0981676163Miền Nam
0984601144Miền Bắc

Cấu Tạo Hộp Số Giảm Tốc, Cách Thiết Kế Vỏ Hộp Giảm Tốc Phù Hợp Với Động Cơ

16 thg 3 2021 09:27

Cách thiết kế vỏ hộp giảm tốc được rất nhiều người, từ các sinh viên chuyên ngành cơ khí, kỹ thuật, các kỹ sư cũng như các công nhân quan tâm. Bởi lẽ, hiện nay các máy móc được sử dụng trong công nghiệp rất nhiều, bài viết này sẽ lý giải vấn đề tại sao phải sử dụng hộp giảm tốc, sử dụng hộp giảm tốc để tăng hiệu quả làm việc.

1. Tại sao phải chọn đúng hộp số giảm tốc?

Trước khi tìm hiểu cách thiết kế vỏ hộp giảm tốc, chúng ta hãy cùng tìm hiểu lý do tại sao phải chọn đúng hộp số giảm tốc. 

Theo các nhà chuyên môn, hộp số giảm tốc là cơ cấu truyền động cơ bằng phương pháp ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền động không đổi. Hộp số được sử dụng để làm giảm vận tốc góc, tốc độ động cơ, làm giảm mô men xoắn. 

Đây cũng chính là bộ máy trung gian giữa động cơ điện cùng với bộ phận làm việc của máy móc công tác. Hộp số giảm tốc thường được làm bằng các vật liệu cứng như gang, thép hoặc nhôm để đảm bảo được độ bền và cực kỳ thuận tiện khi sửa chữa và bảo dưỡng.

Hộp số giảm tốc là cơ cấu truyền động cơ bằng phương pháp ăn khớp

Vậy, tại sao phải lựa chọn đúng hộp số giảm tốc? Đây cũng là vấn đề được nhiều thợ cơ khí và kỹ sư thắc mắc khi mới bắt đầu bước chân vào nghề. Đúng như tên gọi của nó, hộp số giảm tốc được sử dụng cùng với chức năng chủ yếu là để làm giảm tốc độ cho động cơ. 

Bởi lẽ, trên thực tế, sự chênh lệnh giữa tốc độ hoạt động của các loại động cơ so với nhu cầu sử dụng của con người là tương đối lớn. Điều này có nghĩa là tốc độ quay của motor động cơ là rất lớn, trong khi đó, nhu cầu của con người chúng ta lại cần nó quay chậm lại hoặc vừa phải.

Một ví dụ đơn giản: động cơ xe máy sở hữu tốc độ quay rất lớn, khoảng tầm vài ngàn vòng 1 phút, trong khi tốc độ quay của bánh xe người dùng cần chỉ khoảng vài trăm v/ p. Điều này đòi hỏi bạn phải sử dụng một thiết bị trung gian ở giữa để có thể làm giảm sự chênh lệch giữa 2 tốc độ này, thiết bị đó chính là hộp số giảm tốc.

Cũng tương tự như vậy, động cơ máy móc trong công nghiệp thường quay với tốc độ rất nhanh. Trong khi đó, nhu cầu của công nhân thực sự chỉ cần dùng với tốc độ nhỏ hơn. Do vậy mà chiếc hộp số giảm tốc được áp dụng rất phổ biến trong sản xuất.

2. Cấu tạo hộp giảm tốc phù hợp

Hộp giảm tốc trong thực tế có cấu tạo tương đối đơn giản, chúng bao gồm các bánh răng thẳng và bánh răng nghiêng ăn khớp với nhau theo một tỷ số truyền động nhất định. Khi có nguồn điện cung cấp vào, bằng thiết bị này chúng ta có thể tạo nên 1 số vòng quay phù hợp với yêu cầu và mục đích sử dụng. Tùy vào điều kiện làm việc cũng như cách tính toán, người ta sẽ thiết kế 1 chiếc hộp số giảm tốc phù hợp đối với công việc.

Hộp giảm tốc trong thực tế có cấu tạo tương đối đơn giản

Hộp số giảm tốc dùng để giảm tốc độ vòng quay từ động cơ. Khi lắp ráp, một đầu số giảm tốc được nối với động cơ (xích, đai, hoặc nối cứng), còn đầu còn lại của hộp số giảm tốc được nối với tải.

Phổ biến nhất là loại hộp giảm tốc 1 hệ bánh răng ăn khớp với nhau theo đúng tỷ số và mô men quay đã thiết kế để lấy ra vòng quay mà người sử dụng cần. Cũng có 1 số giảm tốc không dùng hệ bánh răng thường mà dùng hệ bánh răng vi sai, hoặc hệ bánh răng hành tinh. Với hộp số giảm tốc loại này thì kích thước sẽ nhỏ gọn, chịu lực làm việc lớn.

Tùy theo điều kiện làm việc và cách tính toán thì người ta sẽ thiết kế 1 hộp giảm tốc phù hợp với công việc. Khi người ta cần 1 số vòng quay trong 1 phút mà không có động cơ nào đáp ứng được thì người ta sẽ dùng đến hộp số giảm tốc.

3. Thiết kế vỏ hộp giảm tốc ảnh hưởng đến mục đích sử dụng 

Một số chi tiết mà bạn cần chú ý khi bố trí các chi tiết có trong hộp số giảm tốc, đó là:

  • Bố trí các chi tiết trong hộp số giảm tốc.
  • Đường kính của các bulong,
  • Khoảng cách 
  • Chiều rộng của mặt bích
  • Ghép nắp và thân hộp.

Đó là 5 chi tiết có sẵn ở trong hộp giảm tốc. Ngoài ra, để tiến hành nâng hạ và vận chuyển hộp số giảm tốc, chúng ta lắp các bulong vòng trên phần nắp hoặc làm vòng móc. Hiện nay, phần vòng móc thường được dùng nhiều hơn. Vòng móc có thể làm ở trên nắp và ở trên thân hộp. Với đường kính và chiều dày (ký hiệu là S) của vòng móc cũng sẽ được chọn như sau: d = S = 3S = 60 mm.

Để quan sát kỹ các chi tiết máy móc có trong hộp số và tiến hành rót dầu vào hộp, thì ở trên đỉnh của nắp hộp sẽ có bố trí 1 cửa thăm. Cửa thăm dầu nhớt có thể làm thêm ở dưới phần lọc dầu, gồm có:

  • Đệm (bìa cứng)
  • Vít (CT3) với số lượng là 4
  • Nắp (CT3)
  • Tay nắm thông hơi (CT3).

Sơ đồ hình nắp thăm dầu nhớt được bố trí ở trên hộp giảm tốc

Sơ đồ hình nắp thăm dầu nhớt được bố trí ở trên hộp giảm tốc

Để tháo lượng dầu cũ ra, bạn cần làm ở đáy hộp một lỗ để tháo dầu. Ở đáy hộp ta nên làm nghiêng 1 góc từ 1 2 độ về phía lỗ tháo dầu, chú ý chiếc lỗ tháo dầu bạn nên làm lõm xuống một chút.

Bulong của nút tháo dầu: M16 x 1,5; a = 3; b = 12; f = 3; e = 2; q = 13,8; L = 23; D = 26.

Để có thể kiểm tra được mức dầu có trong hộp số giảm tốc thì chúng ta dùng mắt chỉ dầu theo kiểu đèn ló.

Cấu tạo và sự vận hành của hộp số thường căn cứ vào mục đích của người sử dụng nó. Khi sử dụng hộp số, cần phải bảo trì và tiến hành bôi trơn cho thiết bị để đảm bảo cho việc vận hành được thông suốt nhất.

4. Các thông số của hộp giảm tốc cần lưu ý khi chọn

Hộp số giảm tốc được chế tạo sao cho phù hợp với yêu cầu của các tiêu chuẩn và điều kiện kỹ thuật được quy định cho từng loại cụ thể. Theo bản vẽ đã được duyệt và được sử dụng phổ biến, cần chú ý các điều kiện sau:

  • Tải trọng cố định, thay đổi theo dòng điện một chiều và đảo chiều;
  • Làm việc liên tục hoặc chế độ nghỉ có chu kỳ;
  • Trục có thể quay được theo cả hai chiều;
  • Tần số quay của trục nhanh bên trong hộp số giảm tốc bánh răng trụ và bánh răng côn trụ, trong khi AW ≥ 315mm thì hộp số giảm tốc bánh răng côn có d2 ≥ 400mm. Lúc này, hộp giảm tốc hành tinh có R ≥ 100mm; hộp số giảm tốc bánh răng song song khi 250 ≥ d2 ≥ 125mm, đồng thời, hộp số giảm tốc trục vít, trục – vít bánh răng trụ và hộp số giảm tốc trục vít glôbôit sẽ không lớn hơn 1800v/ p. Hộp số giảm tốc bánh răng sóng khi d2 > 250 mm, tức là không lớn hơn 1200v/ p, các hộp số giảm tốc còn lại có 3600v/ p.
  • Tỉ số truyền hộp giảm tốc

Vận tốc của bộ truyền động bánh răng trụ thân khai sẽ được ráp ăn khớp ngoài và bộ truyền động bánh răng côn không lớn hơn 16m/ s, bộ truyền động bánh răng trụ Nôvicôp – 12m/ s. Khi đó, bộ truyền bánh răng trụ thân khai sẽ được lắp ăn khớp trong 5m/ s.

Hộp số giảm tốc được chế tạo sao cho phù hợp với yêu cầu

Hộp số giảm tốc được chế tạo sao cho phù hợp với yêu cầu

Video hướng dẫn tính Truyền Động Bánh Răng

5. Bảng tra hộp giảm tốc các loại kích thước lắp đặt, bản vẽ

Sau đây là thông số kỹ thuật, kích thước bản vẽ chi tiết của các loại hộp giảm tốc trục vít Đài Loan thông dụng

Trình tự tính toán bảng thiết kế:

Giai đoạn 1: Chuẩn bị tài liệu, nghiên cứu kỹ chủ đề thiết kế. Đồng thời, chuẩn bị các kiến thức tin học phục vụ cho bản thiết kế.

Giai đoạn 2:

Tính toán thiết kế nhằm xác định các thông số chủ yếu của hệ thống dẫn động.

Xác định công suất cần thiết cùng với số vòng quay hợp lý của động cơ điện, từ đó chọn lựa được động cơ điện cụ thể (thường thì sẽ chọn loại động cơ 4A).

Xác định tỷ số truyền động cho toàn bộ hệ thống (ut)

Phân phối tỷ số truyền động cho từng bộ truyền.

Lập bảng công suất mô men xoắn của số vòng quay cho từng trục.

     Trục

Thông số

Động cơ

1

2

3

Công suất P, KW

11

8,760

8,412

8,078

Tỉ số truyền U

 

2,282

6,07

3,29

 

Số vòng quay n, v/ p

1458

638,913

105,257

32

Mômen xoắn T, Nmm

0,072.106

0,131.106

0,763.106

2,411.106

Thiết kế bộ truyền

  • Xác định các kích thước hình học chủ yếu của bộ truyền động, chẳng hạn như khoảng cách trục, đường kính,…
  • Vẽ theo tỉ lệ 1:1 để tiến hành tìm ra sự bất hợp lý của hộp số giảm tốc, từ đó suy ra nếu không hợp lý thì phải tính chọn lại.

Xác định khoảng cách để đặt lực, gối tựa và chiều dài trục.

Tính trục của hộp số giảm tốc bao gồm có:

  • Tính sơ bộ.
  • Tính chính xác.
  • Tính chọn then để lắp được các chi tiết máy quay.
  • Tính chọn ổ, chủ yếu là ổ lăn hoặc ổ trượt.
  • Tính chọn các nối trục (khớp nối)
  • Tính chọn thiết kế vỏ hộp số giảm tốc (thường là đúc)
  • Tính chọn hoặc thiết kế các chi tiết liên quan đến vỏ hộp số giảm tốc, chẳng hạn như cửa thăm, nút tháo dầu, que thăm dầu, chốt định vị, bulông, móc vòng, quạt gió thông hơi.

Tính chọn bôi trơn hộp số giảm tốc.

Bôi trơn các ổ đỡ (bằng dầu hoặc mỡ).

Bôi trơn các bộ truyền động.

Phương pháp bôi trơn (có thể là sương mù, dòng bôi trơn, kiểu bắn, kiểu phun,…)

Điều chỉnh khe hở của ổ lăn và tính toán sự ăn khớp của các bộ truyền.

Kết luận

Trên đây là các vấn đề căn bản về thiết kế vỏ hộp giảm tốc, hy vọng sẽ đem lại những kiến thức hữu ích cho các bạn trong quá trình lựa chọn và sử dụng các loại hộp số giảm tốc trong sản xuất và đời sống. Đồng thời, cần chú ý đến những vấn đề bảo dưỡng khi sử dụng hộp giảm tốc, chẳng hạn như là thống kê các loại dầu mỡ, thời hạn cần thay dầu mỡ, thời hạn cần để điều chỉnh ổ lăn, sự ăn khớp của các loại bánh răng, bộ truyền.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

4.307 reviews

Tin tức liên quan

Tỉ Số truyền Hộp Giảm Tốc
Trục Motor

Trục Motor

25 thg 3 2021 07:51

Đọc tiếp
Bộ Điều Tốc Motor 220V
Các Loại Motor 220v Mini Nhỏ, Động Cơ 220v Và Thông Số Kỹ Thuật
Giá Hộp Giảm Tốc Cũ - Giá Motor Giảm Tốc Cũ Khảo Giá Toàn Quốc
/ /