Hộp Giảm tốc RF37

Hộp giảm tốc RF37 là cỡ nhỏ nhất thường gặp của dòng bánh răng nghiêng đồng trục lắp mặt bích: trục ra Ø25 mm dài 50 mm, mô-men tối đa 200 N·m và có tới ba lựa chọn bích ra Ø120, Ø160, Ø200 mm. Nhờ thân hộp chỉ dài 207 mm và rộng 161 mm, hộp số RF37 được dùng nhiều cho những vị trí chật như nắp bồn khuấy nhỏ, vách máy đóng gói, khung băng tải nhẹ, nơi không có chỗ làm bệ đỡ và trục máy cần đứng đúng tâm với lỗ khoét trên thành máy.

Ở dạng liền motor, motor giảm tốc RF37 thường đi với động cơ 4 cực 0,18 – 0,75 kW; động cơ giảm tốc RF37 có bản vẽ cho phép ghép tới khung 100L khi chạy tỉ số thấp. Nội dung dưới đây đi thẳng vào số liệu của RF37 trục 25mm: kích thước từng loại bích, bảng mô-men theo tỉ số, cách tính chọn cho máy khuấy và băng tải nhỏ, bulông bích, tư thế trục đứng và các lỗi lắp đặt hay gặp. Phần giới thiệu chung về nguyên lý và phân loại cả dòng nằm ở danh mục hộp giảm tốc RF.

1. Thông số kỹ thuật hộp giảm tốc RF37

a) Kích thước lắp đặt

Bản vẽ dưới đây là RF37 bích ra Ø160 mm, loại bích được chọn nhiều nhất cho cỡ này vì vừa khít với bề ngang thân hộp và dùng bulông M8 dễ kiếm.

• Đường kính ngoài mặt bích: Ø160 mm, dày bích 10 mm.
• Vành định vị (định tâm): Ø110 mm, dung sai j6.
• Vòng lỗ bulông: Ø130 mm, gồm 4 lỗ Ø9 mm chia đều (dùng bulông M8).
• Trục ra: Ø25 mm, dài 50 mm, then bằng rộng 8 mm, chiều cao tính từ đáy trục tới mặt then 28 mm, ren tâm đầu trục M10.
• Thân hộp dài 207 mm, rộng 161 mm; khoảng cách từ tâm trục tới đáy hộp 94 mm.
• Bảng motor trên bản vẽ từ khung 63 tới 100L (0,18 – 3 kW), chiều dài motor L thay đổi khoảng 235 – 340 mm tùy khung.

Video sau quay cận cảnh RF37 bích Ø160 để thấy rõ vành định tâm, bốn lỗ bắt vít và vị trí then trên trục Ø25.

Bản vẽ thứ hai là RF37 bích Ø200 mm, dùng khi lỗ khoét trên máy đã làm theo chuẩn bích 200 hoặc cần mặt tựa rộng hơn để phân tán lực trên tấm thành máy mỏng.

• Đường kính ngoài mặt bích: Ø200 mm, dày bích 12 mm.
• Vành định vị: Ø130 mm, dung sai j6.
• Vòng lỗ bulông: Ø165 mm, 4 lỗ Ø11 mm (bulông M10).
• Trục ra giữ nguyên Ø25 mm dài 50 mm như bản bích Ø160.

b) Thông số chung

c) Bảng mô-men theo tỉ số truyền và công suất motor

Hai bảng sau tính mô-men trục ra của RF37 với motor 4 cực 0,75 kW và 1,5 kW ở các tỉ số danh định, kèm hệ số an toàn SF so với mức 200 N·m của hộp.

Bảng moment động cơ giảm tốc RF37 0,75 kW

Bảng moment động cơ giảm tốc RF37 1,5 kW

• SF là tỉ lệ giữa mô-men tối đa của hộp (200 N·m) và mô-men motor đẩy ra ở trục ra; SF dưới 1 nghĩa là motor đủ khỏe để làm quá tải hộp.
• Máy khuấy có cánh chạm vật rắn, băng tải khởi động có tải, cơ cấu đảo chiều liên tục cần SF từ 1,5 trở lên.
• Tốc độ trong bảng tính với motor 4 cực 1.400 v/p; motor 6 cực, 8 cực cho tốc độ thấp hơn tương ứng.
• Tỉ số thực in trên nhãn là số lẻ gần giá trị danh định, nên tốc độ đo thực tế chênh vài phần trăm so với bảng.

2. Phân loại hộp giảm tốc RF37

Cùng một bộ bánh răng bên trong, RF37 được chia theo đường kính bích ra, theo cách nối motor và theo số cấp. Việc chọn đúng biến thể ngay từ đầu quyết định lỗ khoét trên máy và loại motor có thể thay sau này.

a) RF37 bích Ø120 mm

Đây là bích nhỏ nhất, gần bằng chiều rộng phần cổ hộp. Vành định tâm Ø80 và vòng lỗ Ø100 dùng 4 bulông M6, phù hợp cụm máy gọn như bàn xoay chiết rót, cơ cấu cấp phôi, van xoay cỡ nhỏ, nơi tải chỉ vài chục N·m. Vì bulông M6 có lực kẹp hạn chế, bích Ø120 không nên dùng cho tải va đập gần mức 200 N·m.

Video dưới đây giới thiệu RF37 bích Ø120 mm, giúp hình dung kích thước bích nhỏ so với thân hộp và motor.

b) RF37 bích Ø160 mm

Bích Ø160 với định tâm Ø110 j6 và 4 lỗ Ø9 cân bằng giữa kích thước và độ cứng. Mép bích nằm gọn trong biên dạng thân (bán kính bích 80 mm, nhỏ hơn 94 mm từ tâm trục tới đáy hộp), nên khi lắp sát mặt máy không có phần nào của bích lòi ra khỏi bao hình hộp.

c) RF37 bích Ø200 mm

Bích Ø200 có bán kính 100 mm, lớn hơn khoảng cách 94 mm từ tâm trục tới đáy hộp, nên mép bích nhô ra ngoài đáy thân khoảng 6 mm. Khi hộp đặt sát một thanh khung hay sàn máy, phần nhô này phải được tính vào khoảng hở. Ưu điểm là vòng lỗ Ø165 dùng bulông M10, mặt tựa rộng, hợp với nắp bồn tôn mỏng hoặc lỗ khoét có sẵn theo chuẩn bích 200.

d) RF37 liền motor và RF37 AM

Bản liền motor lắp bánh răng đầu vào trực tiếp lên trục motor, cụm ngắn và kín, nhưng motor không thay bằng motor IEC thông thường được. Bản RF37 AM có bích chờ và lỗ trục vào theo khung motor: AM63, AM71 và AM80 (lỗ Ø19 mm, bích chờ Ø200), cho phép gắn motor 4 cực 0,18 – 0,75 kW kiểu mặt bích B5 của bất kỳ hãng nào cùng khung. Các lựa chọn motor mặt bích ghép với hộp có thể tham khảo thêm ở danh mục motor giảm tốc mặt bích.

e) RF37 2 cấp và 3 cấp

Tỉ số thấp (khoảng tới vài chục) dùng 2 cấp bánh răng, tỉ số cao tới 200 dùng 3 cấp. Hai bản có kích thước bích và trục ra giống hệt nhau, chỉ khác chiều quay trục ra so với motor; điều này cần biết khi thay hộp trên máy có chiều quay cố định như vít tải hay bơm.

f) RF37 AD trục vào dương

Bản AD thay motor bằng trục vào có then, dùng khi nguồn động lực là puly, động cơ thủy lực nhỏ hoặc tay quay. Trục ra và bích ra giống các bản trên nên lỗ khoét trên máy không đổi.

3. Ứng dụng hộp giảm tốc RF37

Mức 200 N·m và trục Ø25 đặt RF37 vào nhóm máy nhẹ, công suất dưới 1 kW. Một số ứng dụng tiêu biểu với con số cụ thể:

• Máy khuấy bồn 100 – 300 lít chất lỏng loãng (nước rửa, dung dịch pha hóa chất, siro): motor 0,37 – 0,75 kW, tỉ số 15 – 20, trục khuấy quay khoảng 70 – 93 v/p, hộp lắp trục đứng trên nắp bồn bằng bích Ø160 hoặc Ø200.
• Bàn xoay đóng nắp, chiết rót: tỉ số 80 – 150, tốc độ bàn khoảng 9 – 18 v/p, motor 0,18 – 0,25 kW, thường dùng bích Ø120 để hộp nằm gọn dưới mặt bàn.
• Băng tải con lăn nhẹ gắn hộp bên hông khung: tang Ø89 mm quay 56 v/p (i = 25) cho vận tốc băng khoảng 0,26 m/s, phù hợp băng tải thùng carton, khay sản phẩm.
• Cơ cấu đóng mở van xả, cửa gió cỡ nhỏ: tỉ số 100 – 200, tốc độ 7 – 14 v/p, kết hợp công tắc hành trình.
• Máy rửa, máy đánh bóng nông sản dạng rulo nhỏ, máy se sợi, máy cuốn màng mini: các trục cần 50 – 140 v/p với mô-men vài chục N·m.

Ở các ứng dụng này, bích ra cho phép hộp treo trực tiếp lên thành máy, không cần hàn thêm giá đỡ, và trục Ø25 nhô ra đúng tâm lỗ khoét nên căn chỉnh khớp nối rất nhanh.

4. Ưu điểm của hộp giảm tốc RF37

• Ba cỡ bích (Ø120, Ø160, Ø200) cho cùng một hộp, dễ khớp với lỗ khoét sẵn trên máy cũ.
• Thân dài 207 mm, rộng 161 mm, phù hợp nắp bồn và vách máy chật.
• Vành định tâm j6 cho độ đồng tâm cao, trục Ø25 vào khớp nối không cần căn nhiều lần.
• Dải tỉ số 5 – 200 trong cùng kích thước lắp, tốc độ ra từ 280 xuống 7 v/p với motor 4 cực.
• Bánh răng nghiêng chạy êm, phù hợp máy thực phẩm, phòng sạch, nơi tiếng ồn được chú ý.

5. Cấu tạo hộp giảm tốc RF37

Vỏ hộp RF37 đúc liền khối bằng gang, mặt bích ra đúc chung với vỏ hoặc bắt bulông vào vỏ tùy nhà sản xuất, vành định tâm được tiện tinh cùng lần gá với ổ đỡ trục ra để đảm bảo đồng tâm. Trục ra Ø25 mm dài 50 mm bằng thép hợp kim tôi cải thiện, rãnh then rộng 8 mm, chiều cao từ đáy trục tới mặt then 28 mm, đầu trục có lỗ ren tâm M10 để lắp bulông chặn đầu trục hoặc dùng làm điểm tì khi ép moay-ơ.

Bên trong có 2 hoặc 3 cặp bánh răng nghiêng thấm cacbon, mài răng. Ở bản liền motor, bánh răng đầu vào ép trực tiếp lên trục motor; ở bản AM80, trục motor Ø19 cắm vào khớp nối trong bích chờ Ø200. Trục ra quay trên hai vòng bi, phía ngoài có phớt chắn dầu môi đôi để chặn bụi và giữ dầu. Trên vỏ có nút thông hơi, nút châm dầu, nút xả và mắt hoặc nút kiểm tra mức dầu; vị trí các nút được bố trí theo tư thế lắp đã đặt hàng, nên hộp RF37 lắp trục đứng sẽ có vị trí nút thông hơi khác với hộp lắp nằm ngang.

Motor liền đi kèm, giống phần lớn các bộ motor giảm tốc cỡ nhỏ, là motor không đồng bộ 3 pha vỏ nhôm khung 63 – 80, cấp bảo vệ IP54 hoặc IP55, có thể đặt kèm phanh điện từ cho cơ cấu cần dừng giữ vị trí.

6. Phương pháp lựa chọn, sử dụng, đọc hiểu catalog hộp giảm tốc RF37

Trình tự chung (tính tốc độ theo n2 = n1/i, mô-men theo công suất, kiểm tra hệ số an toàn) đã có ở trang danh mục; dưới đây là hai ví dụ cụ thể với số liệu RF37.

Ví dụ 1: máy khuấy bồn 200 lít

Bồn inox 200 lít khuấy dung dịch loãng, cánh chân vịt, tốc độ yêu cầu khoảng 90 v/p, motor 0,75 kW 4 cực. Tỉ số i = 1.400/90 ≈ 15,6, chọn i = 15 cho tốc độ 93 v/p. Theo bảng, mô-men ra 77 N·m, SF = 2,61, đủ dư cho lúc khởi động khi chất lỏng còn đặc. Hộp lắp trục đứng hướng xuống trên nắp bồn bằng bích Ø160; khi đặt hàng phải ghi rõ tư thế trục đứng để nhà sản xuất châm đủ dầu và đặt nút thông hơi lên trên.

Ví dụ 2: băng tải nhẹ gắn bích bên hông khung

Băng tải thùng hàng, tang dẫn Ø100 mm, vận tốc cần 0,3 m/s. Tốc độ tang n = 0,3 × 60 / (3,14 × 0,1) ≈ 57 v/p, chọn i = 25 (56 v/p). Với motor 0,75 kW, mô-men ra 128 N·m, SF = 1,56; lực kéo lớn nhất tại mặt tang khoảng 128 / 0,05 = 2.560 N, đủ cho băng tải ngang tải nhẹ. Nếu tải khởi động nặng hơn, SF 1,56 là giới hạn dưới nên tránh để băng dừng có tải rồi khởi động lại liên tục.

Kiểm tra lực hướng tâm trên trục Ø25

Khi trục ra kéo xích thay vì nối khớp, lực hướng tâm tác dụng lên trục Ø25 tăng mạnh. Ví dụ với 128 N·m ở trên, dùng nhông xích bước 12,7 mm loại 14 răng (đường kính vòng chia khoảng 57 mm), hệ số nhông xích khoảng 1,4: Fr ≈ 2.000 × 128 / 57 × 1,4 ≈ 6.300 N. Đổi sang nhông 21 răng (đường kính vòng chia khoảng 85 mm), hệ số còn khoảng 1,25: Fr ≈ 2.000 × 128 / 85 × 1,25 ≈ 3.760 N, giảm gần một nửa. Giá trị này phải so với lực hướng tâm cho phép trong catalog ứng với tốc độ ra của đúng tỉ số, và nhông cần ép sát mặt bích, vì lực đặt càng xa mặt bích thì trục 50 mm càng chịu uốn lớn.

Đọc mã và nhãn RF37

Một mã đặt hàng điển hình: RF37-Y0.75-4P-25-M4-Ø160. Trong đó RF37 là hộp mặt bích cỡ 37; Y0.75-4P là motor 3 pha 0,75 kW 4 cực; 25 là tỉ số danh định; M4 là ký hiệu tư thế lắp theo bảng tư thế của nhà sản xuất (với nhiều hãng, đây là tư thế trục đứng hướng xuống); Ø160 là đường kính bích ra. Với hộp rời, mã có dạng RF37 AM80 nghĩa là hộp cỡ 37 có bích chờ motor khung 80. Trên nhãn còn có tỉ số thực (số lẻ), tốc độ ra, mô-men cho phép, loại và lượng dầu, những thông số này nên chụp lại ngay khi nhận hàng.

Tư thế lắp M1 – M6 với RF37

Hộp nhỏ nên lượng dầu ít, sai tư thế gây hậu quả nhanh: lắp trục đứng hướng xuống mà hộp châm dầu cho tư thế nằm ngang thì cặp bánh răng đầu vào ở trên cùng gần như chạy khô; ngược lại châm dầu cho trục đứng rồi lắp nằm ngang thì dầu dâng qua phớt và trào ra nút thông hơi. Vì vậy cần ghi tư thế khi đặt, và nếu đổi tư thế trên máy thì phải chỉnh lại lượng dầu và đổi chỗ nút thông hơi.

7. Lắp đặt, vận hành và lỗi thường gặp với hộp giảm tốc RF37

Gia công mặt lắp trên máy

Lỗ định tâm trên thành máy khoét theo đường kính vành định vị với dung sai H7: Ø80 H7 cho bích Ø120, Ø110 H7 cho bích Ø160, Ø130 H7 cho bích Ø200. Mặt tựa phải phẳng, vuông góc với trục máy cần dẫn động; lỗ bulông khoan theo vòng lỗ Ø100, Ø130 hoặc Ø165. Với nắp bồn tôn mỏng 2 – 3 mm, nên hàn một tấm bích đệm dày tối thiểu bằng bích hộp (10 – 12 mm) rồi mới khoét lỗ định tâm, tránh tôn võng làm lệch tâm trục khuấy.

Bulông bích

• Bích Ø120: 4 bulông M6 cấp bền 8.8, lực siết khoảng 10 N·m.
• Bích Ø160 (lỗ Ø9): 4 bulông M8 cấp bền 8.8, lực siết khoảng 25 N·m.
• Bích Ø200 (lỗ Ø11): 4 bulông M10 cấp bền 8.8, lực siết khoảng 49 N·m.
• Siết chéo theo hai lượt, có long đen vênh hoặc keo khóa ren nếu máy rung.

Dầu bôi trơn

Dầu bánh răng công nghiệp gốc khoáng ISO VG 220 (loại CLP) dùng cho nhiệt độ môi trường thông thường; nơi nóng hoặc chạy liên tục nhiều ca dùng dầu tổng hợp cùng độ nhớt. Lượng dầu của RF37 rất khác nhau giữa tư thế nằm ngang và trục đứng, vì vậy luôn châm theo mức ghi trên nhãn của đúng tư thế, không châm "cho đầy". Thay dầu lần đầu sau khoảng 500 giờ chạy rà để xả mạt kim loại.

Chạy rà và vận hành

Sau khi lắp, quay tay trục motor (hoặc mở quạt) để kiểm tra không kẹt, chạy không tải 15 – 30 phút, nghe tiếng bánh răng đều, rồi tăng tải dần. Vỏ hộp ấm lên là bình thường; nếu nóng tới mức không đặt tay được sau vài phút thì dừng kiểm tra dầu và độ lệch tâm. Với trục quay hở ở băng tải hay máy khuấy, phải có che chắn khớp nối và nhông xích.

Lỗi thường gặp do người dùng

• Dùng búa đóng khớp nối hoặc nhông lên trục Ø25: lực va đập truyền vào vòng bi trục ra. Nên ép bằng bulông vặn vào ren tâm M10 với long đen chặn.
• Nối cứng trục Ø25 với trục khuấy dài không có ổ đỡ dưới đáy bồn: rung lắc của cánh khuấy biến thành mô-men uốn lên vòng bi và phớt, gây rỉ dầu sau vài tháng.
• Khoét lỗ định tâm rộng hơn vành định vị rồi chỉ dựa vào bulông: hộp xê dịch theo khe hở lỗ bulông, trục lệch tâm và mòn khớp nối.
• Lắp bích Ø200 sát thanh khung mà quên phần mép bích nhô 6 mm dưới đáy thân: hộp kênh, mặt bích không áp phẳng.
• Đặt hộp tư thế nằm ngang nhưng lắp trục đứng, không báo lại để chỉnh dầu và nút thông hơi.

Với RF37 bích Ø200, đoạn video dưới đây cho thấy độ rộng của bích so với thân hộp, hữu ích khi tính khoảng hở trước lúc khoét lỗ trên thành máy.

8. Câu hỏi thường gặp về hộp giảm tốc RF37

• RF37 bích Ø160 có lắp vào đúng lỗ khoét của hộp RF37 hãng khác không? Được nếu ba kích thước trùng nhau: định tâm Ø110, vòng lỗ Ø130 với 4 lỗ Ø9, trục Ø25 dài 50 mm then 8 mm. Nên đo thêm khoảng cách từ mặt bích tới đầu trục vì khớp nối phía máy phụ thuộc vào kích thước này.
• Cao then 28 mm trên trục Ø25 nghĩa là gì? Đó là khoảng cách từ đáy trục đối diện tới mặt trên của then khi then đã lắp vào rãnh. Moay-ơ khớp nối hoặc nhông phải xọc rãnh then 8 mm có chiều sâu tương ứng thì mới lắp khít.
• Lỗ ren M10 ở đầu trục RF37 dùng để làm gì? Dùng để vặn bulông và long đen chặn giữ khớp nối, nhông không trượt dọc trục, đồng thời dùng làm điểm ép khi lắp và tháo moay-ơ thay cho búa.
• RF37 gắn motor 1,1 kW được không? Khung motor gắn được theo bản vẽ, nhưng mô-men motor 1,1 kW 4 cực chỉ nằm dưới 200 N·m khi tốc độ ra từ khoảng 53 v/p trở lên, tức tỉ số không vượt quá khoảng 25. Ở tỉ số cao hơn, hộp sẽ quá tải nếu máy kẹt.
• Tốc độ chậm nhất của RF37 với motor 4 cực là bao nhiêu? Khoảng 7 v/p ở tỉ số 200. Ở tỉ số này mô-men lý thuyết của motor 0,18 kW đã vượt 200 N·m, vì vậy bản i = 200 thường đi với motor rất nhỏ hoặc giới hạn tải thực tế, muốn chậm hơn nữa thì dùng biến tần hạ tần số.
• RF37 lắp trục hướng lên trên (motor ở dưới) được không? Được, nhưng phải đặt đúng tư thế khi mua. Với trục hướng lên, phớt trục ra không ngập dầu nên ít rỉ, song bụi và nước rơi từ máy xuống dễ đọng quanh trục, nên có nắp che.
• Nắp bồn inox dày 3 mm có bắt trực tiếp bích RF37 được không? Không nên. Tôn 3 mm võng khi trục khuấy rung, làm lệch tâm và nứt mối hàn. Hàn thêm tấm bích đệm dày 10 – 12 mm có lỗ định tâm và lỗ bulông theo đúng bích Ø160 hoặc Ø200.
• Máy khuấy dùng RF37 có cần ổ đỡ dưới đáy bồn không? Khi trục khuấy dài và cánh nằm sâu, nên có ổ đỡ đáy hoặc gối đỡ trung gian, vì trục ra Ø25 với hai vòng bi nhỏ không thiết kế để gánh mô-men uốn của trục khuấy dài treo tự do.
• Có thể tháo motor liền của RF37 để thay motor thường không? Bản liền motor có bánh răng đầu vào ép trên trục motor, nên motor IEC thông thường không lắp thay được. Muốn tự thay motor theo khung tiêu chuẩn phải dùng bản RF37 AM.
• Bích Ø120 có chịu được mức 200 N·m không? Bích Ø120 dùng 4 bulông M6, lực kẹp nhỏ, phù hợp tải nhẹ và đều. Với tải gần mức tối đa hoặc có va đập, bích Ø160 hay Ø200 an toàn hơn cho mối ghép bulông.
• RF37 có bản motor phanh không? Có thể đặt motor liền kèm phanh điện từ. Hộp bánh răng nghiêng không tự hãm, nên các cơ cấu cần dừng giữ vị trí như cửa van, băng tải nghiêng phải dùng motor phanh.
• Chạy RF37 bằng biến tần ở 15 – 20 Hz liên tục có sao không? Hộp số không bị ảnh hưởng, nhưng quạt tự làm mát của motor quay chậm nên motor nóng hơn khi tải nặng. Với máy khuấy chạy chậm lâu dài nên dùng quạt cưỡng bức hoặc chọn tỉ số để tần số làm việc gần 50 Hz.
• Thay hộp RF37 cũ cần cung cấp những thông tin gì? Ảnh nhãn (tỉ số thực, công suất, tư thế), đường kính bích, định tâm, vòng lỗ và số lỗ, đường kính và chiều dài trục ra, chiều quay trục ra so với motor, và cách lắp hiện tại trên máy (nằm ngang hay trục đứng).

9. Kết luận

RF37 là lựa chọn gọn cho máy nhẹ dưới 1 kW cần lắp mặt bích: trục Ø25 dài 50 mm, mô-men tối đa 200 N·m, ba cỡ bích Ø120, Ø160, Ø200 để khớp đúng lỗ khoét trên máy. Chọn đúng tỉ số theo bảng mô-men, ghi rõ tư thế lắp và gia công lỗ định tâm đúng H7 là ba điểm quyết định tuổi thọ của hộp. Các cỡ và kiểu khác có thể xem trong danh mục hộp giảm tốc.