Hộp Giảm Tốc F Trục Song Song

Hộp giảm tốc trục song song có hai trục song song nhau. Dòng phổ biến nhất là series F. Series này gồm các kiểu F, FA, FF, FAF. Bên trong là bánh răng trụ răng nghiêng.

Hộp thường có hai hoặc ba cấp. Thân hộp dẹt, gọn, dễ lắp sát máy.

Loại hộp số này chịu mô-men lớn. Nó chạy êm và hiệu suất cao. Vì vậy nó rất hợp băng tải, máy khuấy, cầu trục.

1. Hộp giảm tốc trục song song là gì?

Đây là bộ giảm tốc dùng bánh răng trụ. Trục vào và trục ra nằm song song. Hai trục cách nhau một khoảng cố định.

• Tên khác: hộp số F, motor giảm tốc F.
• Kiểu răng: răng nghiêng, nhiều răng cùng ăn khớp.
• Số cấp: hai hoặc ba cấp trong một vỏ.
• Nối motor: liền motor hoặc mặt bích chờ motor.
• Trục ra: trục dương có then hoặc trục âm.

Điểm khác biệt lớn là hình dáng dẹt. Motor nằm song song với trục máy. Cụm truyền động vì thế ngắn hơn hộp đồng trục.

Trong nhóm hộp giảm tốc, dòng F thuộc nhóm tải nặng. Nó hay được chọn khi máy thiếu chỗ lắp.

Hộp có thể bán rời hoặc liền motor. Bản liền motor gọi là động cơ giảm tốc trục song song. Bản rời có mặt bích chờ motor tiêu chuẩn.

Video dưới đây giới thiệu hộp giảm tốc trục song song F47, F57, F77 với trục vào mặt bích và trục ra đặc.

2. Cấu tạo hộp giảm tốc trục song song

Hộp gồm vỏ gang, cụm bánh răng, trục và ổ lăn. Mỗi chi tiết quyết định sức tải của hộp.

• Vỏ hộp: gang xám đúc nguyên khối, có gân tản nhiệt.
• Bánh răng: thép hợp kim thấm carbon, tôi cứng, mài răng.
• Độ cứng răng: thường khoảng 58–62 HRC.
• Trục ra: trục đặc có then hoặc trục rỗng.
• Ổ lăn: bi cầu, bi đũa hoặc bi côn.
• Phớt chặn dầu: làm kín đầu trục vào và ra.
• Nút thông hơi: cân bằng áp suất khi dầu nóng.

Mô-men từ motor đi qua cấp răng nhanh. Sau đó qua một hoặc hai cấp chậm. Mỗi cấp giảm tốc độ và tăng mô-men.

Răng nghiêng ăn khớp từ từ, không va đập. Nhờ vậy hộp chạy êm hơn răng thẳng.

Các kiểu hộp giảm tốc trục song song series F.

3. Ký hiệu hộp giảm tốc trục song song F

Ký hiệu cho biết kiểu trục ra và kiểu lắp. Đọc đúng ký hiệu giúp chọn đúng hộp.

Số đi kèm, ví dụ F57 hay F87, là cỡ vỏ. Số càng lớn, hộp càng to. Mô-men chịu được cũng càng lớn.

Kiểu FA và FAF thường cần tay đòn chống xoay. Tay đòn giữ vỏ hộp khi treo trên trục.

4. Thông số hộp số trục song song series F

Hộp số trục song song có dải thông số rất rộng. Các số dưới đây là mức phổ biến.

• Cỡ vỏ: từ F37 đến F157.
• Công suất: khoảng 0,18–200 kW.
• Tỉ số đơn: khoảng 3,77 đến 281,71.
• Tỉ số ghép FR: lên tới hàng chục nghìn.
• Mô-men ra: tới khoảng 18.000 Nm.
• Hiệu suất: khoảng 95–97%.
• Tư thế lắp: sáu tư thế, M1 đến M6.

Hiệu suất cao nhờ răng nghiêng ăn khớp lăn. Mỗi cấp răng chỉ tổn hao khoảng 1–2%. Bộ truyền trục vít tổn hao nhiều hơn hẳn.

Độ rơ trục ra thường vài phút góc. Mức này đủ cho đa số máy công nghiệp. Máy định vị chính xác cần hộp số servo riêng.

Tốc độ ra thực tế

Motor 4 cực 50 Hz quay khoảng 1400–1450 vòng/phút. Với tỉ số 10, trục ra quay khoảng 145 vòng/phút. Với tỉ số 100, trục ra chỉ còn khoảng 14 vòng/phút. Tốc độ càng thấp, mô-men trục ra càng lớn.

5. Ưu điểm và hạn chế hộp giảm tốc trục song song

Thế mạnh của loại này là mô-men lớn trong thân gọn. Bù lại, nó có vài giới hạn cần biết.

Ưu điểm

• Thân dẹt, ngắn hơn hộp trục thẳng cùng cỡ.
• Trục âm lắp thẳng vào trục máy, bỏ khớp nối.
• Hiệu suất cao, ít tốn điện, ít sinh nhiệt.
• Răng mài chạy êm, độ ồn thấp.
• Chịu được chạy liên tục nhiều ca.

Hạn chế

• Không tự hãm, tải treo cần motor có phanh.
• Nặng và đắt hơn hộp trục vít cùng mô-men.
• Trục âm cần trục máy gia công đúng dung sai.

Cần trục vuông góc thì xem hộp giảm tốc bánh răng côn. Tải nhẹ, cần tự hãm thì xem hộp trục vít bánh vít.

6. Tư thế lắp hộp giảm tốc trục song song F

Hộp số F có sáu tư thế lắp. Ký hiệu từ M1 đến M6. Tư thế quyết định lượng dầu và vị trí thông hơi.

• M1: chân đế ở dưới, trục nằm ngang. Đây là tư thế phổ biến nhất.
• M2, M3: hộp xoay úp hoặc ngửa, trục vẫn ngang.
• M4: trục ra hướng xuống đất, hợp máy khuấy.
• M5, M6: motor dựng đứng, hướng lên hoặc xuống.

Mỗi tư thế có lượng dầu riêng. Hộp thường được châm dầu theo tư thế đặt hàng. Lắp sai tư thế dễ thiếu dầu ở cấp trên.

Sáu tư thế lắp hộp số F từ M1 đến M6.

Với kiểu trục âm, vỏ hộp treo trên trục máy. Cần tay đòn chống xoay có đệm cao su. Đệm giúp hấp thụ rung và lệch tâm nhỏ.

7. Ứng dụng hộp giảm tốc trục song song

Loại hộp này hợp máy chạy liên tục, tốc độ thấp. Kiểu trục âm rất hợp máy có trục dài.

• Vận chuyển: băng tải đá, cát, xi măng, gầu tải.
• Nâng hạ: di chuyển cầu trục, xe con, tời kéo.
• Trộn khuấy: bồn hóa chất, bể xử lý nước thải.
• Vật liệu xây dựng: máy trộn bê tông, máy ép gạch.
• Thức ăn chăn nuôi: vít tải, máy ép viên.
• Bãi đỗ xe tự động: cơ cấu nâng và di chuyển sàn.

Trên cầu trục, kiểu FA lắp thẳng vào trục bánh xe. Cụm truyền động gọn, không cần xích.

Trên băng tải dài, hộp gắn thẳng vào trục puly chủ động. Cách lắp này giảm chi tiết trung gian. Máy ít rung và dễ căn chỉnh hơn.

Bồn khuấy có thể xem thêm nhóm máy khuấy. Tải cực nặng thì xem motor giảm tốc tải nặng.

8. Cách chọn hộp giảm tốc trục song song

Hãy bắt đầu từ tốc độ và mô-men tại trục máy. Sau đó mới tính công suất motor.

• Tỉ số truyền: tốc độ motor chia tốc độ ra.
• Mô-men: T (Nm) ≈ 9550 × P (kW) ÷ n (vòng/phút).
• Hệ số SF: 1,2–1,5 với tải đều, một ca.
• Tải va đập: máy nghiền, máy ép chọn SF từ 1,75.
• Lực hướng kính: kiểm tra lực từ nhông xích, puly.
• Trục âm: đo đúng đường kính trục máy trước.
• Nguồn điện: motor 3 pha 380V phổ biến nhất.

Ví dụ, motor 4 cực quay 1450 vòng/phút. Máy cần 29 vòng/phút. Tỉ số cần chọn gần 50.

Nếu tải cần 1.500 Nm, nhân thêm SF 1,5. Mô-men định mức hộp phải từ 2.250 Nm trở lên.

Motor đi kèm thường là motor điện 3 pha. Muốn chỉnh tốc độ, ghép thêm biến tần. Có thể dùng bộ điều tốc motor cho máy nhỏ.

9. So sánh hộp trục song song với các loại khác

Mỗi kiểu hộp số hợp một dạng bố trí máy. Bảng dưới so sánh ở mức tổng quan.

Hộp F mạnh khi trục máy dài và cần bố trí dẹt. Hộp R hợp máy có khớp nối thẳng hàng. Hộp K hợp máy cần đổi hướng 90 độ.

Hộp trục vít rẻ hơn nhưng nóng hơn khi chạy liên tục. Ở tỉ số cao, hiệu suất của nó giảm rõ.

Khi một hộp chưa đủ tỉ số, có thể ghép hai hộp. Cách ghép này giống hộp giảm tốc 2 cấp.

10. Vấn đề thường gặp khi chọn hộp giảm tốc trục song song

Phần lớn sự cố hộp số F đến từ khâu chọn. Dưới đây là các lỗi hay gặp.

• Chọn theo công suất: bỏ qua mô-men nên hộp quá tải.
• Bỏ qua SF: máy chạy 24/24 nhưng chọn SF 1,0.
• Sai lỗ trục âm: lỗ 50 mm, trục 48 mm, gây rơ.
• Thiếu tay đòn: vỏ hộp xoay theo, gãy chân bắt.
• Sai tư thế: đặt M1 nhưng lắp M4, thiếu dầu.
• Nhầm mặt bích: không khớp cỡ trục motor IEC.
• Mua hàng bãi: không rõ tỉ số thật, răng đã mòn.
• Hàng trôi nổi: nhãn ghi một cỡ, vỏ đúc cỡ khác.

Hàng Đức, Nhật thường bền và đồng đều nhất. Hàng Đài Loan cân bằng chất lượng và chi phí. Hàng Trung Quốc chênh lệch lớn giữa các nhà máy.

Hộp nóng, kêu sớm thường do chọn thiếu cỡ. Khi phân vân, nên tăng một cỡ vỏ.

Một lỗi khác là dùng motor 1 pha cho tải nặng. Motor 1 pha có mô-men khởi động thấp. Tải nặng nên dùng motor 3 pha hoặc biến tần.

11. Câu hỏi thường gặp về hộp giảm tốc trục song song

• Hộp giảm tốc trục song song có tự hãm không?
  Không. Tải treo hoặc dốc nghiêng cần motor có phanh.
• FA và FAF khác nhau thế nào?
  Cả hai đều trục âm. FAF có thêm mặt bích trục ra.
• Hiệu suất hộp số trục song song bao nhiêu?
  Khoảng 95–97%, cao hơn hẳn hộp trục vít.
• Tỉ số truyền lớn nhất là bao nhiêu?
  Hộp đơn khoảng 280. Ghép FR có thể lên hàng chục nghìn.
• Có chạy được với biến tần không?
  Được. Chạy rất chậm lâu dài cần chú ý làm mát motor.
• Có dùng cho máy khuấy được không?
  Được. Tư thế M4 trục hướng xuống rất phổ biến.
• Hộp số F khác hộp số R thế nào?
  Hộp R có trục ra đồng trục motor. Hộp F lệch song song, thân dẹt hơn.
• Có lắp motor khác hãng vào hộp số F không?
  Được nếu hộp có mặt bích AM đúng cỡ motor IEC.
• Hộp giảm tốc trục song song F có mấy cấp?
  Hộp có 2 hoặc 3 cấp bánh răng nghiêng, tùy tỉ số.
• Size hộp giảm tốc F được ký hiệu thế nào?
  Các size thường từ F37 đến F157. Số càng lớn thì hộp chịu mô-men càng cao.
• Mô-men lớn nhất của hộp số F là bao nhiêu?
  Size lớn nhất chịu được khoảng 18.000 Nm.
• Vì sao hộp trục song song F lắp gọn?
  Motor nằm song song với trục ra nên chiều dài cụm máy ngắn, hợp chỗ chật như dưới băng tải.
• Hộp số F có loại ghép hai hộp không?
  Có. Ghép thêm một hộp đồng trục ở đầu vào cho tỉ số rất lớn và tốc độ ra rất thấp.
• Hộp số F trục rỗng giữ vỏ bằng cách nào?
  Vỏ hộp được giữ bằng tay đòn chống xoay bắt vào khung máy.
• Hộp giảm tốc F có dùng cho băng tải dài được không?
  Có. Băng tải là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của hộp trục song song nhờ hiệu suất cao và chạy liên tục tốt.

Ngoài loại này, nhóm hộp giảm tốc còn có các dòng sau:

• Hộp Giảm Tốc Trục Vít Bánh Vít
• Hộp Số Giảm Tốc WPA
• Hộp Số Giảm Tốc WPS
• Hộp Giảm Tốc WPDA
• Hộp Giảm Tốc WPDS
• Hộp Giảm Tốc NMRV
• Hộp Giảm Tốc Đài Loan
• Hộp Giảm Tốc Vít Nâng Hạ
• Hộp Giảm Tốc Bánh Răng Côn
• Hộp Giảm Tốc 2 Cấp
• Hộp Giảm Tốc ZQ
• Hộp Giảm Tốc Cyclo
• Hộp Giảm Tốc Sumitomo