Hộp Số Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh: Khái Niệm, Cấu Tạo Và Ứng Dụng

02 thg 4 2024 21:50

Trong thế giới máy móc và thiết bị công nghiệp ngày nay, "Hộp Số Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh" không chỉ là một thuật ngữ kỹ thuật mà còn là biểu tượng của sự tiến bộ công nghệ, giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của hệ thống truyền động. Với mỗi cá nhân làm việc trong lĩnh vực này, từ kỹ sư, nhà thiết kế, đến những người bảo dưỡng hộp số, khái niệm này mang một ý nghĩa đặc biệt, gắn liền với những trải nghiệm, thách thức và thành tựu trong công việc.

"Hộp Số Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh" không chỉ là một giải pháp kỹ thuật; nó còn là một chuyến hành trình khám phá, nơi chúng ta tìm hiểu về sự cố gắng không ngừng trong việc cải thiện và tối ưu hóa cấu trúc và chức năng của hệ thống truyền động. Bài viết này, "Hộp Số Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh: Khái Niệm, Cấu Tạo Và Ứng Dụng", không chỉ cung cấp một cái nhìn sâu sắc về cơ chế hoạt động, thiết kế, và ứng dụng của hộp số giảm tốc mà còn tạo điều kiện để bạn đặt mình vào vị trí của những người làm công việc này hàng ngày. Chúng ta sẽ cùng nhau khám phá không chỉ là kỹ thuật mà còn là đam mê, sự kiên nhẫn và sự sáng tạo mà mỗi hộp số giảm tốc đại diện. Hãy cùng chúng tôi bước vào hành trình này, để hiểu rõ hơn về cấu tạo và tầm quan trọng của "Hộp Số Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh" trong việc định hình tương lai của ngành công nghiệp hiện đại.

Nội dung

1. Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh là gì?
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
- a) Cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh
- b) Nguyên lý hoạt động hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh
3. Ứng dụng hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh
4. Bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh
5. Cách lựa chọn hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh
6. Phân biệt hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh và cấp chậm
7. Lịch sử phát triển của hộp giảm tốc
- 8. So sánh hộp giảm tốc với các phương pháp giảm tốc độ khác
- Kết Luận

1. Hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh là gì?

Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh là một bộ phận trung gian dùng để kết nối giữa động cơ và các bộ phận, chi tiết của máy công tác. Hiện nay, các loại động cơ đều được chế tạo với tốc độ quay rất lớn. Trong nhiều trường hợp, động cơ có vận tốc quay lớn sẽ không phù hợp với yêu cầu cụ thể của công việc nên người ta cần phải chế tạo ra 1 bộ phận trung gian để có thể làm giảm tốc độ quay của động cơ, máy móc sao cho phù hợp.

Hộp giảm tốc phân đôi thường được dùng để giảm tốc độ động cơ

Tốc độ cao của động cơ luôn đi kèm với nhiều rủi ro, nguy hiểm khi làm việc. Do khả năng tải của máy khi ở tốc độ cao thấp dễ dẫn đến hiện tượng bị quá tải khi làm việc. Do đó, dễ làm hỏng hóc các chi tiết máy, điều này sẽ gây nguy hiểm cho người vận hành và cũng gây tổn thất nặng nề về kinh tế.

Động cơ thường được chế tạo sẵn, chúng ta không thể tự chế tạo được loại động cơ phù hợp với từng nhu cầu của công việc được vì đó là quy trình quá phức tạp và tốn kém cả về thời gian cũng như tiền của. Thay vào đó, nếu sử dụng hộp số giảm tốc thì sẽ thuận lợi hơn vì 1 hộp giảm tốc có thể sẽ phù hợp cho một vài loại động cơ, từ đó, giúp chúng ta dễ dàng chọn lựa được loại động cơ phù hợp, vừa nhanh chóng lại vừa tiết kiệm.

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

a) Cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Hộp số có dạng box (hình hộp) và bên trong có chứa các bộ truyền động. Nó có thể tồn tại ở dạng hình trụ tròn, hình hộp vuông hoặc là hình hộp tròn, còn phụ thuộc vào thiết kế hãng sản xuất.

Hầu hết các hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh đều có vỏ được làm bằng chất liệu tốt như: inox, nhôm, gang, thép, hợp kim nhôm. Chất liệu này sẽ giúp hộp số bảo vệ được các bộ truyền động khi có những va đập từ bên ngoài, lại vừa hạn chế được sự ăn mòn, oxi hóa.

Cấu tạo hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh

Số liệu thiết kế của hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh:

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

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

Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh là cơ cấu truyền động bằng phương pháp ăn khớp trực tiếp, có tỷ số truyền động không đổi và do đó được dùng để làm giảm vận tốc góc và tăng thêm mô men xoắn cho động cơ. Đây là bộ máy trung gian hoạt động giữa động cơ điện cùng với bộ phận làm việc của máy công tác.

Vậy, tại sao gọi là hộp giảm tốc? Vì động cơ (theo tiêu chuẩn quốc tế) thường có tốc độ rất cao, trong khi nhu cầu sử dụng trong thực tế của con người (tốc độ đầu ra) lại thấp, cho nên người ta sẽ cần tới hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh để có thể điều chỉnh được số vòng quay để đạt được giá trị tốc độ như ý.

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

3. Ứng dụng hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Hộp giảm tốc có ứng dụng hết sức đa dạng trong tất cả các thể loại truyền động nói chung, chẳng hạn như băng chuyền sản xuất các loại thực phẩm, thức ăn gia súc, dây chuyền sản xuất bao bì,… trong việc khuấy trộn dung dịch, cán thép, làm xi mạ, trong các hệ thống cấp liệu cho lò hơi,… Nói chung, đây là một ứng dụng có một vai trò hết sức quan trọng trong các hoạt động của thực tiễn và sản xuất.

Nếu không được ứng dụng trong các nhà máy, xí nghiệp thì loại động cơ mà bạn dễ thấy nhất của hộp số giảm tốc phân đôi cấp nhanh chính là ở động cơ của các loại xe máy và đồng hồ.

Những loại hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh được sử dụng rộng rãi trên thị trường hiện nay thường là các thương hiệu được nhập khẩu từ Đài Loan như Wansin, Yeoni và Chen ta,... hay là các mặt hàng được sản xuất,chế tạo ở trong nước.

Ưu điểm của hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh đó là có giá rẻ, có chất lượng sản phẩm ổn định. Đồng thời, bạn sẽ dễ mua được hàng với số lượng lớn, chế độ bảo hành sản phẩm tốt, thường thì các loại hộp số phân đôi cấp nhanh đến từ các thương hiệu này sẽ được nhà sản xuất bảo hành tối thiểu trong khoảng từ 6 tháng trở lên.

4. Bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Tính kết cấu của vỏ hộp: Chỉ tiêu của vỏ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh là độ cứng cao và khối lượng phải nhỏ. Chọn vật liệu để tiến hành đúc hộp giảm tốc chính là gang xám có ký hiệu là GX 15 32. Chọn bề mặt để ghép nắp và thân nhằm cho chúng đi qua tâm trục.

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

Dầu bôi trơn hộp giảm tốc: Cần chọn loại dầu nhớt dành cho công nghiệp 45.

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: Để điều chỉnh được sự ăn khớp của hộp giảm tốc này, người ta chọn chiều rộng của bánh răng nhỏ tăng lên 10% so với chiều rộng của bánh răng lớn.

Sơ đồ bản vẽ hộp giảm tốc phân đôi cấp nhanh

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

Do công suất truyền tải của động cơ không lớn lắm, cũng không có yêu cầu gì đặc biệt về nguyên vật liệu, người ta có thể thống nhất trong thiết kế là chọn vật liệu cho hai cấp như nhau. Cụ thể là chọn thép 45 tôi cải thiện và phôi rèn. Đồng thời để tăng cường khả năng chạy mòn của răng, nhiệt độ luyện bánh răng lớn phải đạt độ rắn thấp hơn giá trị của độ rắn bánh răng nhỏ từ 10 15 đơn vị.

Bánh nhỏ: Thép 45 tôi cải thiện đạt được độ rắn là HB1 = 245.
Bánh lớn: HB2 = 230

Với: T2 là mô men xoắn trên trục bánh răng chủ động (Nmm); trong đó T2 = 477500 Nmm); Ka là hệ số phụ thuộc vào loại bánh răng; Ka = 49,5 (răng thẳng)

Hệ số YBA = BW/AW; Tra ở sơ đồ 7 (bảng 6.6, trang 98) ta sẽ được KHb = 1,03; u2 = 3,2; [sH] = 481,8 (MPa). Thay số vào, ta sẽ xác định được khoảng cách trục: AW1= 49,5.(3,21).... (mm). Chọn AW1 = 265 mm.
Xác định tất cả các thông số ăn khớp.

* Môđun: m = (0,01¸ 0,02). AW1 = Chọn m = 2

* Số răng: Z1 = 2 AW1/ (m(u1 1)) = 2.265/ 2.(3,21) = 63.09

Chọn Z1 = 63; Z2 = u1 Z1 = 3,2.63 = 201.6 răng.

Chọn Z2 = 202 (răng); Zt = Z1 Z2 = 63 202 = 265 răng;

Tính lại độ lớn khoảng cách trục: AW 1' = m.Zt/ 2 = 2. 265/ 2 = 265 (mm).

AW1’ = AW1. Do đó, bạn không cần dịch chỉnh. Chọn AW1= 180 (mm).

Sơ đồ các thông số của hộp số giảm tốc phân đôi cấp nhanh

Video cách chọn motor cẩu trục

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

Chọn gối đỡ: Còn tùy động cơ cũng như tất cả các gối trục. Trường hợp sử dụng khi trục cần di chuyển đi theo cả hai phía, có thể do 1 yếu tố ngẫu nhiên nào đó, chẳng hạn như trên trục có lắp bánh răng hình chữ V (hộp giảm tốc phân đôi).

Chọn bề mặt lắp ghép ở giữa nắp hộp cùng với thân hộp ngang bằng với tâm bánh răng. Vỏ hộp giảm tốc được chế tạo bằng phương pháp đúc.

Các kích thước cơ bản hiện tại của vỏ hộp: Theo bảng 18.1[1], tập 2:

Chiều dày của thành hộp: Thân hộp δ = 0,03.a 3 = 0,03.190 3 = 8,7 mm. Nắp hộp là δ1 = 0,9.δ = 7,8mm,
Gân tăng cứng: Chiều dày của e = (0,8 1).δ, ta chọn bằng 8mm.
Chiều cao là h < 58 mm
Độ dốc: khoảng 20
Đường kính:
Bulong nền: d1 > 0,04a 10 > 12 mm → d1 = 18 mm,
Bulong cạnh ổ: d2 = (0,7; 0,8) d1, ta chọn d2 = 14 mm,
Bulong ghép bích nắp và phần thân: d3 = (0,8; 0,9) d2 , chọn d3 = 12 mm,
Vít ghép của nắp ổ: d4 = ( 0,6 0,7) d2 = ta chọn d4 = 10 mm,
Vít ghép của nắp cửa thăm: d5 = (0,5; 0,6) d2, ta chọn d5 = 8 mm.
Mặt bích ghép của nắp và thân:
Chiều dày bích của thân hộp: S3 = (1,4; 1,8) d3, ta lấy S3 = 18 mm,
Chiều dày bích của nắp hộp: S4 = (0,9; 1) S3 = S3 = 18 mm,
Bề rộng bích của nắp và thân: K3 = K2 – (3;5), ta chọn K3 = 40 mm.

7. Lịch sử phát triển của hộp giảm tốc

Trong lịch sử phát triển của máy móc và thiết bị công nghiệp, hộp giảm tốc đã đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và đảm bảo an toàn cho các hệ thống truyền động.

Những mẫu hộp giảm tốc ban đầu

Ban đầu, các mẫu hộp giảm tốc khá đơn giản, chủ yếu dùng để giảm tốc độ quay của trục và bánh răng truyền động. Các mẫu ban đầu thường sử dụng ma sát để làm giảm tốc độ, điều này dẫn đến hao mòn và tuổi thọ ngắn của hộp giảm tốc.Tuy nhiên, các mẫu hộp giảm tốc ban đầu đã cho phép con người kiểm soát và điều chỉnh tốc độ của máy móc một cách hiệu quả, góp phần quan trọng vào sự phát triển của các hệ thống cơ khí.

Sự phát triển của công nghệ

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật, các loại hộp giảm tốc hiện đại đã ra đời, sử dụng nhiều công nghệ tiên tiến hơn để nâng cao hiệu suất và tuổi thọ.Các loại hộp giảm tốc hiện đại như hộp giảm tốc 2 cấp, hộp giảm tốc ly hợp điện từ, hộp giảm tốc hành tinh đã cho phép giảm tốc một cách chính xác và êm ái hơn. Những hộp giảm tốc này được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp ô tô, hàng không, đóng tàu,...

Xu hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, xu hướng phát triển của hộp giảm tốc sẽ tập trung vào việc nâng cao độ chính xác, cải thiện khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt, tối ưu hóa truyền động và tiết kiệm năng lượng.Các công nghệ mới như điều khiển điện tử thông minh, vật liệu composite, cảm biến thông minh sẽ được ứng dụng nhiều hơn trong thiết kế và chế tạo hộp giảm tốc.

8. So sánh hộp giảm tốc với các phương pháp giảm tốc độ khác

Hộp giảm tốc và biến tần là hai giải pháp phổ biến được sử dụng để kiểm soát tốc độ của động cơ trong các ứng dụng công nghiệp.

Hộp giảm tốc

Hộp giảm tốc cung cấp một tỷ số giảm tốc độ cố định và tăng mô men xoắn thông qua cấu trúc cơ khí.Hộp giảm tốc có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, chi phí thấp, dễ bảo trì và sửa chữa. Ngoài ra, hộp giảm tốc cũng cho phép tăng mô men xoắn một cách hiệu quả.Tuy nhiên, hộp giảm tốc chỉ cho phép điều chỉnh tốc độ ở một số mức cố định và không thể điều khiển linh hoạt như biến tần.

Kết Luận

Hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh đang ngày càng khẳng định vị trí không thể thiếu của mình trong các hệ thống máy móc và thiết bị công nghiệp hiện đại. Sự linh hoạt, hiệu quả và độ bền của sản phẩm này làm cho nó trở thành giải pháp ưu tiên hàng đầu cho nhiều ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, để tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của hộp giảm tốc, việc lựa chọn, lắp đặt, và bảo dưỡng đúng cách là yếu tố tiên quyết. Hy vọng rằng, qua bài viết này, bạn đã có cái nhìn sâu sắc hơn về hộp giảm tốc 2 cấp phân đôi cấp nhanh và biết cách tận dụng tối đa lợi ích mà nó mang lại.

Video thiết bị cầu trục nâng hạ hộp số ZQ 350, 500, 650 -850