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

17 thg 3 2021 13:54

Nếu bạn có nhu cầu tìm kiếm một thiết bị trung gian nhằm kết nối giữa bộ phận làm việc trong động cơ điện cũng như máy móc công tác thì hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm sẽ là lựa chọn hoàn hảo nhất cho bạn ở thời điểm hiện tại. Vậy, hộp giảm tốc phân đôi cấp chậm là gì? Cấu tạo, công dụng và nguyên lý hoạt động của nó ra sao?

Nội dung

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

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.

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