Hộp giảm tốc servo cốt ngang trục dương là hộp bánh răng côn xoắn ghép bánh răng trụ nghiêng, trục vào vuông góc với trục ra, trục ra là trục đặc có rãnh then. Đầu vào là bích vuông 130 mm hoặc 180 mm, servo lắp thẳng lên bích, khớp nối nằm sẵn bên trong. Trục ra đặc nhận được bánh xích, puly, bánh răng hoặc khớp nối, nên hợp với máy cần truyền lực ra một cơ cấu đặt cách xa hộp.
Bài này gồm 3 cỡ thân 67, 77, 87, mỗi cỡ có bản chân đế (K) và bản mặt bích ra (KF). Trục ra Ø40 mm ở cỡ 67, Ø50 mm ở cỡ 77, Ø60 mm ở cỡ 87. Mô-men cho phép lớn nhất lần lượt 820 N·m, 1.550 N·m và 2.700 N·m. Dưới đây có bản vẽ từng mã, bảng tỉ số, bảng mô-men theo công suất servo và cách tính chọn. Sản phẩm thuộc nhóm hộp số servo trong danh mục hộp giảm tốc.
Bảng dưới gom số liệu lắp ráp chính của 6 mã. Bản vẽ chi tiết từng mã nằm ngay sau bảng.
| Mã hộp | Trục ra dương | Bích vào servo | Kiểu lắp | Mô-men cho phép lớn nhất |
|---|---|---|---|---|
| K67 | Ø40 mm, dài 80 mm, cavet 12 mm | Vuông 130 (lỗ Ø22) | Bắt thân, 8 lỗ Ø13,5 mm | 820 N·m |
| KF67 | Ø40 mm, dài 80 mm, cavet 12 mm | Vuông 130 (lỗ Ø22) | Mặt bích ra Ø250 mm | 820 N·m |
| K77 | Ø50 mm, dài 100 mm, cavet 14 mm | Vuông 180 (lỗ Ø35) | Bắt thân, 8 lỗ Ø17,5 mm | 1.550 N·m |
| KF77 | Ø50 mm, dài 100 mm, cavet 14 mm | Vuông 180 (lỗ Ø35) | Mặt bích ra Ø300 mm | 1.550 N·m |
| K87 | Ø60 mm, dài 120 mm, cavet 18 mm | Vuông 180 (lỗ Ø35) | Bắt thân, 8 lỗ Ø22 mm | 2.700 N·m |
| KF87 | Ø60 mm, dài 120 mm, cavet 18 mm | Vuông 180 (lỗ Ø35) | Mặt bích ra Ø350 mm | 2.700 N·m |
Video dưới quay hộp số bánh răng côn K có bích vào vuông 130 × 130 cho servo, nhìn rõ mặt lắp servo và thân hộp:
Hộp có mặt bích ra và bích vào vuông 180 hoặc 130 trong thực tế, xem trục ra và mặt lắp servo:
Tỉ số trong bảng là tỉ số thật, không làm tròn. Tốc độ trục ra bằng tốc độ servo chia cho tỉ số. Servo khung 130 thường chạy định mức 2.500 v/p, servo khung 180 thường chạy 1.500 v/p.
| Cỡ hộp | Tỉ số truyền đạt mô-men lớn nhất | Tốc độ ra với servo 2.500 v/p | Tốc độ ra với servo 1.500 v/p |
|---|---|---|---|
| 67 (cỡ 67, 67) | 27,28 · 30,22 · 35,62 · 38,39 · 44,32 · 48,77 · 57,28 · 60,66 · 68,95 · 76,37 · 90,04 · 108,03 · 123,54 · 144,79 | 91,6 – 17,3 v/p | 55,0 – 10,4 v/p |
| 77 (cỡ 77, 77) | 23,08 · 25,62 · 29,27 · 30,89 · 35,20 · 38,39 · 40,04 · 45,16 · 51,18 · 58,34 · 64,75 · 73,99 · 78,07 · 88,97 · 97,05 · 113,56 · 128,52 · 135,28 · 154,02 · 175,45 | 108,3 – 14,2 v/p | 65,0 – 8,5 v/p |
| 87 (cỡ 87, 87) | 31,39 · 49,16 · 56,64 · 63,00 · 70,46 · 79,34 · 86,34 · 102,71 · 115,82 · 126,91 · 147,32 · 197,37 | 79,6 – 12,7 v/p | 47,8 – 7,6 v/p |
Tỉ số nhỏ hơn, khoảng 7 đến 24, vẫn có ở cả 3 cỡ. Ở dải này mô-men cho phép thấp hơn mức lớn nhất, khoảng một nửa ở tỉ số thấp nhất. Cần tốc độ ra trên 100 v/p thì hỏi đúng mô-men của tỉ số đó trước khi chốt.
Mô-men đạt được bằng mô-men định mức của servo nhân tỉ số truyền, chưa trừ hiệu suất. Hệ số an toàn SF bằng mô-men cho phép của cỡ hộp chia cho mô-men đạt được. Servo 1 – 2 kW khung 130 chỉ lắp được cỡ 67 trong bài này, servo 3 kW khung 180 lắp cỡ 77 và 87.
Bảng moment hộp giảm tốc servo trục dương 1 kW (4 N·m, 2.500 v/p)
| Tỉ số truyền | Tốc độ trục ra (v/p) | Mô-men đạt được (N·m) | Cỡ hộp (trục ra) | SF |
|---|---|---|---|---|
| 68,95 | 36,3 | 276 | 67 (Ø40) | 2,97 |
| 76,37 | 32,7 | 305 | 67 (Ø40) | 2,68 |
| 90,04 | 27,8 | 360 | 67 (Ø40) | 2,28 |
| 108,03 | 23,1 | 432 | 67 (Ø40) | 1,90 |
| 123,54 | 20,2 | 494 | 67 (Ø40) | 1,66 |
| 144,79 | 17,3 | 579 | 67 (Ø40) | 1,42 |
Bảng moment hộp giảm tốc servo trục dương 1,5 kW (6 N·m, 2.500 v/p)
| Tỉ số truyền | Tốc độ trục ra (v/p) | Mô-men đạt được (N·m) | Cỡ hộp (trục ra) | SF |
|---|---|---|---|---|
| 48,77 | 51,3 | 293 | 67 (Ø40) | 2,80 |
| 57,28 | 43,6 | 344 | 67 (Ø40) | 2,39 |
| 60,66 | 41,2 | 364 | 67 (Ø40) | 2,25 |
| 68,95 | 36,3 | 414 | 67 (Ø40) | 1,98 |
| 76,37 | 32,7 | 458 | 67 (Ø40) | 1,79 |
| 90,04 | 27,8 | 540 | 67 (Ø40) | 1,52 |
| 108,03 | 23,1 | 648 | 67 (Ø40) | 1,27 |
| 123,54 | 20,2 | 741 | 67 (Ø40) | 1,11 |
| 144,79 | 17,3 | 869 | 67 (Ø40) | 0,94 |
Bảng moment hộp giảm tốc servo trục dương 2 kW (7,7 N·m, 2.500 v/p)
| Tỉ số truyền | Tốc độ trục ra (v/p) | Mô-men đạt được (N·m) | Cỡ hộp (trục ra) | SF |
|---|---|---|---|---|
| 35,62 | 70,2 | 274 | 67 (Ø40) | 2,99 |
| 38,39 | 65,1 | 296 | 67 (Ø40) | 2,77 |
| 44,32 | 56,4 | 341 | 67 (Ø40) | 2,40 |
| 48,77 | 51,3 | 376 | 67 (Ø40) | 2,18 |
| 57,28 | 43,6 | 441 | 67 (Ø40) | 1,86 |
| 60,66 | 41,2 | 467 | 67 (Ø40) | 1,76 |
| 68,95 | 36,3 | 531 | 67 (Ø40) | 1,54 |
| 76,37 | 32,7 | 588 | 67 (Ø40) | 1,39 |
| 90,04 | 27,8 | 693 | 67 (Ø40) | 1,18 |
| 108,03 | 23,1 | 832 | 67 (Ø40) | 0,99 |
Bảng moment hộp giảm tốc servo trục dương 3 kW (19 N·m, 1.500 v/p)
| Tỉ số truyền | Tốc độ trục ra (v/p) | Mô-men đạt được (N·m) | Cỡ hộp (trục ra) | SF |
|---|---|---|---|---|
| 38,39 | 39,1 | 729 | 77 (Ø50) | 2,13 |
| 40,04 | 37,5 | 761 | 77 (Ø50) | 2,04 |
| 45,16 | 33,2 | 858 | 77 (Ø50) | 1,81 |
| 51,18 | 29,3 | 972 | 77 (Ø50) | 1,59 |
| 58,34 | 25,7 | 1.108 | 77 (Ø50) | 1,40 |
| 64,75 | 23,2 | 1.230 | 77 (Ø50) | 1,26 |
| 70,46 | 21,3 | 1.339 | 87 (Ø60) | 2,02 |
| 73,99 | 20,3 | 1.406 | 77 (Ø50) | 1,10 |
| 78,07 | 19,2 | 1.483 | 77 (Ø50) | 1,04 |
| 79,34 | 18,9 | 1.507 | 87 (Ø60) | 1,79 |
| 86,34 | 17,4 | 1.640 | 87 (Ø60) | 1,65 |
| 88,97 | 16,9 | 1.690 | 77 (Ø50) | 0,92 |
| 102,71 | 14,6 | 1.951 | 87 (Ø60) | 1,38 |
| 115,82 | 13,0 | 2.201 | 87 (Ø60) | 1,23 |
| 126,91 | 11,8 | 2.411 | 87 (Ø60) | 1,12 |
| 147,32 | 10,2 | 2.799 | 87 (Ø60) | 0,96 |
Với trục dương, ngoài mô-men và tốc độ còn phải tính thêm lực hướng tâm do bộ truyền ngoài đè lên đầu trục. Ba ví dụ dưới dùng số liệu hay gặp ở xưởng Việt Nam.
Ví dụ 1: Kéo băng tải qua bộ xích
Ví dụ 2: Tính lực hướng tâm của nhông xích
Ví dụ 3: Máy khuấy có trục nối qua khớp
Thân hộp có mặt lắp phẳng với 8 lỗ bulông ở hai bên, bắt lên khung hoặc giá đỡ. Trục ra đặc nhô ra một phía, gắn nhông, puly hoặc khớp nối. Kiểu này hợp băng tải xích, máy cuốn, xe con chạy ray qua bộ truyền xích, trục chính máy đóng gói. Giá đỡ phải đủ cứng để lực căng xích không làm hộp rung.
Mặt bích tròn có vành định vị ôm trục ra, bắt thẳng vào thành máy. Trục dương đi xuyên qua lỗ thành máy vào bên trong. Kiểu này hợp máy khuấy đặt trên nắp bồn, bàn xoay, cơ cấu nâng có trục đứng. Vành định vị giữ hộp đồng tâm với lỗ khoan trên thành máy nên lắp nhanh, ít phải căn chỉnh.
| Tiêu chí | Bắt thân (K) | Mặt bích ra (KF) |
|---|---|---|
| Cách bắt | 8 lỗ trên mặt thân hộp | 4 lỗ trên mặt bích tròn, có vành định vị |
| Hợp máy | Băng tải xích, máy cuốn, truyền puly | Máy khuấy, bàn xoay, trục đứng |
| Căn tâm | Căn bằng tay theo trục máy | Vành định vị tự căn |
| Lực hướng tâm lớn | Chịu tốt nếu giá đỡ cứng | Chịu tốt khi bích bắt lên thành dày |
Vỏ hộp
Vỏ gang đúc liền khối, có gân tản nhiệt. Một thân hộp có sẵn mặt gia công cho cả bản bắt thân và bản mặt bích, nên K và KF cùng cỡ dùng chung bánh răng, chung tỉ số.
Cặp bánh răng côn xoắn và bánh răng trụ
Cấp đầu là bánh răng trụ nghiêng nhận tốc độ cao từ servo. Cấp sau là cặp bánh răng côn xoắn đổi hướng 90 độ. Răng tôi cứng, mài bề mặt, chạy êm và chịu va đập tốt. Hiệu suất cao hơn rõ rệt so với hộp trục vít ở tỉ số trên 30.
Trục ra đặc có rãnh then
Trục thép tôi cải thiện, đầu trục có rãnh then và lỗ ren tâm. Trục được đỡ bằng cặp bạc đạn đặt cách xa nhau trong vỏ, chịu được lực hướng tâm và lực dọc trục từ bộ truyền ngoài.
Bích nối servo và khớp nối bên trong
Bích vuông có vành định vị khớp vành servo. Bên trong là khớp nối có lỗ theo trục servo, nối sang trục vào của hộp. Bảng dưới để đối chiếu với servo trước khi đặt hàng.
| Bích vào | Vành định vị và lỗ bắt vít | Lỗ trục vào | Servo lắp vừa |
|---|---|---|---|
| Vuông 130 | Vành Ø110 mm, 4 lỗ M8 trên vòng Ø145 mm | Ø22 mm, then 6 mm | Servo khung 130, 1 – 2,6 kW |
| Vuông 180 | Vành Ø114,3 mm, 4 lỗ M12 trên vòng Ø200 mm | Ø35 mm, then 10 mm | Servo khung 180, như servo 3 kW |
Lắp chi tiết lên trục ra
Bắt thân hoặc mặt bích
Lắp servo lên bích vào
Dầu bôi trơn và chạy rà
Vận hành an toàn
Hộp giảm tốc servo trục dương khác trục âm ở điểm nào? Khác ở đầu ra. Trục dương là trục đặc để gắn nhông, puly hoặc khớp nối. Trục âm là lỗ rỗng ôm thẳng vào trục máy. Bánh răng, tỉ số và mô-men cho phép của cùng cỡ là như nhau.
Servo 750W lắp được hộp trong bài này không? Không lắp trực tiếp. Servo 750W thường là khung 80, còn bích vào ở đây là vuông 130 và 180. Muốn dùng phải làm bích chuyển, nhưng mô-men cỡ 67 thừa nhiều so với servo 750W.
Servo 1,5 kW nên dùng cỡ 67 hay cỡ 77? Dùng cỡ 67. Servo 1,5 kW khung 130 khớp bích vào 130 của cỡ 67. Cỡ 77, 87 trong bài này là bích 180, cho servo khung 180.
Trục ra Ø40 có thay bằng Ø35 được không? Không đổi được trên cùng thân hộp. Cỡ 67 trục ra Ø40 mm theo bản vẽ. Muốn trục nhỏ hơn thì gia công ống lót hoặc chọn lỗ moay ơ theo Ø40.
Hộp có chạy được hai chiều không? Có. Bánh răng côn xoắn chạy thuận nghịch như nhau, phù hợp máy đảo chiều theo lệnh servo.
Hộp có tự hãm như hộp trục vít không? Không. Hiệu suất cao nên tải có thể quay ngược hộp. Cơ cấu nâng phải dùng servo có phanh hoặc phanh ngoài.
Độ rơ của hộp có đủ cho máy định vị không? Đủ cho băng tải, máy cuốn, bàn xoay thông thường. Máy cần định vị dưới 3 arcmin như cánh tay robot thì nên dùng hộp số hành tinh chính xác.
Lắp hộp đứng trục hướng xuống được không? Được. Phải báo tư thế lắp khi đặt hàng để châm dầu và đặt nút xả, nút thông hơi đúng vị trí.
Cỡ 67 bắt vào mặt bích máy có lỗ khác vòng Ø215 được không? Không bắt trực tiếp được. Phải khoan lại mặt máy theo 4 lỗ Ø13,5 trên vòng Ø215 hoặc làm tấm chuyển.
Tốc độ trục ra thấp nhất là bao nhiêu? Khoảng 7,6 v/p với cỡ 87 tỉ số 197,37 và servo 1.500 v/p. Thấp hơn nữa thì giảm tốc độ servo trên driver, nhưng mô-men servo không tăng.
Mua hộp có kèm khớp nối servo không? Có. Khớp nối nằm trong bích vào, làm theo trục servo. Báo đường kính trục, then và vòng lỗ của servo để làm đúng.
