Hộp giảm tốc servo trục thẳng tải nặng là hộp giảm tốc bánh răng nghiêng dòng R có chân đế, đầu vào lắp bích vuông AMF để gắn thẳng động cơ servo AC. Trục ra song song và đồng tâm với trục servo, máy bố trí thẳng hàng. Hộp 2 cấp bánh răng tôi cứng, mài răng, hiệu suất khoảng 95%, cho tỉ số từ khoảng 1/5 tới 1/200 và mô-men ra tới 3.000 N·m với cỡ 97.
Bài này gồm bản vẽ cỡ 67, 77, 87 gắn bích servo vuông 130 và vuông 180, bảng mô-men theo từng công suất servo 1 – 5,5 kW, cách tính chọn, cấu tạo, lắp đặt và câu hỏi thường gặp. Sản phẩm thuộc nhóm hộp số servo, dòng hộp giảm tốc R trong danh mục hộp giảm tốc. Bản mặt bích ra là hộp giảm tốc RF.
Dòng R có nhiều cỡ. Cỡ hộp quyết định trục ra, chiều cao tâm trục và mô-men lớn nhất. Bích servo chọn theo khung servo, gắn vào đầu vào của thân hộp qua bộ nối AMF.
| Cỡ hộp | Trục ra | Tâm trục cao | Mô-men lớn nhất | Bích servo hay dùng |
|---|---|---|---|---|
| R37 | Ø25 mm | 90 mm | 200 N·m | Vuông 80, vuông 130 |
| R47 | Ø30 mm | 100 mm | 300 N·m | Vuông 80, vuông 130 |
| R57 | Ø35 mm | 115 mm | 450 N·m | Vuông 130 |
| R67 | Ø35 mm | 130 mm | 600 N·m | Vuông 130, vuông 180 |
| R77 | Ø40 mm | 140 mm | 820 N·m | Vuông 130, vuông 180 |
| R87 | Ø50 mm | 180 mm | 1.550 N·m | Vuông 180 |
| R97 | Ø60 mm | 225 mm | 3.000 N·m | Vuông 130, vuông 180 |
| Thông số | Bích vuông 130 (AMF130) | Bích vuông 180 (AMF180) |
|---|---|---|
| Servo phù hợp | Khung 130, 1 – 2,6 kW | Khung 180, 2,9 – 5,5 kW |
| Vành định vị | Ø110 mm | Ø114,3 mm |
| Vòng lỗ, bulông | Ø145 mm, 4 × M8 | Ø200 mm, 4 × M12 |
| Lỗ trục vào | Ø22 mm, then 6 mm | Ø35 mm, then 10 mm |
| Lắp lên cỡ hộp | Cỡ 67, 77, 97 | Cỡ 67, 77, 87, 97 |
Servo khác chuẩn (vành Ø95, Ø130, trục Ø19, Ø24, Ø28…) vẫn làm được. Chỉ cần gửi mã servo hoặc bản vẽ mặt bích servo để gia công bích và bạc lót trục.
Hộp R 2 cấp có tỉ số từ khoảng 1/4 tới 1/200 tùy cỡ. Tỉ số thật lẻ, ví dụ 1/19,73 hay 1/48,77, xem trên nhãn hộp. Bảng dưới dùng tỉ số tròn để tính nhanh.
Hiệu suất hộp giảm tốc servo trục thẳng 2 cấp khoảng 95%, gần như không đổi theo tỉ số.
| Tỉ số | Servo 3.000 v/p | Servo 2.500 v/p | Servo 2.000 v/p | Servo 1.500 v/p |
|---|---|---|---|---|
| 1/5 | 600 v/p | 500 v/p | 400 v/p | 300 v/p |
| 1/10 | 300 v/p | 250 v/p | 200 v/p | 150 v/p |
| 1/15 | 200 v/p | 167 v/p | 133 v/p | 100 v/p |
| 1/20 | 150 v/p | 125 v/p | 100 v/p | 75 v/p |
| 1/30 | 100 v/p | 83 v/p | 67 v/p | 50 v/p |
| 1/40 | 75 v/p | 62 v/p | 50 v/p | 38 v/p |
| 1/50 | 60 v/p | 50 v/p | 40 v/p | 30 v/p |
| 1/60 | 50 v/p | 42 v/p | 33 v/p | 25 v/p |
| 1/80 | 38 v/p | 31 v/p | 25 v/p | 19 v/p |
| 1/100 | 30 v/p | 25 v/p | 20 v/p | 15 v/p |
Mô-men đạt được bằng mô-men định mức servo nhân tỉ số và hiệu suất 0,95. Mỗi ô ghi mô-men đạt được và cỡ hộp nhỏ nhất có mô-men lớn nhất không thấp hơn con số đó. Servo khung 130 tính với cỡ 67, 77, 97. Servo khung 180 tính với cỡ 67, 77, 87, 97.
Bảng moment servo khung 130 (bích AMF130, tốc độ 2.500 v/p)
| Tỉ số | Tốc độ ra (servo 2.500 v/p) | Servo 1 kW (4 N·m) | Servo 1,5 kW (6 N·m) | Servo 2 kW (7,7 N·m) | Servo 2,6 kW (10 N·m) |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/5 | 500 v/p | 19 – cỡ 67 | 28 – cỡ 67 | 37 – cỡ 67 | 48 – cỡ 67 |
| 1/10 | 250 v/p | 38 – cỡ 67 | 57 – cỡ 67 | 73 – cỡ 67 | 95 – cỡ 67 |
| 1/15 | 167 v/p | 57 – cỡ 67 | 86 – cỡ 67 | 110 – cỡ 67 | 142 – cỡ 67 |
| 1/20 | 125 v/p | 76 – cỡ 67 | 114 – cỡ 67 | 146 – cỡ 67 | 190 – cỡ 67 |
| 1/30 | 83 v/p | 114 – cỡ 67 | 171 – cỡ 67 | 219 – cỡ 67 | 285 – cỡ 67 |
| 1/40 | 62 v/p | 152 – cỡ 67 | 228 – cỡ 67 | 293 – cỡ 67 | 380 – cỡ 67 |
| 1/50 | 50 v/p | 190 – cỡ 67 | 285 – cỡ 67 | 366 – cỡ 67 | 475 – cỡ 67 |
| 1/60 | 42 v/p | 228 – cỡ 67 | 342 – cỡ 67 | 439 – cỡ 67 | 570 – cỡ 67 |
| 1/80 | 31 v/p | 304 – cỡ 67 | 456 – cỡ 67 | 585 – cỡ 67 | 760 – cỡ 77 |
| 1/100 | 25 v/p | 380 – cỡ 67 | 570 – cỡ 67 | 732 – cỡ 77 | 950 – cỡ 97 |
Bảng moment servo khung 180 (bích AMF180, tốc độ 1.500 v/p)
| Tỉ số | Tốc độ ra (servo 1.500 v/p) | Servo 3 kW (19 N·m) | Servo 4,3 kW (27 N·m) | Servo 5,5 kW (35 N·m) |
|---|---|---|---|---|
| 1/5 | 300 v/p | 90 – cỡ 67 | 128 – cỡ 67 | 166 – cỡ 67 |
| 1/10 | 150 v/p | 180 – cỡ 67 | 256 – cỡ 67 | 332 – cỡ 67 |
| 1/15 | 100 v/p | 271 – cỡ 67 | 385 – cỡ 67 | 499 – cỡ 67 |
| 1/20 | 75 v/p | 361 – cỡ 67 | 513 – cỡ 67 | 665 – cỡ 77 |
| 1/30 | 50 v/p | 542 – cỡ 67 | 770 – cỡ 77 | 998 – cỡ 87 |
| 1/40 | 38 v/p | 722 – cỡ 77 | 1.026 – cỡ 87 | 1.330 – cỡ 87 |
| 1/50 | 30 v/p | 902 – cỡ 87 | 1.282 – cỡ 87 | 1.662 – cỡ 97 |
| 1/60 | 25 v/p | 1.083 – cỡ 87 | 1.539 – cỡ 87 | 1.995 – cỡ 97 |
| 1/80 | 19 v/p | 1.444 – cỡ 87 | 2.052 – cỡ 97 | 2.660 – cỡ 97 |
| 1/100 | 15 v/p | 1.805 – cỡ 97 | 2.565 – cỡ 97 | 3.325 – ngoài cỡ 97 |
Ba bước: tính mô-men và tốc độ ở trục máy, chọn tỉ số theo tốc độ servo, rồi nhân mô-men servo với tỉ số và 0,95 để kiểm tra cỡ hộp. Các ví dụ dưới lấy số liệu máy thường gặp.
Ví dụ 1: Băng tải nặng định vị theo bước
Ví dụ 2: Máy cán, máy kéo sợi chạy liên tục
Ví dụ 3: Xe con chạy ray, có tải quán tính lớn
Chân đế đúc liền vỏ, bắt bulông xuống bệ máy. Trục ra dương nằm ngang, có then và lỗ ren tâm để lắp nhông, puly, khớp nối. Vỏ gang đúc dày, có tai móc cẩu ở cỡ lớn.
Đầu vào là mặt bích vuông của bộ nối AMF, có 4 lỗ ren bắt servo và lỗ trục vào ở giữa. Thân hộp và chân đế giống bản gắn motor thường, nên kích thước lắp máy giống bản gắn motor thường cùng cỡ.
Servo bắt thẳng lên bích vuông, cả cụm nằm trên chân đế của hộp. Video dưới quay cách lắp servo vào hộp giảm tốc servo trục thẳng R mặt bích vào vuông.
Bộ nối AMF gồm vỏ có bích vuông, trục vào có lỗ và then theo trục servo, bạc đạn và phớt riêng. Trục servo cắm thẳng vào lỗ trục vào, không qua khớp nối ngoài. Mặt bích vuông được gia công phẳng, vành định vị đúng tâm để servo lắp vào không bị lệch trục.
Video dưới quay thực tế hộp giảm tốc servo trục thẳng R chân đế, đầu vào mặt bích vuông, xem rõ chân đế, trục ra và mặt bích lắp servo.
| Tiêu chí | Chân đế R | Mặt bích RF |
|---|---|---|
| Cách bắt | Bulông chân đế xuống bệ | Bulông mặt bích ra lên thành máy |
| Tư thế lắp | Trục ra nằm ngang | Ngang hoặc đứng trục ra xuống |
| Hợp máy | Băng tải, máy cán, xe con, tời | Máy khuấy, máy trộn, cơ cấu treo |
Vị trí lắp tính theo chuẩn M1 – M6. M1 là chân đế đặt dưới sàn. Lắp treo tường, lắp ngược hoặc trục ra hướng lên phải báo trước để đặt nút dầu, nút thông hơi đúng chỗ.
Bộ nối AMF và trục vào
Vỏ AMF bằng gang hoặc nhôm đúc, đầu ngoài là bích vuông có vành định vị và 4 lỗ ren theo servo. Trục vào đặt trên 2 bạc đạn, có lỗ trục và rãnh then. Phớt chặn dầu không cho dầu hộp tràn sang servo.
Bánh răng nghiêng 2 cấp
Bánh răng thép hợp kim 20CrMnTi thấm các-bon, tôi cứng bề mặt, mài răng chính xác. Răng nghiêng ăn khớp êm, chịu tải lớn. Cấp đầu nằm trong nắp đầu vào, cấp hai nằm trong thân hộp.
Trục ra, bạc đạn và vỏ hộp
Trục ra thép 42CrMo, đặt trên bạc đạn lớn ở hai đầu, chịu được lực hướng kính của nhông xích, puly. Vỏ gang xám HT250 đúc liền chân đế, cứng vững, hút rung và tản nhiệt tốt.
| Bộ phận | Vật liệu thường dùng | Ghi chú |
|---|---|---|
| Bánh răng | Thép 20CrMnTi thấm các-bon | Tôi cứng, mài răng |
| Trục ra | Thép 42CrMo | Tôi cải thiện, mài cổ trục |
| Vỏ hộp, chân đế | Gang HT250 | Đúc liền, gia công mặt chuẩn |
| Bộ nối AMF | Gang hoặc nhôm đúc | Bạc đạn và phớt riêng |
| Bôi trơn | Dầu bánh răng VG220 | Tắm dầu, thay sau 500 giờ đầu |
| Tiêu chí | Trục thẳng R | Hành tinh | Cyclo |
|---|---|---|---|
| Hiệu suất | Khoảng 95% | Khoảng 95 – 97% | Khoảng 90% |
| Mô-men ra | Lớn, tới 3.000 N·m | Vừa | Lớn |
| Độ rơ | Vừa, đủ cho băng tải, máy cán | Rất nhỏ | Vừa |
| Kích thước | Dài, có chân đế | Gọn nhất | Gọn theo chiều ngang |
| Hợp máy | Tải nặng chạy liên tục | Định vị chính xác, robot | Tải va đập |
Lắp hộp lên bệ máy
Lắp servo lên bích vuông AMF
Bôi trơn và chạy rà
Vận hành an toàn
Hộp giảm tốc servo trục thẳng khác hộp R gắn motor thường ở điểm nào? Khác ở đầu vào. Bản servo có bộ nối AMF với bích vuông và lỗ trục theo servo. Thân hộp, chân đế, bánh răng và trục ra giống bản gắn motor cùng cỡ.
Servo chạy 3.000 v/p lắp hộp R được không? Lắp được với cỡ nhỏ và vừa nếu chạy không liên tục. Chạy liên tục nên cài tốc độ lớn nhất khoảng 2.000 v/p để hộp không nóng và mòn nhanh.
AMF130 và AMF180 là gì? Là bộ nối đầu vào cho servo khung 130 và khung 180. Con số chỉ cạnh bích vuông. AMF130 lỗ trục Ø22 mm, AMF180 lỗ trục Ø35 mm.
Hộp R có dùng cho máy định vị chính xác được không? Được với băng tải định vị, xe con, máy cán, máy cấp phôi. Máy cần độ rơ rất nhỏ như robot, mâm chia độ thì dùng hộp số hành tinh chính xác.
Hộp R có tự hãm không? Không. Hiệu suất cao nên tải có thể quay ngược hộp khi servo mất điện. Cơ cấu nâng phải có phanh trên servo.
Cần tỉ số lớn hơn 1/200 thì làm sao? Dùng hộp R ghép đôi (hộp đôi) như cỡ 97 ghép cỡ 57, tỉ số lên tới vài nghìn. Hộp đôi dài hơn, nên báo trước chỗ lắp.
Trục servo nhỏ hơn lỗ trục vào thì sao? Dùng bạc lót có then đúng đường kính trục servo. Báo đường kính trục, chiều dài trục và cỡ then khi đặt hàng.
Hộp có chạy đảo chiều liên tục được không? Được. Bánh răng nghiêng ăn khớp hai chiều. Máy đảo chiều nhiều nên chọn cỡ hộp có mô-men lớn nhất gấp 1,5 lần mô-men đạt được.
Chọn cỡ 67 hay cỡ 77 khi mô-men nằm giữa hai cỡ? Mô-men đạt được trên 80% mô-men lớn nhất của cỡ 67 thì lên cỡ 77, nhất là máy chạy liên tục hoặc có va đập. Cỡ 77 trục to hơn, chân đế lớn hơn, cần kiểm tra lại chỗ lắp.
Hộp giảm tốc servo trục thẳng bôi trơn thế nào? Tắm dầu bánh răng VG220. Lượng dầu theo cỡ hộp và tư thế lắp, ghi trên nhãn. Bộ nối AMF bôi trơn bằng mỡ sẵn trong bạc đạn.
Hộp có lắp trục ra đứng được không? Được với bản chân đế treo tường hoặc bản mặt bích RF. Báo tư thế lắp để đặt nút dầu, nút thông hơi và lượng dầu đúng.
Trục ra hộp R chịu được lực kéo xích bao nhiêu? Tùy cỡ hộp, tốc độ ra và vị trí đặt nhông. Nhông càng xa vai trục thì lực cho phép càng giảm. Tải xích nặng nên báo đường kính nhông và lực kéo để chọn cỡ đủ.
Hộp R có thay được cho hộp trục vít không? Thay được nếu máy bố trí được trục thẳng hàng. Hộp R hiệu suất cao hơn nên servo nhỏ hơn, nhưng mất khả năng tự hãm của hộp trục vít.
Cần cung cấp thông tin gì khi đặt hàng? Gửi hãng, mã hoặc khung servo, đường kính trục servo và then, tỉ số hoặc tốc độ ra cần, mô-men tải, kiểu chân đế hay mặt bích và tư thế lắp.
