Hộp giảm tốc WPDA size 120 là hộp số trục vít – bánh vít một cấp, có đầu vào dạng mặt bích để lắp trực tiếp motor, trục ra dương và hai trục truyền động vuông góc 90°. Size 120 là cấp kích thước trung bình lớn của dòng WP. Tỷ số truyền phổ biến từ 1/10 đến 1/60, thích hợp cho băng tải, vít tải, máy trộn, tời và các máy cần tốc độ thấp, mô-men lớn.
WPDA khác WPA ở chỗ motor có thể lắp trực tiếp qua mặt bích, không cần trục vào dương và khớp nối ngoài.
Hộp giảm tốc size 120 WPDA phù hợp các máy cần đổi hướng truyền động 90°, giảm tốc sâu và mô-men tương đối lớn, như:
Hộp giảm tốc trục vít WPDA120 liền motor 2.2kw và 3kw có thông số như sau:
Bản vẽ WPDA 120 liền motor 3kw:
Với motor phanh 2.2kw, bộ giảm tốc WPDA120 có thông số như sau:
Với motor phanh 3kw, bộ giảm tốc trục vít WPDA120 có thông số như sau:
Trục vít và bánh vít ăn khớp bằng chuyển động trượt, tạo tỷ số truyền lớn nhưng sinh nhiệt nhiều hơn bánh răng trụ.
Điểm cần chú ý là hiệu suất giảm dần khi tỷ số truyền tăng, do ma sát trượt giữa trục vít và bánh vít.
Bảng dưới đây lấy theo dữ liệu WPDA120 ở tốc độ vào khoảng 1.500 vòng/phút. Catalogue công bố mô-men đầu ra lần lượt khoảng 151–521 Nm tùy tỷ số.
| Tỷ số truyền | Motor nên tham khảo | Mô-men đầu ra catalogue | Tốc độ ra với motor ~1.450 rpm | Ứng dụng thường gặp |
|---|---|---|---|---|
| 1/10 | 3 kW | 151 Nm | 145 rpm | Băng tải nhanh, máy cấp liệu |
| 1/15 | 3 kW | 232 Nm | 97 rpm | Băng tải, máy cuốn |
| 1/20 | 3 kW | 310 Nm | 72,5 rpm | Máy trộn, băng tải tải vừa |
| 1/25 | 3 kW | 372 Nm | 58 rpm | Vít tải, máy khuấy |
| 1/30 | 3 kW | 413 Nm | 48,3 rpm | Gầu tải, máy trộn chậm |
| 1/40 | 2,2 kW | 392 Nm | 36,3 rpm | Tời, tang cuốn |
| 1/50 | 2,2 kW | 480 Nm | 29 rpm | Tời nâng chậm |
| 1/60 | 2,2 kW | 521 Nm | 24,2 rpm | Bàn nâng, máy quay chậm |
Chú ý:
Giả sử:
C = π × 0,22 ≈ 0,691 m
Để thiết kế, bảng dưới đây lấy Fs = 1,4, tức mức lớn nhất trong điều kiện người dùng đặt ra.
Công thức: n tang = V / (π × D)
Trong đó:
V: tốc độ cáp, m/phút.
D: đường kính tang, m.
Tỷ số cần thiết: i = n motor / n tang
Kết quả:
| Tốc độ cáp yêu cầu | Tốc độ tang | Tỷ số cần thiết | WPDA120 nên chọn | Điều chỉnh |
|---|---|---|---|---|
| 10 m/phút | 14,47 rpm | 1/100,2 | 1/60 | Cần giảm tốc motor bằng VFD hoặc thêm cấp truyền |
| 15 m/phút | 21,70 rpm | 1/66,8 | 1/60 | VFD khoảng 45 Hz |
| 20 m/phút | 28,94 rpm | 1/50,1 | 1/50 | Gần như đúng trực tiếp |
| 25 m/phút | 36,17 rpm | 1/40,1 | 1/40 | Gần như đúng trực tiếp |
| 30 m/phút | 43,41 rpm | 1/33,4 | 1/30 | Giảm tốc motor bằng VFD |
| 40 m/phút | 57,87 rpm | 1/25,1 | 1/25 | Gần như đúng trực tiếp |
| 50 m/phút | 72,34 rpm | 1/20,0 | 1/20 | Gần như đúng trực tiếp |
Với tang Ø220 mm:
Muốn chỉ 10 m/phút, WPDA120 một cấp tỷ số tối đa 1/60 chưa đủ. Nên dùng:
Không nên ép motor chạy ở tần số quá thấp liên tục nếu motor không có quạt làm mát độc lập.
Công thức tải tại tang: M = m × g × r × Fs
Suy ra: m = M /(9,81 × 0,11 × 1,4)
| Tỷ số | Mô-men catalogue | Motor tham khảo | Tải tang lý thuyết chưa Fs | Tải tính với Fs = 1,4 |
|---|---|---|---|---|
| 1/10 | 151 Nm | 3 kW | 140 kg | 100 kg |
| 1/15 | 232 Nm | 3 kW | 215 kg | 154 kg |
| 1/20 | 310 Nm | 3 kW | 287 kg | 205 kg |
| 1/25 | 372 Nm | 3 kW | 345 kg | 246 kg |
| 1/30 | 413 Nm | 3 kW | 383 kg | 273 kg |
| 1/40 | 392 Nm | 2,2 kW | 363 kg | 259 kg |
| 1/50 | 480 Nm | 2,2 kW | 445 kg | 318 kg |
| 1/60 | 521 Nm | 2,2 kW | 483 kg | 345 kg |
| Tốc độ cần đạt | Tỷ số nên chọn | Motor tham khảo | Mô-men catalogue | Tải theo Fs=1,4 |
|---|---|---|---|---|
| 10 m/phút | 1/60 + VFD/cấp phụ | 2,2 kW | 521 Nm | khoảng 345 kg |
| 15 m/phút | 1/60 + VFD | 2,2 kW | 521 Nm | khoảng 345 kg |
| 20 m/phút | 1/50 | 2,2 kW | 480 Nm | khoảng 318 kg |
| 25 m/phút | 1/40 | 2,2 kW | 392 Nm | khoảng 259 kg |
| 30 m/phút | 1/30 + VFD | 3 kW | 413 Nm | khoảng 273 kg |
| 40 m/phút | 1/25 | 3 kW | 372 Nm | khoảng 246 kg |
| 50 m/phút | 1/20 | 3 kW | 310 Nm | khoảng 205 kg |
Lưu ý: đây là tải tính sơ bộ tại lớp cáp đầu tiên. Khi cáp cuốn thành nhiều lớp, bán kính tang tăng nên tải nâng thực tế giảm.
Ví dụ bán kính từ 110 mm tăng lên 140 mm thì cùng một mô-men, lực kéo giảm khoảng 21%.
Ngoài ra phải tính:
Các tài liệu của Bonfiglioli, SEW và BJ Gear đều coi service factor là yếu tố bắt buộc khi lựa chọn hộp số theo tải, số lần khởi động và thời gian vận hành.
Có thể phù hợp với tời hàng tải vừa, vận hành gián đoạn, ít khởi động và tải tương đối đều.
Tuy nhiên, Fs không phải một con số cố định cho mọi tời. Tài liệu công nghiệp cho thấy tải va đập, số lần khởi động cao hoặc làm việc nhiều giờ có thể yêu cầu Fs 1,5–2,0 hoặc cao hơn. Một ví dụ ứng dụng elevator của Motovario sử dụng service factor 1,4, nhưng đó là lựa chọn theo đúng chu kỳ làm việc của ứng dụng cụ thể.
Vì vậy, nếu yêu cầu thiết kế quy định Fb < 1,4, WPDA120 chỉ nên sử dụng khi duty cycle thực tế cho phép.
WPDA120 dùng đầu vào mặt bích, motor lắp trực tiếp. WPA120 thường dùng trục đầu vào dương và khớp nối hoặc puly ngoài.
Theo bảng phổ biến, khoảng 3 kW ở các tỷ số thấp, trong khi tỷ số 1/40–1/60 thường chọn khoảng 2,2 kW. Không nên tăng motor tùy ý.
Tỷ số lớn làm tăng mô-men nhưng đồng thời giảm hiệu suất và tăng nhiệt do ma sát trượt.
Có thể, nếu tải, tốc độ, service factor, tang cuốn và phanh được tính đúng. Không được chọn chỉ dựa vào công suất motor.
Một số tỷ số lớn có khả năng chống quay ngược tốt hơn, nhưng mức tự hãm phụ thuộc thiết kế, góc nâng, dầu, nhiệt độ và ma sát. Không nên coi nó là phanh an toàn duy nhất.
Các nguyên nhân phổ biến gồm quá tải, thiếu dầu, dầu sai độ nhớt, tỷ số lớn, chạy liên tục, motor quá công suất hoặc lắp sai tư thế.
Thường do thiếu dầu, quá tải, khởi động nhiều, sốc tải, trục lệch hoặc nhiệt độ làm việc quá cao.
Không. Quá nhiều dầu gây khuấy dầu mạnh, tăng nhiệt và dễ ép dầu qua phớt.
Vì tải thực còn chịu tổn hao tại hộp số, puly, vòng bi và cáp. Khi cáp cuốn nhiều lớp, bán kính tang tăng nên lực kéo cũng giảm.
WPDA120 phù hợp máy cần 2,2–3 kW, mô-men khoảng 150–520 Nm, tốc độ đầu ra khoảng 24–145 vòng/phút, đặc biệt là băng tải, vít tải, máy khuấy, tang cuốn và tời hàng tải vừa.
