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

Trong thế giới máy móc và cơ khí, "Hộp Số Giảm Tốc Phân Đôi Cấp Chậm" không chỉ là một khái niệm kỹ thuật mà còn là một tác nhân thay đổi cuộc chơi, mang lại sự chính xác và hiệu quả không ngờ. Khi bạn ngồi sau vô-lăng của chiếc xe yêu quý, hay khi bạn chứng kiến một dây chuyền sản xuất hoạt động mượt mà, có bao giờ bạn tự hỏi làm thế nào mọi thứ có thể diễn ra êm đềm và chính xác đến vậy? Câu trả lời nằm ở những thiết bị kỳ diệu như hộp số giảm tốc, nơi mà bánh răng, động cơ, và mô-men xoắn cùng nhau tạo nên một bản hòa âm hiệu suất cao.

Hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm là một ví dụ điển hình, thể hiện sự tinh tế trong kỹ thuật cơ khí, giúp điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ một cách linh hoạt, phục vụ cho nhu cầu đa dạng của các ngành công nghiệp nặng lẫn nhẹ. Đây không chỉ là một công cụ mà còn là một người bạn đồng hành, giúp các máy móc hoạt động hiệu quả hơn, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ sản phẩm.

Qua bài viết "Hộp Số Giảm Tốc Phân Đôi Cấp Chậm: Khái Niệm, Cấu Tạo Và Ứng Dụng", chúng tôi muốn đưa bạn đến gần hơn với thế giới kỹ thuật này. Không chỉ giới thiệu về cấu tạo và nguyên lý hoạt động, mà qua đó, bạn sẽ cảm nhận được tầm quan trọng của nó trong cuộc sống hàng ngày, từ những chiếc xe hơi đến những nhà máy sản xuất, nơi mà hiệu suất và độ chính xác là chìa khóa cho sự thành công. Hãy cùng chúng tôi khám phá và trải nghiệm sự kỳ diệu của hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm, một phát minh không chỉ thay đổi cách thức hoạt động của máy móc mà còn làm cho cuộc sống của chúng ta trở nên tốt đẹp hơn.

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

Đúng như tên gọi của nó, hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm là một thiết bị trung gian nối giữa động cơ cùng với các bộ phận khác của máy móc bên trong dây chuyền sản xuất. Hộp giảm tốc phân đôi có chức năng điều chỉnh tốc độ của động cơ điện sao cho đúng, đủ và phù hợp với yêu cầu. Người ta xem hộp giảm tốc như là một công cụ để làm giảm tốc độ vòng quay trong động cơ máy móc.

Hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm là một công cụ để làm giảm tốc độ

Động cơ điện thông thường có tốc độ quay vô cùng lớn, nhưng khi chúng được ứng dụng vào thực tế sản xuất thì sẽ vài trường hợp cần áp dụng tốc độ hoạt động nhỏ hơn. Để làm giảm được tốc độ của động cơ phù hợp với mục đích, yêu cầu công việc của máy móc thiết bị điện, người ta đã nghiên cứu chế tạo ra loại hộp giảm tốc này.

Mặt khác, việc chế tạo ra các loại động cơ có công suất nhỏ hơn để thỏa mãn yêu cầu công việc thì lại cần chi phí rất cao. Trong khi đó, những động cơ có công suất lớn cùng với tốc độ quay lớn lại có kết cấu gọn nhẹ, thiết kế đơn giản, với chi phí sản xuất thấp hơn rất nhiều.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

a) Cấu tạo của hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

Hộp số có dạng hình hộp và bên trong có chứa các bộ số truyền động. Nó có thể là dạng hình trụ tròn, hình hộp vuông hoặc có khi là hình hộp tròn, tùy thuộc vào nhãn hàng sản xuất. Tùy theo loại hộp giảm tốc mà người ta sẽ sử dụng trục vít bánh vít có trục vít, hộp số bánh vít hay bánh răng côn có sử dụng bánh răng,… để làm giảm đi tốc độ của động cơ.

Đối với hộp số giảm tốc 2 cấp sử dụng bánh răng trụ và bánh răng nghiêng thì cấu tạo của nó cần phải có các cơ cấu như bánh răng nghiêng hoặc bánh răng thẳng. Chúng được lắp ráp ăn khớp với nhau theo 1 tỷ số truyền động đã được xác định.

Trên thị trường hộp số hiện nay, hầu hết các hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp chậm đều có vỏ làm bằng các chất liệu cực tốt như: inox, nhôm, gang, thép, hợp kim nhôm. Các chất liệu này vừa giúp bảo vệ được các bộ truyền động của hộp số khi có va đập lại vừa hạn chế được tình trạng ăn mòn, oxi hóa.

Có một điều mà bạn cần lưu ý đó là, tùy vào mục đích công việc cũng như những yêu cầu cụ thể của hoạt động mà các hãng sản xuất đã tiến hành nghiên cứu, tính toán và sản xuất ra các loại hộp giảm tốc cho phù hợp nhất.

Hộp giảm tốc thường được làm bằng các chất liệu kim loại cứng

b) Nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

Như đã nói ở trên, hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm là một hệ bánh răng, chúng được ăn khớp theo đúng các mô men cũng như tỷ số truyền. Từ đó, nó sẽ tạo ra đúng số vòng, độ lớn của vận tốc theo yêu cầu của người sử dụng đã đặt ra. Trong quá trình hoạt động, hộp giảm tốc sẽ có hai quá trình cơ bản:

• Khi tiến hành giảm tốc cho động cơ thì bánh răng nhỏ sẽ quay 1 vòng còn bánh răng lớn sẽ quay 3 vòng.
• Khi tiến hành tăng tốc cho động cơ, bánh răng lớn sẽ quay 1 vòng, bánh răng nhỏ sẽ quay 3 vòng.

Và khi cần có 1 số vòng quay nhất định được tính trong thời gian 1 phút thì người ta sẽ lắp đặt và đấu nối ngay chiếc hộp giảm tốc vào động cơ. Với các loại hộp số giảm tốc khác, có thể sử dụng bánh răng hành tinh hoặc bánh răng vi sai thay cho các hệ bánh răng thông thường thì kích thước cũng sẽ nhỏ gọn hơn nhưng khả năng chịu lực và chịu tải thì luôn vượt trội.

3. Ứng dụng hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

Các máy móc, cơ cấu thiết bị thường lắp đặt hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm đó là motor cửa cuốn, máy khuấy bột, các loại băng tải vận chuyển đất đá, động cơ xe máy, động cơ của xe cơ giới, đồng hồ hay hệ thống lò hơi.

Ứng dụng của hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm loại nhỏ, loại lớn thường rất đa dạng trong các lĩnh vực công nghiệp như: trong băng chuyền để sản xuất xi măng, sản xuất các loại thức ăn gia súc, trong hệ thống chế biến gỗ, máy in ấn bao bì,… Đặc biệt với các máy xay ép, máy nghiền, máy khuấy trộn hóa chất, máy xi mạ, máy cán thép dùng để phục vụ cho lĩnh vực sản xuất sắt, thép, luyện kim, cơ khí chế tạo,... thì hộp số giảm tốc chính là thành phần không thể thiếu được.

Các loại băng tải, băng chuyền, cần cẩu thường dùng trong lĩnh vực vận chuyển hàng hóa, chế biến thực phẩm, khai thác khoáng sản,... cũng cần phải có hộp số giảm tốc. Hầu hết các chuyên gia cũng như các kỹ sư đều phải công nhận tầm quan trọng cực kỳ lớn của thiết bị này trong công nghiệp là vì vậy.

Để sử dụng hộp số giảm tốc cũng như khai thác được tốt nhất thiết bị này thì những từ ngữ có liên quan đến hộp giảm tốc cần phải được hiểu, nắm thật kỹ như:

• Trục vào: Còn được gọi với tên khác là trục nối cùng với motor hay trục nhỏ, trục có tốc độ nhanh.
• Trục ra: Còn được gọi là trục mang tải hay là trục tốc độ chậm, trục lớn. Còn ratio chính là tỷ số truyền.

Lưu ý, các khách hàng khi tiến hành tìm hiểu, lựa chọn và quyết định mua hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm thì cần phải tính toán được tốc độ của đầu ra và tỷ số truyền. Đây chính là 2 thông số vô cùng quan trọng để giúp thiết bị có được độ chính xác cao khi tiến hành lắp ráp và mang lại hiệu quả hoạt động tốt.

Ứng dụng của hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm rất đa dạng

4. Bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

Để có được bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm, chúng ta cần xác định công suất cần thiết của hộp số, số vòng  quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện cũng như chọn lựa động cơ điện:

• Công suất cần thiết được xác định theo công thức: P =....
• Vì đặc tính tải trọng là rung động nhẹ nên coi: P = P =  (KW)

F: Lực kéo lớn nhất trên guồng với F = 9250 (N)

V: Vận tốc của xích: Với V = 0,8 m/ s. Vậy Pt = Plv = 7,4 (KW )

• Hiệu suất truyền động: h = hđ. Trong đó: hđ là hiệu suất của bộ truyền đai (Tra bảng 2.3 tập I), ta có hđ = 0,96. Trong đó: h là hiệu suất của ổ lăn h = 0,98, hđ:là hiệu suất của bộ truyền bánh răng.

Tra bảng ta có h= 0,99 (Hộp giảm tốc phân đôi chỉ tính cho một cặp ổ lăn )

Tra bảng 2.3, tập I, ta có hbr = 0,99

Thay số ta có: h = 0,98.0,99.0,96 = 0,895,  P = 8,27 (kw)

Xác định số vòng quay sơ bộ hợp lý của động cơ điện.

+ Tỉ số truyền của cơ cấu: U =  

+ Theo bảng 2 4, trang 21/ tập 1 chọn = 12; = 2, U = 12.2 = 24 

Số vòng quay sơ bộ của động cơ: n = n. U.

Bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm

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

Cách tính tốc độ đầu ra: Thường thì động cơ điện 4P có tốc độ là 1450 v/ p. Quý vị lấy 1450 chia cho tỷ số truyền thì có được tốc độ của trục ra. VD 1450/ 20 = đầu ra khoảng 71v/ p.

Cách tính tỷ số truyền: Nếu đã biết tốc độ của đầu ra, chỉ cần giả sử đầu ra là 30v/ p. Tỉ số truyền sẽ là 1450/ 30 = 48v/ p.

Lưu ý: Đôi khi lắp đầu giảm tốc vào trong motor điện 6 cực 960 v/ p thì các bạn hãy lấy số 960 để chia.

Các ngôn từ chuyên dùng trong ngành hộp số giảm tốc:

• Trục vào = trục nhỏ = trục tốc độ nhanh = trục nối với motor.
• Trục ra của hộp số giảm tốc = trục lớn = trục tốc độ chậm = trục mang tải
  Ratio = tỷ số truyền. Có I = 20 còn gọi là I = 1/ 20, có nghĩa là giảm được tốc độ tới 20 lần. Tỷ số truyền càng cao tức là công việc của hộp số càng nặng nhọc, cho nên bạn cần chọn trục ra và cốt ra có đường kính lớn hơn để có thể chịu tải tốt hơn.

Video cách chọn motor cẩu trục

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

Dạng giảm tốc phân đôi cấp chậm có đầu ra phù hợp với yêu cầu thông qua nhiều lần thay đổi được tỷ số truyền động của động cơ bằng cách thay đổi số lượng răng của các bánh răng hộp số. Người ta còn gọi đó là hộp số giảm tốc nhiều cấp và ngược lại, khi tiến hành thay đổi một lần số lượng bánh răng của hộp số thì người ta gọi là hộp giảm tốc có 1 cấp. Nếu phân loại cấp của hộp số giảm tốc thì chúng ta có rất nhiều loại hộp số giảm tốc như: 1 cấp, 2 cấp hoặc 3 cấp,…

Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh chỉ truyền động 2 lần truyền động thì gọi là hộp giảm tốc loại 2 cấp là vì vậy. Khi đó, bạn chỉ cần lắp phối hợp 2 bánh răng này vào với số lượng răng tương ứng cùng tỷ lệ truyền động là 1 : 3.

7. Lợi ích của hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm

Hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm mang lại nhiều lợi ích đáng kể, bao gồm:

Tăng độ chính xác cho các thiết bị máy móc

Nhờ khả năng điều chỉnh tốc độ quay một cách linh hoạt và chính xác, hộp số giúp tăng độ chính xác cho các thiết bị máy móc. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như máy in 3D, máy công cụ CNC, v.v.

Tiết kiệm năng lượng

Hộp số giảm tốc giúp giảm bớt sự cần thiết phải sử dụng động cơ với công suất lớn hơn. Thay vào đó, có thể sử dụng động cơ nhỏ hơn kết hợp với hộp số để đạt được cùng một công suất đầu ra nhưng tiết kiệm năng lượng hơn.

Tăng tuổi thọ máy móc

Hộp số giảm tốc giúp giảm tải trọng và ma sát cho các bộ phận cơ khí, từ đó kéo dài tuổi thọ của máy móc. Việc giảm thiểu ma sát và mài mòn cũng giúp giảm thiểu việc bảo dưỡng và thay thế linh kiện.

8. Hướng dẫn cài đặt và bảo dưỡng

Cài đặt

Khi lắp đặt hộp số giảm tốc, cần đảm bảo:

- Căn chỉnh chính xác với động cơ và các bộ phận khác, tránh gây ra ma sát hoặc áp lực không đều
- Sử dụng đúng loại keo để dán các mối nối, tránh rò rỉ dầu bôi trơn
- Kiểm tra tính đồng trục và song song của các trục

Bảo dưỡng

Trong quá trình vận hành, cần thực hiện:

- Kiểm tra định kỳ để phát hiện hư hỏng sớm
- Thay thế dầu bôi trơn định kỳ theo khuyến cáo của nhà sản xuất
- Vệ sinh bên ngoài thường xuyên, loại bỏ bụi bẩn và cặn dầu

Việc bảo dưỡng đúng cách sẽ giúp kéo dài tuổi thọ và đảm bảo hoạt động ổn định của hộp số giảm tốc.

9. Case Study và Ví Dụ Thực Tế

Trong ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm, hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm được ứng dụng rộng rãi trong các máy khuấy bột. Việc sử dụng hộp số giúp điều chỉnh tốc độ quay chính xác, đảm bảo chất lượng đồng đều của bột, đồng thời tiết kiệm năng lượng và chi phí sản xuất.

Một ví dụ cụ thể là trong quy trình sản xuất bánh mì. Máy nhào bột cần duy trì tốc độ quay ổn định để đảm bảo độ mịn và đồng nhất của bột. Sử dụng hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm giúp máy vận hành ở tốc độ lý tưởng, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.

10. So Sánh Kỹ Thuật

So với các giải pháp truyền động khác, hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm có những ưu điểm vượt trội:

- Khả năng điều chỉnh tốc độ linh hoạt, chính xác
- Tiết kiệm năng lượng hiệu quả
- Tăng tuổi thọ cho máy móc
- Chi phí đầu tư thấp hơn so với biến tần
- Cài đặt và bảo dưỡng đơn giản

Những ưu điểm trên giúp hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm trở thành lựa chọn hàng đầu cho nhiều ứng dụng công nghiệp hiện nay.

11. Công Nghệ Mới và Xu Hướng Phát Triển

Trong bối cảnh Công nghiệp 4.0, hộp số giảm tốc đang được tích hợp với các công nghệ mới như IoT, AI nhằm tối ưu hóa hiệu suất và quản lý:

- IoT giúp theo dõi tình trạng vận hành, phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn
- AI hỗ trợ phân tích dữ liệu, dự báo hư hỏng, lập kế hoạch bảo dưỡng
- Giảm thiểu thời gian dừng máy, nâng cao hiệu quả sản xuất

Xu hướng trên hứa hẹn mở ra cơ hội phát triển mới cho hộp số giảm tốc, hướng tới các hệ thống truyền động thông minh và tự động hóa cao. Đây là cơ sở quan trọng để nâng cao năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp trong thời đại công nghiệp 4.0.

12. FAQ - Câu Hỏi Thường Gặp

Kết luận 

Hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp hiện đại, từ sản xuất, chế biến thực phẩm đến tự động hóa và nhiều ứng dụng khác. Sự linh hoạt, khả năng tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả làm việc là những lợi ích chính khiến hộp số này trở nên phổ biến. Việc lựa chọn, cài đặt, và bảo dưỡng đúng cách là chìa khóa để tối đa hóa những lợi ích này và đảm bảo hoạt động ổn định của máy móc.

Trong bối cảnh công nghiệp 4.0, việc tích hợp công nghệ mới như IoT và AI vào quản lý và vận hành hộp số giảm tốc phân đôi cấp chậm mở ra những cơ hội mới cho việc tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu chi phí bảo dưỡng. Những cải tiến này không chỉ giúp nâng cao khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp mà còn đóng góp vào mục tiêu phát triển bền vững trong ngành công nghiệp.

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

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Hộp Giảm Tốc 2 Cấp: Cấu Tạo, Đặc Tính, Bản Vẽ Kích Thước
• Hộp Giảm Tốc Trục Vít Bánh Vít 1 Cấp: Khái Niệm, Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt Động
• Giá Motor Giảm Tốc 3 Pha - Giá Động Cơ Giảm Tốc 3 Pha
• Bộ Điều Chỉnh Tốc Độ Motor: Cấu Tạo, Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật Và Cách Lựa chọn
• Hộp Giảm Tốc Băng Tải: 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 Tốc
• 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