Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh

Hiện nay, việc sử dụng hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh đang ngày càng phổ biến, đặc biệt là ở những động cơ đang có nhu cầu giảm tốc để cho vận tốc của chúng phù hợp với tốc độ làm việc bình thường của con người. Vậy, hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh có cấu tạo, nguyên lý hoạt động như thế nào?

1. Khái niệm hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Các loại động cơ máy móc thường được chế tạo với tốc độ quay vô cùng lớn. 

Trong nhiều trường hợp, nếu động cơ có vận tốc quay lớn thì sẽ không phù hợp với yêu cầu và mục đích cụ thể của công việc. Cho nên người ta cần phải chế tạo ra 1 bộ phận trung gian để từ đó có thể làm giảm tốc độ quay và tăng mô men xoắn phù hợp cho động cơ và máy móc.

Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh được dùng để làm giảm tốc độ

Động cơ chạy với tốc độ cao luôn gây ra nhiều rủi ro, nguy hiểm cho người sử dụng. Đồng thời, khả năng tải của máy khi ở tốc độ quá cao còn khiến cho động cơ bị quá tải khi làm việc. Từ đó, dễ làm hỏng và giảm tuổi thọ của các chi tiết máy, gây ra nhiều tổn thất nặng nề.

Thông thường, các loại động cơ sẽ được chế tạo sẵn, nếu chưa phù hợp với nhu cầu của công việc thì bạn cũng không thể chế tạo lại các chi tiết máy vì đó là quy trình quá phức tạp và vô cùng tốn kém cả về thời gian lẫn tiền bạc. Nhưng nếu sử dụng hộp giảm tốc thì sẽ gặp nhiều thuận lợi hơn, giúp cho bạn dễ dàng chọn lựa được thiết kế mẫu mã phù hợp một cách nhanh chóng và kinh tế.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

a) Cấu tạo của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh cần có trong mọi đồ án

Hiện nay, hầu hết các hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi nói riêng và hộp giảm tốc nói chung đều có vỏ được làm bằng các chất liệu cứng chắc như: gang, thép siêu cứng, inox, nhôm hay hợp kim nhôm,... nhằm bảo vệ được các bộ truyền động khi xảy ra gặp phải những va đập mạnh từ bên ngoài, đồng thời sẽ hạn chế được tình trạng ăn mòn, oxi hóa.

Hộp số giảm tốc thường có dạng hình hộp và có chứa các bộ phận truyền động. Hộp số cũng có thể tồn tại ở dạng hình trụ tròn, hình hộp vuông hay là hình hộp tròn, hình dạng như thế nào còn phụ thuộc vào thiết kế của các hãng sản xuất. 

Các số liệu thiết kế cần có cho một chiếc hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh chẳng hạn như: 

• Đường kính của tang dẫn được tính là D = 550 (mm) 
• Thời gian phục vụ L = 5 (năm)
• Số ngày làm trong 1 năm = 200 (ngày)
• Số ca làm trong ngày = 3 ca
• Lực vòng ở trên băng tải F = 6500 (N)
• Vận tốc của băng tải = 1.5 (m/ s)
• Chế độ tải trọng cần tính toán : T1 = T; T2 = 0.7T, t1 = 25 giây; t2 = 16 giây.
• Khi hộp số quay 1 chiều, tải có thể bị va đập nhẹ, 1 ca có thể làm việc liên tục 8 giờ, mỗi ngày động cơ làm được 3 ca.

Sơ đồ cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

b) Nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Người ta gọi là hộp giảm tốc vì hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh có khả năng điều chỉnh được số vòng quay để cho động cơ đạt được giá trị tốc độ như ý. Đây chính là ứng dụng chủ yếu của loại hộp giảm tốc này trong sản xuất và đời sống.

Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh được xem là cơ cấu truyền động bằng phương pháp ăn khớp một cách trực tiếp. Do đó, hộp số sẽ có tỷ số truyền động không đổi và chúng còn được sử dụng để làm giảm vận tốc góc, đồng thời có thể làm tăng thêm mô men xoắn cho động cơ.   

3. Ứng dụng của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Loại hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay thường là các thương hiệu hộp số được nhập khẩu từ Đài Loan như Wansin, Yeoni và Chen ta,... Cũng có thể là các mặt hàng hộp giảm tốc được sản xuất ở trong nước. 

Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh có ưu điểm là giá rẻ và chất lượng sản phẩm ổn định. Mặt khác, bạn có thể mua được hàng với một số lượng lớn và chế độ bảo hành vô cùng tốt. Thông thường thì các loại hộp số phân đôi cấp nhanh thương hiệu nổi tiếng sẽ được nhà sản xuất bảo hành tối thiểu là 6 tháng.

Hộp giảm tốc hiện đang được ứng dụng hết sức đa dạng đối với tất cả các thể loại động cơ truyền động, chẳng hạn như dùng trong băng chuyền sản xuất, chế biến thực phẩm, thức ăn gia súc, trên dây chuyền của các cơ sở sản xuất bao bì. Không chỉ có vậy, hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh còn giúp cho việc khuấy trộn hóa chất, làm xi mạ, cán thép,... diễn ra được trôi chảy hơn.

4. Bản vẽ thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Để thiết kế bản vẽ của hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh, các bạn có thể sử dụng các phần mềm autocad, nx, mastercam, inventor,... nhưng trước hết, bạn cần tính toán các thông số kỹ thuật dưới đây:

Kết cấu của vỏ hộp giảm tốc: Vỏ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh phải có độ cứng cao nhưng khối lượng phải nhỏ. Do đó, cần chọn vật liệu để đúc hộp giảm tốc chính là chất liệu gang xám được ký hiệu là GX 15 - 32. Tiếp đến, cần chọn bề mặt để ghép nắp và thân hộp giảm tốc để giúp chúng đi qua tâm trục.

Lắp bánh răng lên trên trục và tiến hành điều chỉnh sự ăn khớp. Để lắp được bánh răng lên trục, người ta sẽ dùng mối ghép then và chọn lựa kiểu lắp là H7/ K6 vì nó có thể chịu tải vừa và chịu được va đập nhẹ.

Điều chỉnh sự ăn khớp của hộp giảm tốc: Thông thường, người ta sẽ chọn chiều rộng của bánh răng nhỏ để làm tăng lên 10% so với chiều rộng của chiếc bánh răng lớn.

Bôi trơn cho hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh: Lấy chiều sâu của hộp giảm tốc khi ngâm dầu vào trong khoảng 1/ 4 bán kính của chiếc bánh răng phân đôi cấp nhanh (tầm khoảng 30 mm).

Dầu bôi trơn cho hộp số giảm tốc: Chú ý chọn loại dầu nhớt chuyên dùng cho công nghiệp số 45.

Sơ đồ bản vẽ hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

5. Cách lựa chọn hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Thực tế, việc chọn vật liệu cho hai cấp là tương tự như nhau. Cụ thể, bạn chọn thép 45 tôi cải thiện cùng với phôi rèn. Đồng thời, nhiệt độ luyện bánh răng lớn của hộp số phải đạt độ rắn thấp hơn giá trị độ rắn của bánh răng nhỏ từ 10 - 15 đơn vị để có thể tăng cường khả năng chạy mòn của bánh răng.

• Bánh răng nhỏ làm bằng thép c45 đã tôi nhằm cải thiện đạt được độ rắn là HB1 = 245.
• Bánh răng lớn: HB2 = 230 

Trong đó: T2 chính là mô men xoắn ở trên trục bánh răng chủ động (được tính bằng Nmm); đồng thời T2 được tính = 477500 Nmm); Ka chính là hệ số phụ thuộc vào thể loại bánh răng; ta tính được Ka = 49,5 (răng thẳng)

Tính toán hệ số YBA = BW/ AW; Ta sẽ tra ở sơ đồ 7 (bảng 6.6, trang 98) thì sẽ có được KHb = 1,03; u2 = 3,2; [sH] = 481,8 (MPa).

Khi thay số vào, chúng ta sẽ xác định được khoảng cách trục là: AW1= 49,5.(3,2+1).... (mm). Khi đó ta chọn AW1 = 265 mm.

Xác định những thông số ăn khớp như sau:

• Môđun: m = (0,01; 0,02). AW1 = Ta chọn m = 2
• Số bánh răng: Z1 = 2 AW1/ (m(u1 +1)) = 2.265/ 2.(3,2+1) = 63.09

Ta chọn Z1 = 63; Z2 = u1 Z1 = 3,2.63 = 201.6 (răng).

Sau đó, chọn Z2 = 202 (răng); Zt = Z1 + Z2 = 63 + 202 = 265 (răng);

Công thức tính toán độ lớn khoảng cách trục: AW 1' = m.Zt/ 2 = 2. 265/ 2 = 265 (mm).

AW1’ = AW1. Do đó, sẽ không cần phải dịch chỉnh nữa mà chọn AW1= 180 (mm).

Cần lựa chọn hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh sao cho phù hợp

6. Phân biệt hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh và cấp chậm

Các kích thước cơ bản hiện tại thường sử dụng của vỏ hộp:

Theo bảng 18.1 [1], tập 2, ta có:

• Chiều dày của thành hộp giảm tốc được tính: Thân hộp δ = 0,03.a + 3 = 0,03.190 + 3 = 8,7 mm. Nắp hộp được tính là δ1 = 0,9.δ = 7,8mm,
• Gân tăng cứng của hộp số được tính bằng chiều dày e = (0,8; 1).δ, nếu chúng ta chọn bằng 8mm.
• Chiều cao của hộp giảm tốc là h < 58 mm.
• Độ dốc vào khoảng 20.

Chọn lựa gối đỡ: Nếu sử dụng khi trục cần của hộp số di chuyển đi theo cả hai phía thì bạn có thể căn cứ vào 1 yếu tố ngẫu nhiên nào đó, chẳng hạn như trên trục của nó có lắp bánh răng hình chữ V. Đồng thời, bạn cũng cần chọn bề mặt lắp ghép ở giữa nắp hộp giảm tốc cùng với thân hộp phải ngang bằng với tâm của bánh răng.

Đường kính của hộp giảm tốc được chọn như sau:

• Vít ghép của nắp ổ được tính: d4 = (0,6  0,7) d2 = thì ta chọn d4 = 10 mm.
• Vít ghép của nắp cửa thăm được tính: d5 = (0,5; 0,6) d2, ta chọn d5 = 8 mm.
• Bulong nền là: d1 > 0,04a + 10 > 12 mm → d1 = 18 mm.
• Bulong cạnh ổ là: d2 = (0,7; 0,8) d1, ta chọn d2 = 14 mm.
• Bulong ghép bích nắp và phần thân là: d3 =  (0,8; 0,9) d2, chọn d3 = 12 mm.

Mời xem thêm hộp số giảm tốc ZQ

Hôp giảm tốc ZQ còn gọi là hộp số giảm tốc ZQ hay hộp giảm tốc cẩu trục ZQ chuyên dụng làm tời bò, máy cầu trục, thiết bị nâng hạ.

Kích thước size hộp giảm tốc ZQ: 350, 400, 500, 650, 750, 850. Size là khoảng cách tâm trục ra tới tâm trục vào.

Tỉ số truyền: 10, 20, 30, 40, 50 (1 cấp); và 65, 80, 100, 150, 200, 300 ( 2 cấp)

Video thiết bị cầu trục, nâng hạ hộp số ZQ 350,500, 650-800

Cách chọn motor cẩu trục dầm cầu trục

Kết luận

Trên đây là cấu tạo, nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh, có thể thấy rằng đây là thiết bị để làm giảm tốc độ động cơ và tăng tải trọng, tăng mô men xoắn nhằm phục vụ nhu cầu và mục đích cụ thể. Hy vọng qua bài viết trên đây, các bạn đã có thể lựa chọn ngay cho mình 1 hộp số giảm tốc phù hợp.

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

• Động Cơ Hộp Giảm Tốc 2 Cấp: Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật
• Các loại hộp giảm tốc nhiều người dùng nhất Châu Âu, Á
• 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 motor giảm tốc rẻ nhất, bền nhất tại Việt Nam
• Cấu tạo hộp giảm tốc, thiết kế và tính lực truyền động bánh răng