo lắp hộp giảm tốc bánh răng hành tinh

b) Nguyên lý hoạt động của hộp số hành tinh

Trong cấu tạo của hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh thì bộ phận truyền động bánh răng đóng 1 vai trò vô cùng quan trọng. Chúng góp phần tạo ra được các bánh răng với các tỷ số truyền động ăn khớp với nhau và làm cho hộp số hoạt động được hoàn hảo.

Nguyên lý hoạt động của hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh được biết đến là vô cùng phức tạp. Nó được miêu tả cụ thể như sau: Đầu tiên là trục sơ cấp sẽ có nhiệm vụ quay bánh răng bao của bộ truyền động hành tinh trước theo chiều kim đồng hộ nhờ vào tụ điện C1. Sau khi bánh răng của bộ truyền động hành tinh phía trước quay và thực hiện chuyển động xung quanh làm cho bánh răng mặt trời có thể quay theo chiều ngược với kim đồng hồ. 

Tại bánh răng sau và cần dẫn lúc này đã có F2 cố định nên hộp số bánh răng mặt trời làm thành bánh răng bao của bộ truyền hành tinh phía sau cũng được quay theo chiều kim đồng hồ bằng bánh răng của bộ truyền động hành tinh sau.

Được biết là các các bánh răng của hộp giảm tốc hành tinh đều phối hợp với nhau thống nhất trong bộ truyền động bánh răng hành tinh. Mặt khác, nguyên lý hoạt động của hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh cũng bị thay thế, đảo vị trí theo từng chức năng, nhiệm vụ, chẳng hạn như:

1. Nguyên lý khi thực hiện các nhiệm vụ giảm tốc

Ở nhiệm vụ này, bộ phận bánh răng mặt trời sẽ được lắp cố định, trong khi đó, bánh răng hành tinh lại được quay xung quanh chiếc bánh răng mặt trời. Nhờ vào hoạt động quay này mà phần trục đầu ra (còn gọi là cần dẫn) chỉ có thể giảm tốc độ so với phần trục đầu vào (còn gọi là bánh răng bao) bằng chuyển động quay của chiếc bánh răng hành tinh. 

Trong đó, độ dài của mũi tên thường chỉ tốc độ quay cũng như chiều rộng của mũi tên thường để chỉ mô men. Nếu mũi tên càng dài thì có nghĩa là tốc độ quay càng lớn, đồng thời, mũi tên càng rộng thì tức là mô men càng lớn

Ở nhiệm vụ này, bộ phận bánh răng mặt trời sẽ được lắp cố định

2. Nguyên lý hoạt động khi tiến hành đảo chiều

Khi thực hiện nhiệm vụ đảo chiều thì cần dẫn của hộp giảm tốc sẽ được cố định ở 1 vị trí và lúc này bánh răng mặt trời sẽ quay, bánh răng bao thì sẽ được quay trên trục với hướng quay chính được đảo chiều. 

Lúc này, độ dài của mũi tên sẽ dùng để chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên chính là mô men. Nếu bạn dùng mũi tên càng dài thì tốc độ quay của động cơ càng lớn, và nếu mũi tên càng rộng thì tức là mô men càng lớn.

3. Nguyên lý hoạt động khi thực hiện nối trực tiếp

Bánh răng bao và bánh răng mặt trời khi nhận nhiệm vụ sẽ quay cùng nhau với cùng 1 tốc độ. Đồng thời, cần dẫn giảm tốc cũng quay với cùng 1 tốc độ đó. 

Độ dài của mũi tên lúc này sẽ chỉ tốc độ quay và chiều rộng của mũi tên thì chỉ mô men. Mũi tên càng dài sẽ biểu thị tốc độ quay càng lớn, còn mũi tên càng rộng thì biểu thị mô men càng lớn.

4. Nguyên lý hoạt động khi tăng tốc

Khi bánh răng hành tinh có sự chuyển động quay xung quanh bánh răng mặt trời theo chiều kim đồng hồ thì cần dẫn cũng sẽ tiến hành quay theo đúng chiều kim đồng hồ. 

Dựa trên cơ sở số lượng răng trên bánh răng bao cùng với bánh răng mặt trời mà bạn biết được bánh răng bao có thể tăng tốc nhanh được ở mức độ nào. 

Độ dài của mũi tên thường sẽ chỉ tốc độ quay, cùng với đó, chiều rộng của mũi tên dùng để chỉ mô men. Do đó, mũi tên càng dài thì tốc độ quay của động cơ càng lớn, nếu mũi tên càng rộng thì đồng nghĩa với mô men càng lớn.

Video cơ cấu bánh răng hành tinh trong hộp số tự động

3. Ứng dụng hộp giảm tốc bánh răng hành tinh

Hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng hành tinh được chế tạo đặc biệt với độ rơ nhỏ, chuyên sử dụng để làm tăng mô men xoắn cho các loại động cơ servo, động cơ bước từ size 57 130. Trong khi đó, chúng vẫn giữ được độ chính xác về vị trí cao đây là điều rất cần thiết đối với lĩnh vực điều khiển.

Hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh hiện nay đang được sử dụng rất nhiều trong các ngành công nghiệp sản xuất cũng như vận hành máy, chẳng hạn như: 

• Dùng để truyền động làm giảm tốc với tỷ lệ truyền cực lớn.
• Dùng để truyền tải điện năng cao với cấu trúc nhỏ vô cùng gọn nên rất thích hợp sử dụng trong các máy bay.
• Dùng để nhận ra sự tổng hợp các loại chuyển động: Thích hợp sử dụng rộng rãi trong đối với công cụ máy móc, cơ chế của máy tính cũng như các thiết bị bù và điều chỉnh.
• Dùng để phân hủy các chuyển động: Thường được sử dụng trong bộ điều khiển của ô tô.

4. Các loại hộp giảm tốc bánh răng hành tinh bán chạy nhất

a) Hộp giảm tốc motor servo, mã PF60

• Mặt vuông trục ra: 60mm x 60mm
• Đường kính trục ra: 14mm, Cavet: 5mm
• Đường kính trục vào: 14mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 70mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 112.5mm
• Tổng chiều dài trục: 30.5mm

b) Hộp giảm tốc motor servo, mã PF80

• Mặt vuông trục ra: 90mm x 90mm
• Đường kính trục ra: 20mm, Cavet: 6mm
• Đường kính trục vào: 14mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 100mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 143.5mm
• Tổng chiều dài trục: 28mm

c) Hộp giảm tốc motor servo, mã PF130

• Mặt vuông trục ra: 120mm x 120mm
• Đường kính trục ra: 25mm, Cavet: 8mm
• Đường kính trục vào: 22mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 130mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 201mm
• Tổng chiều dài trục: 50mm

d) Hộp giảm tốc motor servo, mã PF142

• Mặt vuông trục ra: 142mm x 142mm
• Đường kính trục ra: 40mm, Cavet: 12mm
• Đường kính trục vào: 35mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 165mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 292.5mm
• Tổng chiều dài trục: 80mm

e) Hộp giảm tốc motor servo, mã PLF60

• Mặt vuông trục ra: 60mm x 60mm
• Đường kính trục ra: 14mm, Cavet: 5mm
• Đường kính trục vào: 14mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 70mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 116.5mm
• Tổng chiều dài trục: 31mm

f) Hộp giảm tốc motor servo, mã PLF90

• Mặt vuông trục ra: 90mm x 90mm
• Đường kính trục ra: 20mm, Cavet: 6mm
• Đường kính trục vào: 19mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 100mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 143mm
• Tổng chiều dài trục: 36.5mm

g) Hộp giảm tốc motor servo, mã PL60

• Mặt tròn trục ra: 60mm
• Đường kính trục ra: 14mm, Cavet: 5mm
• Đường kính trục vào: 14mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 52mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 112.5mm
• Tổng chiều dài trục: 30.5mm

h) Hộp giảm tốc motor servo, mã PL80

• Mặt tròn trục ra: 80mm
• Đường kính trục ra: 20mm, Cavet: 6mm
• Đường kính trục vào: 14mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 70mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 143.5mm
• Tổng chiều dài trục: 28mm

i) Hộp giảm tốc motor servo, mã PL120

• Đường kính trục ra: 25mm, Cavet: 8mm
• Đường kính trục vào: 22mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 100mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 201mm
• Tổng chiều dài trục: 50mm

j) Hộp giảm tốc motor servo, mã PLE60

• Mặt tròn trục ra: 60mm
• Đường kính trục ra: 14mm, Cavet: 5mm
• Đường kính trục vào: 14mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 50mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 116.5mm
• Tổng chiều dài trục: 31mm

k) Hộp giảm tốc motor servo, mã PLE90

• Mặt tròn trục ra: 90mm
• Đường kính trục ra: 20mm, Cavet: 6mm
• Đường kính trục vào: 19mm
• Khoảng cách giữa 2 tâm lỗ chéo: 70mm
• Đường kính lỗ mặt vít trên mặt trục ra: 4mm
• Tổng chiều dài hộp số: 143mm
• Tổng chiều dài trục: 36.5mm

5. Bản vẽ hộp giảm tốc bánh răng hành tinh

Trong hộp số giảm tốc bánh răng hành tinh, đầu vào của nó là bánh răng bao, đầu ra chính là cần dẫn và các phần tử cố định chính là chiếc bánh răng mặt trời.

Bánh răng mặt trời thường được cố định, chỉ có bánh răng hành tinh là có thể quay xung quanh chiếc bánh răng mặt trời. Do đó, trên trục đầu ra sẽ chỉ giảm tốc độ so với phần trục đầu vào bằng 1 chuyển động quay của chiếc bánh răng hành tinh.

Khi đó, tốc độ đầu ra của hộp số sẽ nhỏ hơn là tốc độ đầu vào. Bạn có thể tham khảo kỹ hơn trong cách tính tỷ số truyền động bằng bánh răng hành tinh.

Bản vẽ hộp giảm tốc bánh răng hành tinh size 86

Ngược lại, cùng với chế độ giảm tốc, cơ cấu bánh răng giảm tốc hành tinh ở chế độ tăng tốc thì khi đó, các phần tử đầu vào và đầu ra cũng được đảo ngược lại. Đầu vào chính là cần dẫn, còn đầu ra lại chính là bánh răng bao và cả bánh răng mặt trời sẽ được cố định. Như vậy, tốc độ đầu ra sẽ phải lớn hơn tốc độ đầu vào của nó.

6. Ưu điểm của hộp giảm tốc bánh răng hành tinh

Hộp số hành tinh là loại hộp số có trục đầu và trục đầu ra được xếp thẳng hàng. Một hộp số giảm tốc hành tinh thường được sử dụng để chuyển mô men xoắn lớn nhất trở thành dạng nhỏ gọn nhất.

Đặc trưng:

• Tỷ lệ công suất/ trọng lượng cao,
• Thiết kế đảm bảo nhỏ gọn,
• Có sẵn, chẳng hạn như là 1 cụm bánh răng được đặt độc lập hoặc 1 hệ thống truyền động được tích hợp.
• Hoạt động êm ái, ít tiếng ồn do tốc độ lăn cùng tốc độ trượt đều thấp ở phần thân răng.
• Truyền mô men xoắn cao, đem lại độ tin cậy tối đa.
• Hiệu quả cao, lên tới 99%

Tóm lại, ưu điểm lớn nhất của hộp số hành tinh đó là giá thành rẻ và độ bền cao, được ứng dụng nhiều trong loại máy cấp phôi tự động, máy khắc CNC, máy sản xuất và đóng gói, máy cắt CNC, máy khắc tia laser,...

Ưu điểm lớn nhất của hộp số hành tinh đó là giá thành rẻ và độ bền cao

Bánh răng vệ tinh hoạt động thế nào? 

7. Các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn hộp giảm tốc hành tinh

Tỷ số truyền

Cần xem xét tỷ số giữa tốc độ đầu ra và tốc độ đầu vào cần thiết cho ứng dụng. Tỷ số truyền càng cao thì tốc độ đầu ra càng chậm so với tốc độ đầu vào, do đó cần lựa chọn tỷ số truyền phù hợp với yêu cầu của thiết bị sử dụng.

Mô men xoắn

Cần đảm bảo hộp giảm tốc có thể chịu được mô men xoắn tối đa sinh ra trong quá trình vận hành. Mô men xoắn càng lớn thì hộp giảm tốc càng phải chịu lực lớn, do đó cần lựa chọn hộp giảm tốc có khả năng chịu mô men xoắn lớn nhất có thể xảy ra.

Độ chính xác

Cần xem xét độ chính xác cần thiết của chuyển động quay đầu ra. Tùy theo mục đích sử dụng mà yêu cầu về độ chính xác có thể khác nhau.

Độ bền

Cần lựa chọn hộp giảm tốc có khả năng chịu tải trọng và hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt nếu cần. Độ bền càng cao thì tuổi thọ và khả năng chịu lực của hộp giảm tốc càng tốt.

Kích thước

Kích thước của hộp giảm tốc cần phù hợp với thiết bị sử dụng. Kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ đều có thể gây ra vấn đề trong quá trình lắp đặt và vận hành.

8. Bảo trì và sửa chữa hộp giảm tốc hành tinh

Để đảm bảo hộp giảm tốc hoạt động tốt, cần thực hiện bảo trì định kỳ:

- Kiểm tra và thay dầu bôi trơn định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất. Việc thay dầu đúng lúc sẽ làm giảm ma sát và mài mòn các bộ phận.

- Kiểm tra và điều chỉnh độ rơ của các bộ phận. Độ rơ quá lớn sẽ làm giảm độ chính xác và tuổi thọ của hộp giảm tốc.

- Kiểm tra tiếng ồn bất thường. Tiếng ồn bất thường cho thấy có vấn đề với các bộ phận bên trong.

- Vệ sinh bụi bẩn và tạp chất trên hộp giảm tốc. Bụi bẩn và tạp chất có thể gây hư hỏng các chi tiết.

9. Lựa chọn nhà cung cấp hộp giảm tốc

Khi lựa chọn nhà cung cấp hộp giảm tốc, cần xem xét:

- Uy tín và kinh nghiệm của nhà cung cấp: Các nhà cung cấp uy tín và có nhiều năm kinh nghiệm thường cung cấp sản phẩm tốt hơn.

- Chất lượng sản phẩm thông qua các chứng chỉ và thông số kỹ thuật: Cần xem xét kỹ các thông số kỹ thuật để đảm bảo sản phẩm đáp ứng được yêu cầu.

- Giá cả cạnh tranh thông qua so sánh với các nhà cung cấp khác: So sánh giá giữa các nhà cung cấp để tìm mức giá tốt nhất.

- Chất lượng dịch vụ khách hàng như tư vấn, bảo hành, sửa chữa: Đây cũng là yếu tố quan trọng cần xem xét để đảm bảo hỗ trợ tốt nhất cho khách hàng.

Kết luận:

Hộp giảm tốc hành tinh là một bộ phận quan trọng trong nhiều thiết bị. Bài viết này đã cung cấp thông tin chi tiết về hộp giảm tốc hành tinh, giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ứng dụng và cách lựa chọn loại hộp giảm tốc phù hợp.

Mời các bạn xem thêm sản phẩm: Hộp số giảm tốc cycloid, Hộp số giảm tốc cycloid 2 cấp

• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 1HP 0.75kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 1.5HP 1.1kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 2HP 1.5kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 3HP 2.2kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 4HP 3kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 5.5HP 4kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 7.5HP 5.5kw
• Hộp Số Giảm Tốc Cycloid 10HP 7.5kw

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Hộp Giảm Tốc Bánh Răng Trụ Răng Thẳng: Cấu tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Ứng Dụng
• Hộp Giảm Tốc Trục Vuông Góc Bánh Răng Côn K Tải Năng, Tải Trung, Các Loại Phổ Biến
• 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 Quy Trình Bảo Dưỡng Định Kỳ Hộp Giảm Tốc - Motor Giảm Tốc - Động Cơ Giảm Tố
• Giá Motor Giảm Tốc 3 Pha - Giá Động Cơ Giảm Tốc 3 Pha
• Hướng Dẫn Các Bước Tháo Lắp Hộp Giảm Tốc
• Tìm Hiểu Về Động Cơ Băng Tải Và Hướng Dẫn Lựa Chọn Theo Công Suất Phù Hợp