Hộp số servo trục vít vỏ gang là hộp giảm tốc trục vít bánh vít một cấp, vỏ gang đúc, đầu vào là bích vuông lắp thẳng động cơ servo. Trục vít bằng thép tôi cứng ăn khớp với bánh vít đồng, trục ra vuông góc với trục servo. Kiểu hộp này cho tỉ số lớn trong một cấp, chạy êm, vỏ gang chịu va đập và tản nhiệt tốt hơn vỏ nhôm khi tải nặng.
Bài này gồm 3 kiểu lắp WPWDA (trục vít nằm dưới bánh vít), WPWDS (trục vít nằm trên) và WPWDO (trục ra thẳng đứng). Cỡ thân 70, 80, 100 dùng bích cho servo khung 130 (vành Ø110 mm, 4 lỗ M8 trên vòng Ø145 mm), cỡ 120 và 135 dùng bích vuông 176 cho servo khung 180. Trục ra từ Ø28 mm đến Ø55 mm, mô-men lớn nhất từ 95 N·m đến 690 N·m. Dưới đây có bản vẽ từng cỡ, bảng mô-men theo công suất servo và cách tính chọn. Sản phẩm thuộc nhóm hộp số servo và dòng hộp giảm tốc trục vít trong danh mục hộp giảm tốc.
Bảng dưới gom số liệu lắp ráp chính của 5 cỡ. Bản vẽ chi tiết từng cỡ nằm ngay sau bảng.
| Cỡ hộp | Trục ra dương | Bích vào servo | Lỗ trục vào | Mô-men lớn nhất |
|---|---|---|---|---|
| 70 | Ø28 mm, dài 60 mm, cavet 8 mm | Vuông 150, vành Ø110 mm, 4 lỗ M8 trên vòng Ø145 mm | Ø22 mm, cavet 6 mm | 95 N·m |
| 80 | Ø32 mm, dài 65 mm, cavet 10 mm | Vuông 130, vành Ø110 mm, 4 lỗ M8 trên vòng Ø145 mm | Ø24 mm, cavet 8 mm | 189 N·m |
| 100 | Ø38 mm, dài 75 mm, cavet 10 mm | Vuông 130, vành Ø110 mm, 4 lỗ M8 trên vòng Ø145 mm | Ø24 mm, cavet 8 mm | 344 N·m |
| 120 | Ø45 mm, dài 85 mm, cavet 14 mm | Vuông 176, vành Ø114,3 mm, 4 lỗ Ø13,5 trên vòng Ø200 mm | Ø28 mm, cavet 8 mm | 521 N·m |
| 135 | Ø55 mm, dài 95 mm, cavet 16 mm | Vuông 176, vành Ø114,3 mm, 4 lỗ Ø13,5 trên vòng Ø200 mm | Ø28 mm, cavet 8 mm | 690 N·m |
Video dưới quay thực tế motor servo lắp hộp số trục vít vỏ gang WPWDKS 80, trục ra lớn, đầu vào bích vuông lắp servo.
Tỉ số thông dụng 1/10, 1/15, 1/20, 1/25, 1/30, 1/40, 1/50, 1/60. Tốc độ trục ra bằng tốc độ servo chia cho tỉ số. Hộp trục vít mất một phần công suất do ma sát trượt, nên khi tính mô-men phải nhân thêm hiệu suất.
Hiệu suất hộp số servo trục vít vỏ gang (ước tính, lúc đã chạy rà): 1/20 ~78% · 1/25 ~74% · 1/30 ~70% · 1/40 ~65% · 1/50 ~60% · 1/60 ~55%.
| Tỉ số truyền | Tốc độ ra với servo 2.500 v/p | Tốc độ ra với servo 1.500 v/p | Hiệu suất ước tính |
|---|---|---|---|
| 1/20 | 125 v/p | 75 v/p | ~78% |
| 1/25 | 100 v/p | 60 v/p | ~74% |
| 1/30 | 83 v/p | 50 v/p | ~70% |
| 1/40 | 62,5 v/p | 37,5 v/p | ~65% |
| 1/50 | 50 v/p | 30 v/p | ~60% |
| 1/60 | 41,7 v/p | 25 v/p | ~55% |
Mô-men đạt được bằng mô-men định mức của servo nhân tỉ số và hiệu suất. Cỡ hộp chọn là cỡ nhỏ nhất có mô-men lớn nhất không thấp hơn mô-men đạt được. Servo 1 – 2 kW khung 130 lắp cỡ 70, 80, 100. Servo 3 kW khung 180 lắp cỡ 120, 135.
Bảng moment hộp số servo trục vít vỏ gang 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 |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 125,0 | 62 | 70 (Ø28) | 1,52 |
| 25 | 100,0 | 74 | 70 (Ø28) | 1,28 |
| 30 | 83,3 | 84 | 70 (Ø28) | 1,13 |
| 40 | 62,5 | 104 | 80 (Ø32) | 1,82 |
| 50 | 50,0 | 120 | 80 (Ø32) | 1,57 |
| 60 | 41,7 | 132 | 80 (Ø32) | 1,43 |
Bảng moment hộp số servo trục vít vỏ gang 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 |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 125,0 | 94 | 70 (Ø28) | 1,01 |
| 25 | 100,0 | 111 | 80 (Ø32) | 1,70 |
| 30 | 83,3 | 126 | 80 (Ø32) | 1,50 |
| 40 | 62,5 | 156 | 80 (Ø32) | 1,21 |
| 50 | 50,0 | 180 | 80 (Ø32) | 1,05 |
| 60 | 41,7 | 198 | 100 (Ø38) | 1,74 |
Bảng moment hộp số servo trục vít vỏ gang 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 |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 125,0 | 120 | 80 (Ø32) | 1,57 |
| 25 | 100,0 | 142 | 80 (Ø32) | 1,33 |
| 30 | 83,3 | 162 | 80 (Ø32) | 1,17 |
| 40 | 62,5 | 200 | 100 (Ø38) | 1,72 |
| 50 | 50,0 | 231 | 100 (Ø38) | 1,49 |
| 60 | 41,7 | 254 | 100 (Ø38) | 1,35 |
Bảng moment hộp số servo trục vít vỏ gang 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 |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 75,0 | 296 | 120 (Ø45) | 1,76 |
| 25 | 60,0 | 352 | 120 (Ø45) | 1,48 |
| 30 | 50,0 | 399 | 120 (Ø45) | 1,31 |
| 40 | 37,5 | 494 | 120 (Ø45) | 1,05 |
| 50 | 30,0 | 570 | 135 (Ø55) | 1,21 |
| 60 | 25,0 | 627 | 135 (Ø55) | 1,10 |
Ba bước: tính mô-men tải và tốc độ ở trục máy, chọn tỉ số, rồi nhân hiệu suất để kiểm tra mô-men ra của servo. Các ví dụ dưới lấy số liệu máy hay gặp ở xưởng Việt Nam.
Ví dụ 1: Bàn xoay định vị
Ví dụ 2: Băng tải chở thùng
Ví dụ 3: Máy trộn trục đứng dùng WPWDO
Trục vít nằm dưới bánh vít, servo lắp ở phía thấp, trục ra nằm ngang phía trên. Bánh răng ngâm dầu tốt nên hợp máy chạy liên tục ở tốc độ servo cao. Kiểu này hay dùng cho băng tải, máy cuốn, bàn xoay đặt nằm.
Trục vít nằm trên bánh vít, servo lắp ở phía cao, trục ra nằm ngang phía dưới. Kiểu này giữ servo xa mặt sàn, tránh nước và bụi, trục ra thấp gần mặt đế. Hợp máy đặt sát nền, máy rửa, băng tải thực phẩm.
Trục ra hướng thẳng lên, servo nằm ngang. Kiểu này dùng cho máy trộn, máy khuấy, bàn xoay trục đứng và cơ cấu nâng có trục đứng. Lắp sai chiều trục ra xuống dưới thì phải báo trước để làm phớt và nút dầu đúng vị trí.
| Tiêu chí | WPWDA | WPWDS | WPWDO |
|---|---|---|---|
| Vị trí trục vít | Dưới bánh vít | Trên bánh vít | Ngang, trục ra đứng |
| Trục ra | Nằm ngang, phía trên | Nằm ngang, phía dưới | Thẳng đứng hướng lên |
| Hợp máy | Băng tải, máy cuốn | Máy đặt sát nền, môi trường ẩm | Máy trộn, bàn xoay trục đứng |
Vỏ gang đúc
Vỏ gang dày, có gân tản nhiệt, mặt đế gia công phẳng với lỗ ren hoặc lỗ chân đế. Gang hút rung tốt, hợp máy có va đập nhẹ.
Trục vít và bánh vít
Trục vít bằng thép hợp kim tôi cứng, mài ren. Bánh vít vành đồng ép trên moay ơ gang. Cặp ăn khớp trượt cho tỉ số tới 1/60 trong một cấp và chạy êm.
Bích servo và khớp nối
Bích vuông có vành định vị khớp vành servo. Trục servo cắm vào lỗ trục vít có rãnh then. Bảng dưới để đối chiếu trước khi đặt hàng.
| Bích vào | Vành định vị và lỗ bắt vít | Lỗ trục vào | Servo lắp vừa |
|---|---|---|---|
| Vuông 150 (cỡ 70), vuông 130 (cỡ 80, 100) | Vành Ø110 mm, 4 lỗ M8 trên vòng Ø145 mm | Ø22 – Ø24 mm | Servo khung 130, 1 – 2,6 kW |
| Vuông 176 (cỡ 120, 135) | Vành Ø114,3 mm, 4 lỗ Ø13,5 trên vòng Ø200 mm | Ø28 mm | Servo khung 180, như servo 3 kW |
Lắp hộp lên máy
Lắp servo lên bích vào
Dầu bôi trơn và chạy rà
Vận hành an toàn
Hộp số servo trục vít vỏ gang khác vỏ nhôm ở điểm nào? Khác ở vỏ và dải cỡ. Vỏ gang nặng hơn, chịu va đập và tản nhiệt tốt hơn, có cỡ lớn tới 135 cho servo 3 kW. Vỏ nhôm nhẹ, gọn, hợp servo nhỏ dưới 1 kW.
Servo 750W lắp được hộp trong bài này không? Không lắp trực tiếp. Servo 750W thường là khung 80, còn bích ở đây là 130 và 176. Muốn dùng phải làm bích chuyển.
Hộp trục vít có tự hãm không? Không tự hãm chắc chắn. Ở tỉ số 1/50, 1/60 hộp khó bị quay ngược, nhưng rung hoặc tải nặng vẫn có thể trôi. Cơ cấu nâng phải có phanh.
Hộp trục vít có dùng cho máy định vị chính xác được không? Được với bàn xoay, băng tải định vị thông thường. Máy cần sai số rất nhỏ như robot thì nên dùng hộp số hành tinh chính xác vì hộp trục vít có độ rơ lớn hơn.
Tỉ số 1/10 có lắp servo được không? Có. Nhưng ở tỉ số 1/10 mô-men cho phép của hộp thấp hơn mức lớn nhất, nên hỏi đúng mô-men của tỉ số đó trước khi chốt.
Chọn WPWDA hay WPWDS? Chọn theo vị trí trục máy. Trục máy cao hơn mặt đế thì dùng WPWDA, trục máy thấp gần mặt đế thì dùng WPWDS. Mô-men và tỉ số hai kiểu như nhau.
Hộp có chạy hai chiều được không? Có. Bánh vít ăn khớp được cả hai chiều quay, phù hợp máy đảo chiều theo lệnh servo.
Lỗ trục vào Ø24 mà servo trục Ø22 thì sao? Lắp được bằng bạc lót có then. Báo đường kính trục và then của servo khi đặt hàng để làm sẵn.
Lắp hộp treo ngược hoặc nghiêng được không? Được, nhưng phải báo tư thế lắp để châm dầu đúng mức và đặt nút thông hơi đúng chỗ.
Vì sao hộp trục vít nóng hơn hộp bánh răng? Do ma sát trượt giữa trục vít và bánh vít. Hiệu suất thấp hơn nên một phần công suất thành nhiệt. Chọn đủ cỡ và SF thì nhiệt độ vẫn trong mức cho phép.
Trục ra có làm theo đường kính khác được không? Không đổi trên cùng cỡ. Muốn trục khác thì gia công ống lót hoặc chọn cỡ có đường kính trục phù hợp.
Hộp số servo trục vít vỏ gang có những tỉ số nào? Tỉ số thông dụng 1/10, 1/15, 1/20, 1/25, 1/30, 1/40, 1/50 và 1/60. Tỉ số 1/20 – 1/60 cho mô-men gần mức lớn nhất của cỡ hộp, tỉ số nhỏ hơn cho tốc độ ra cao hơn nhưng mô-men cho phép thấp hơn.
Bao lâu thì thay dầu hộp số servo trục vít? Thay dầu lần đầu sau khoảng 300 – 500 giờ chạy rà, sau đó thay định kỳ theo giờ chạy và nhiệt độ làm việc. Máy chạy nóng, nhiều bụi thì rút ngắn chu kỳ thay dầu.
Cần cung cấp thông tin gì khi đặt hàng? Gửi công suất và khung servo, đường kính trục servo và then, tỉ số cần, kiểu lắp WPWDA, WPWDS hay WPWDO, tư thế lắp và mô-men tải. Có ảnh hoặc bản vẽ servo thì gửi kèm để làm bích đúng ngay lần đầu.
