Mức Dầu Cao Nhất Và Thấp Nhất Trong Hộp Giảm Tốc Là Bao Nhiêu?

Mức dầu trong hộp giảm tốc bánh răng ngâm dầu: thấp nhất phải ngập hết chiều cao răng (ít nhất khoảng 10 mm) của bánh răng bị dẫn ở cấp nhanh; cao nhất không vượt khoảng 1/3 bán kính bánh răng lớn cấp chậm (tốc độ thấp) hoặc 1/6 bán kính khi bánh răng quay nhanh. Hộp trục vít có trục vít đặt dưới thì dầu ngập ren trục vít nhưng không cao quá tâm con lăn dưới cùng của ổ trục vít. Đúng mức dầu, đúng độ nhớt là điều kiện bôi trơn quyết định hộp chạy mát, êm và bền.

1) Điều kiện bôi trơn hộp giảm tốc là gì?

Điều kiện bôi trơn là tập hợp các yêu cầu để mọi cặp bánh răng và ổ lăn trong hộp luôn có màng dầu ngăn kim loại chạm kim loại: chọn đúng cách bôi trơn (ngâm dầu, phun dầu, mỡ), đúng độ nhớt theo tải và vận tốc, đúng mức dầu, dầu sạch và nhiệt độ dầu nằm trong giới hạn. Trong đồ án chi tiết máy, "kiểm tra điều kiện bôi trơn ngâm dầu" nghĩa là kiểm tra mức dầu thấp nhất và cao nhất thỏa mãn cả hai cấp bánh răng cùng lúc.

a) Vì sao hộp giảm tốc dùng dầu nhiều hơn mỡ

• Dầu len vào mọi bề mặt ăn khớp và ổ lăn, đều hơn mỡ.
• Dầu cuốn mạt kim loại, cặn bẩn xuống đáy hộp, nam châm nút xả giữ lại.
• Dầu mang nhiệt ra vỏ hộp, dễ làm mát cưỡng bức bằng quạt hoặc két dầu.
• Dễ kiểm tra mức, dễ lấy mẫu, dễ thay.

b) Khi nào phải dùng mỡ

Gối đỡ rời nằm ngoài hộp, bộ truyền hở cỡ lớn (vành răng máy nghiền thùng quay, lò sấy quay), motor giảm tốc mini kín không có lỗ châm dầu thường dùng mỡ. Khi dùng mỡ thì vỏ phải kín để giữ mỡ và chặn bụi, chọn mỡ theo tải – tốc độ – nhiệt độ, bơm bổ sung theo chu kỳ máy và định kỳ rửa sạch mỡ cũ trước khi nạp mỡ mới.

2) Mức dầu cao nhất và thấp nhất trong hộp giảm tốc

• Mức dầu dưới vạch thấp: bánh răng cấp nhanh không vớt được dầu, ổ trên khô, hộp nóng và kêu rè.
• Mức dầu quá vạch cao: tổn hao khuấy dầu tăng, dầu nóng, áp trong hộp tăng, xì phốt và nút thông hơi.
• Hộp lắp nghiêng hoặc đứng thì mức dầu đổi theo tư thế lắp, đọc bảng lượng dầu theo tư thế của hãng.

a) Vận tốc vòng quyết định cách bôi trơn

Ngâm dầu dùng được khi vận tốc vòng bánh răng khoảng tới 12 m/s (bộ truyền trục vít, vận tốc trượt khoảng tới 10 m/s). Nhanh hơn mức đó, dầu bị văng hết khỏi răng và nóng do khuấy, phải chuyển sang phun dầu có bơm, lọc và làm mát. Hộp giảm tốc thông thường đi với motor điện 3 pha 4 cực khoảng 1.450 vòng/phút hầu hết nằm trong vùng ngâm dầu.

b) Lượng dầu ước tính

Trong đồ án, thể tích dầu ngâm thường lấy khoảng 0,35–0,7 lít cho mỗi kW công suất truyền. Ngoài thực tế, luôn đổ theo vạch hoặc theo bảng dung tích dầu của hãng cho đúng tư thế lắp, không đổ theo cảm giác.

3) Chọn dầu nhớt bôi trơn hộp giảm tốc

a) Nguyên tắc chọn độ nhớt

Tốc độ chậm, tải nặng thì dầu đặc (độ nhớt cao); tốc độ nhanh, tải nhẹ thì dầu loãng hơn. Nhiệt độ môi trường ở Việt Nam phần lớn trong khoảng 10–40°C nên ít khi phải đổi độ nhớt theo mùa, trừ hộp đặt cạnh lò, ngoài trời nắng gắt hoặc trong kho lạnh.

• Không trộn dầu tổng hợp gốc PAG (polyglycol) với dầu khoáng hay dầu PAO; phải súc rửa sạch khi đổi gốc dầu.
• Dầu nhớt ô tô động cơ không thay được dầu bánh răng công nghiệp vì phụ gia và độ nhớt khác hẳn.
• Hộp trục vít bánh vít đồng: chọn loại dầu ghi rõ dùng cho bộ truyền trục vít, tránh phụ gia ăn mòn kim loại màu.

b) Dầu khoáng và dầu tổng hợp

Dầu khoáng rẻ, dễ kiếm, chu kỳ thay khoảng 4.000–5.000 giờ ở nhiệt độ dầu dưới khoảng 70–80°C. Dầu tổng hợp (PAO, PAG) đắt hơn nhưng chịu nhiệt tốt, ít oxy hóa, chu kỳ thay có thể kéo dài nhiều lần, có loại lên tới khoảng 20.000–25.000 giờ, hợp với hộp trục vít chạy nóng hoặc chỗ khó bảo dưỡng. Trước khi đổi loại dầu, kiểm tra phốt và sơn bên trong hộp có tương thích không.

4) Các phương pháp bôi trơn hộp giảm tốc

• Ngâm dầu (vung té): bánh răng lớn nhúng vào bể dầu, quay vớt dầu lên răng và văng lên ổ; đơn giản, dùng cho đa số hộp.
• Phun dầu tuần hoàn: bơm dầu qua lọc, qua két làm mát rồi phun vào vùng ăn khớp; dùng cho hộp tốc độ cao, công suất lớn.
• Bôi trơn ổ bằng mỡ riêng: ổ nằm cao, dầu không văng tới thì dùng mỡ và vòng chắn mỡ.
• Mỡ cho toàn hộp: motor giảm tốc mini, hộp kín nhỏ, bộ truyền hở.

5) Kiểm tra mức dầu và thay dầu hộp giảm tốc

a) Kiểm tra mức dầu đúng cách

• Dừng máy, để dầu lắng 10–15 phút cho dầu chảy hết về đáy rồi mới đọc mức; đọc ngay khi đang chạy sẽ thấy thấp hơn thực tế.
• Lau sạch quanh que thăm, mắt thăm hoặc nút kiểm tra trước khi mở.
• Que thăm: rút ra, lau, cắm lại, rút ra đọc giữa hai vạch MIN – MAX. Nút kiểm tra mức bên hông: mở nút, dầu vừa chạm mép lỗ là đủ.
• Châm bằng phễu sạch, đúng loại dầu đang dùng, châm từ từ rồi đọc lại.

b) Các bước thay dầu

• Chạy máy khoảng 10–15 phút cho dầu ấm, loãng ra, cặn lơ lửng.
• Dừng máy, ngắt điện, đặt khay hứng, mở nút thông hơi rồi mở nút xả dầu ở đáy.
• Xem dầu cũ và nam châm nút xả: mạt sắt mịn là mòn bình thường, mạt to hoặc vảy đồng (hộp trục vít) là dấu hiệu răng hoặc bánh vít đang hỏng.
• Lau nam châm, thay long đền nút xả, siết lại; châm dầu mới tới vạch, chạy thử và kiểm tra rò rỉ.
• Lần thay đầu sau khoảng 300–500 giờ chạy rà; sau đó khoảng 4.000–5.000 giờ với dầu khoáng hoặc theo khuyến cáo hãng.

Thao tác tháo nắp, thay phốt chi tiết hơn có trong bài trình tự tháo lắp hộp giảm tốc.

6) Điện motor và biến tần ảnh hưởng gì đến bôi trơn

Dầu quá đầy, dầu quá đặc hay ổ thiếu dầu đều làm motor kéo nặng hơn. Dòng không tải của motor 3 pha 4 cực thường khoảng 30–45% dòng định mức; dòng định mức motor 380V ước khoảng 2 A/kW (1,5 kW khoảng 3,5 A, 4 kW khoảng 8,5 A, 7,5 kW khoảng 15 A). Sau khi thay dầu mà dòng không tải tăng rõ so với lần đo trước, kiểm tra lại mức và độ nhớt dầu. Motor 1 pha 220V dòng gần gấp ba motor 3 pha cùng công suất nên càng nhạy với dầu quá đặc lúc khởi động lạnh.

Chạy biến tần ở tần số thấp (dưới khoảng 20 Hz) thì bánh răng quay chậm, ngâm dầu vớt dầu kém, ổ nằm cao có thể thiếu dầu; chạy trên 50 Hz thì tổn hao khuấy dầu và nhiệt tăng. Hộp thường xuyên chạy ngoài dải 25–50 Hz nên hỏi hãng về mức dầu hoặc cách bôi trơn bổ sung.

7) Ứng dụng: bôi trơn cho từng loại hộp và môi trường đặc biệt

• Hộp giảm tốc băng tải mỏ đá, nhà máy xi măng bụi nhiều: dầu VG 320, nút thông hơi có lọc, kiểm tra mức dầu hàng tuần.
• Hộp giảm tốc máy khuấy bể nước thải, máy rửa ngoài trời ẩm ướt: dầu chống gỉ, tách nước tốt, kiểm tra nước lẫn trong dầu (dầu đục như sữa).
• Hộp gần lò sấy, lò nung, máy ép nhiệt: dầu tổng hợp chịu nhiệt, thêm quạt làm mát vỏ.
• Hộp trục vít NMRV máy đóng gói thực phẩm: dầu tổng hợp châm sẵn, nơi có nguy cơ tiếp xúc thực phẩm dùng dầu cấp thực phẩm.
• Hộp tời, cầu trục chạy ngắt quãng: dầu EP chịu va đập, kiểm tra mức dầu trước ca.
• Hộp giảm tốc kho lạnh: dầu độ nhớt thấp hơn hoặc dầu tổng hợp để khởi động không bị nặng.

8) Ưu điểm và nhược điểm các cách bôi trơn

a) Bôi trơn ngâm dầu

• Ưu điểm: đơn giản, không cần bơm, dầu làm mát và rửa sạch răng, dễ kiểm tra.
• Nhược điểm: giới hạn vận tốc vòng; mức dầu phụ thuộc tư thế lắp; dầu đầy quá gây tổn hao và nóng.

b) Bôi trơn bằng mỡ

• Ưu điểm: ít chảy, không cần vỏ kín dầu tuyệt đối, hợp cho gối đỡ rời và bộ truyền hở.
• Nhược điểm: tản nhiệt kém, không cuốn mạt kim loại, phải rửa sạch mỡ cũ khi nạp mới; mỡ đông cứng ở nhiệt độ thấp.

9) Câu hỏi thường gặp về điều kiện bôi trơn và mức dầu hộp giảm tốc

a) Người sắp mua hộp giảm tốc cần hỏi gì về dầu và bôi trơn

• Hộp giao hàng đã có dầu chưa? Hỏi rõ trước khi nhận. Nhiều hộp cỡ vừa và lớn giao khô dầu hoặc chỉ có dầu chống gỉ, kèm nút kín vận chuyển thay cho nút thông hơi. Chạy hộp khô dầu chỉ vài chục phút là ổ và răng đã hỏng.
• Cần hỏi gì về loại dầu và dung tích? Hỏi gốc dầu (khoáng, PAO, PAG), độ nhớt ISO VG, dung tích dầu theo đúng tư thế lắp sẽ dùng, chu kỳ thay dầu. Hộp trục vít bôi trơn trọn đời thì hỏi rõ có thay được không và thay bằng loại gì.
• Trên tem và vỏ hộp cần tìm những gì? Tem thường ghi loại dầu và lượng dầu; vỏ có nút châm (nút thông hơi), nút kiểm tra mức hoặc mắt thăm, nút xả ở đáy. Đặt hàng theo tư thế lắp (nằm ngang, đứng, nghiêng) để hãng bố trí đúng vị trí ba nút này.
• Làm sao nhận ra hộp cũ đã chạy thiếu dầu lâu ngày? Mở nút xả xem dầu: đen đặc, có mùi khét, nhiều mạt sắt to hoặc vảy đồng. Nhìn qua lỗ thăm thấy mặt răng có vết xước dọc, rỗ, đổi màu xanh tím do nóng. Hộp như vậy giá có rẻ thì cũng cần tính thêm tiền thay ổ hoặc bánh răng.
• Chi phí dầu cho hộp giảm tốc tính thế nào? Giá trung bình thị trường Việt Nam của dầu bánh răng công nghiệp gốc khoáng thường thấp hơn dầu tổng hợp vài lần tính trên mỗi lít. Hộp nhỏ chỉ cần dưới 1 lít, hộp ZQ cỡ lớn có thể vài chục lít; với hộp lớn, chọn đúng dầu tổng hợp có thể bớt số lần thay và bớt giờ dừng máy.

b) Người đã mua: châm dầu, kiểm tra và vận hành cho bền

• Châm dầu lần đầu cần làm gì? Đặt hộp đúng tư thế làm việc, thay nút kín vận chuyển bằng nút thông hơi ở vị trí cao nhất, châm từ từ đến vạch hoặc đến mép lỗ kiểm tra. Quay tay vài vòng, chờ vài phút rồi đọc lại mức vì dầu cần thời gian chảy vào các khoang.
• Bao lâu kiểm tra mức dầu một lần? Tuần đầu kiểm tra hằng ngày, sau đó mỗi tuần hoặc mỗi 100–200 giờ chạy. Hộp ở môi trường bụi, nóng, rung mạnh thì kiểm tra dày hơn. Ghi lại nhiệt độ vỏ và dòng motor mỗi lần kiểm tra để thấy xu hướng.
• Nhiệt độ hộp bao nhiêu là bình thường? Hộp bánh răng chạy ổn định thường để vỏ khoảng 50–70°C; hộp trục vít tỉ số lớn có thể 70–85°C. Nhiệt độ dầu vượt khoảng 90°C kéo dài thì dầu khoáng xuống cấp rất nhanh, cần kiểm tra tải, mức dầu, độ nhớt và thông gió.
• Vận hành thế nào để dầu bền lâu? Giữ vỏ hộp sạch bụi để tản nhiệt, tránh để motor chạy quá tải kéo dài, khởi động bằng biến tần hoặc khởi động mềm với tải quán tính lớn để tránh sốc dầu. Đổ dầu bằng dụng cụ sạch, đậy kín can dầu, không để nước mưa lọt vào.
• Hộp lắp ngoài trời cần lưu ý gì thêm? Che mưa nắng, dùng nút thông hơi có lọc hoặc ống thở uốn cong xuống để nước không vào. Định kỳ mở nút xả vài giây kiểm tra nước đọng ở đáy (nước nặng hơn dầu nên chảy ra trước).

c) Các lỗi người dùng thường mắc và cách chỉnh sửa

• Đổ dầu đầy tới miệng cho chắc ăn: hậu quả và cách sửa? Dầu đầy làm bánh răng khuấy dầu, nhiệt tăng, áp trong hộp tăng đẩy dầu ra phốt và nút thông hơi, motor ăn dòng cao hơn. Sửa: mở nút xả, rút bớt về đúng vạch, lau sạch phần dầu tràn, chạy lại đo nhiệt độ.
• Dầu chuyển màu trắng đục như sữa: nguyên nhân và xử lý? Nước đã lọt vào dầu (mưa, rửa máy bằng vòi nước, ngưng tụ hơi ẩm). Thay ngay dầu, súc rửa bằng dầu mới, kiểm tra nút thông hơi và phốt. Nếu chạy lâu với dầu nhiễm nước, ổ lăn sẽ gỉ rỗ, cần kiểm tra ổ.
• Châm nhầm loại dầu hoặc trộn hai loại dầu: làm gì? Trộn dầu PAG với dầu khoáng có thể tạo cặn, nổi bọt, giảm khả năng bôi trơn. Xả hết, súc rửa bằng loại dầu sẽ dùng, sau đó châm mới. Dán nhãn loại dầu lên vỏ hộp để lần sau không nhầm.
• Thay dầu xong vẫn kêu rè và nóng: kiểm tra gì? Kiểm tra lại mức dầu sau khi chạy vài phút (dầu đã đi vào các khoang nên mức tụt), kiểm tra độ nhớt có quá loãng không. Nếu dầu đúng mà vẫn kêu, ổ hoặc răng đã hỏng từ trước; nghe từng nắp ổ để xác định ổ hỏng và thay.
• Xì dầu liên tục ở nút thông hơi: vì sao? Nút thông hơi đặt sai vị trí (nằm dưới mức dầu do lắp sai tư thế), hoặc dầu quá đầy, hoặc hộp quá nóng. Đổi nút thông hơi lên vị trí cao nhất theo tư thế lắp thực tế, chỉnh mức dầu, kiểm tra tải.

d) Dành cho sinh viên cơ điện mới vào ngành: nên tìm hiểu gì trước

• Muốn kiểm tra điều kiện bôi trơn trong đồ án cần nắm gì? Đường kính vòng đỉnh, vòng chân, chiều cao răng của từng bánh răng; vận tốc vòng v = π × d × n / 60.000; khái niệm độ nhớt động học (cSt) ở 40°C và cấp ISO VG; nguyên tắc mức dầu thấp nhất – cao nhất. Từ đó vẽ hai đường mức dầu lên bản vẽ lắp và kiểm tra cả hai cấp.
• Nên học hộp nào trước để hiểu bôi trơn? Hộp 2 cấp khai triển trước (hai bánh răng lớn cùng ngâm dầu, dễ thấy vì sao phải chia tỉ số cho đường kính hai bánh lớn gần nhau), sau đó hộp đồng trục, côn – trụ, rồi hộp giảm tốc trục vít bánh vít 1 cấp nơi bôi trơn và nhiệt độ quyết định công suất cho phép.
• Kiến thức về dầu cần đọc thêm những gì? Phân loại dầu gốc khoáng, PAO, PAG; phụ gia chống mài mòn, chịu cực áp (EP), chống gỉ, chống tạo bọt; chỉ số độ nhớt; điểm chớp cháy. Tìm hiểu thêm mỡ bôi trơn theo cấp NLGI để biết khi nào dùng mỡ bán lỏng cho hộp nhỏ.
• Tự kiểm chứng ngoài xưởng thế nào? Đo nhiệt độ vỏ hộp bằng súng nhiệt, đo dòng motor bằng ampe kìm trước và sau khi thay dầu, ghi lại mức dầu theo que thăm. So sánh số liệu sẽ thấy rõ dầu quá đầy, dầu quá đặc hay thiếu dầu ảnh hưởng thế nào. Đọc thêm các bài trong mục kỹ thuật hộp giảm tốc để liên hệ với từng dòng hộp.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Các Loại Vòng Chắn Dầu Hộp Giảm Tốc, Phân Biệt Vòng Chắn Dầu Và Vòng Phớt Dầu
• Quy Trình Bảo Dưỡng Hộp Số Giảm Tốc, Các Lỗi Thường Gặp, Nguyên Nhân, Cách Khắc Phục
• Phương pháp tháp lắp hộp giảm tốc, bảo trì, sửa chữa
• Motor giảm tốc đảo chiều quay khi đấu điện
• Ưu nhược điểm motor giảm tốc cũ, giá cả, cách chọn
• Các loại hộp giảm tốc nhiều người dùng nhất Châu Âu, Á
• Các motor giảm tốc rẻ nhất, bền nhất tại Việt Nam
• Cấu tạo hộp giảm tốc, thiết kế và tính lực truyền động bánh răng