Cửa
hàng
Hotline 0949.904.988 / 0974.642.249 (Call/SMS/Zalo)
CÔNG TY CỔ PHẦN LITANDA VIỆT NAM
Hộp giảm tốc là bộ phận truyền động xuất hiện rất phổ biến trong băng tải, máy trộn, máy khuấy, máy nâng hạ, máy đóng gói và nhiều dây chuyền sản xuất. Trong nhiều ứng dụng, motor điện quay rất nhanh nhưng thiết bị cơ khí lại cần tốc độ thấp hơn và mô-men xoắn lớn hơn. Hộp giảm tốc được đặt giữa motor và tải để giải quyết chính sự chênh lệch này.
Khi lựa chọn hộp giảm tốc, không thể chỉ nhìn công suất motor bao nhiêu kW. Tỷ số truyền, tốc độ đầu vào, tốc độ đầu ra, mô-men tải, kiểu trục, tư thế lắp, tải hướng kính, tải dọc trục và chế độ làm việc đều có thể ảnh hưởng đến độ bền của hệ truyền động.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động cơ khí sử dụng các cặp bánh răng hoặc cơ cấu truyền động khác để giảm tốc độ quay từ trục đầu vào xuống tốc độ thấp hơn ở trục đầu ra, đồng thời làm tăng mô-men xoắn trong giới hạn công suất và hiệu suất của hệ thống.
Hiểu đơn giản:
Motor quay nhanh → Hộp giảm tốc → Máy quay chậm hơn nhưng khỏe hơn
Ví dụ motor quay:
1.450 vòng/phút
nhưng băng tải chỉ cần trục truyền động quay:
khoảng 58 vòng/phút
thì có thể sử dụng hộp giảm tốc có tỷ số truyền xấp xỉ:
i = 1.450 / 58 ≈ 25
tức hộp giảm tốc tỷ số truyền khoảng 1:25.
SEW-EURODRIVE mô tả gearmotor là tổ hợp motor và hộp số, trong đó hộp số truyền tốc độ và mô-men từ đầu vào sang đầu ra. Trong phần lớn ứng dụng, tốc độ motor được giảm xuống và mô-men đầu ra tăng lên tương ứng với tỷ số truyền, có xét đến thiết kế và tổn hao của hệ thống.
Hộp giảm tốc được sử dụng rộng rãi trong:
Đây là chức năng quan trọng nhất.
Motor điện phổ thông thường có tốc độ tương đối cao, chẳng hạn:
Tốc độ thực tế phụ thuộc số cực, tần số, độ trượt và loại motor.
Trong khi đó nhiều máy chỉ cần:
Hộp giảm tốc giúp chuyển đổi tốc độ motor xuống mức phù hợp với tải.
Khi tốc độ được giảm xuống, mô-men xoắn đầu ra có thể tăng lên.
Đây là lý do một motor tương đối nhỏ vẫn có thể:
NORD giải thích rằng khi tỷ số truyền làm tốc độ đầu ra giảm, mô-men truyền qua cấp bánh răng tăng theo hướng ngược lại với thay đổi tốc độ.
Tuy nhiên cần lưu ý:
Hộp giảm tốc không tạo thêm công suất miễn phí.
Hệ thống luôn có tổn hao:
Do đó mô-men thực tế phải tính đến hiệu suất.
Một số hộp giảm tốc cho phép thay đổi hướng giữa:
Ví dụ:
Các hộp bánh răng côn và hộp trục vít thường được sử dụng khi cần bố trí truyền động góc. NORD phân loại hộp giảm tốc theo hướng truyền công suất, bao gồm các thiết kế trục song song và truyền động góc.
Việc sử dụng đúng hộp giảm tốc giúp máy đạt:
Tuy nhiên hộp giảm tốc không thay thế biến tần nếu hệ thống cần thay đổi tốc độ liên tục trong quá trình vận hành.
Tùy loại, hộp giảm tốc có thể gồm:
Vỏ hộp có nhiệm vụ:
Vật liệu có thể là:
Tùy dòng sản phẩm và công suất.
Các hộp giảm tốc công nghiệp có phạm vi mô-men rất rộng. Chẳng hạn NORD công bố các dòng trục song song tới 100.000 Nm và một số hộp công nghiệp có mô-men còn cao hơn đáng kể.
Trục đầu vào nhận chuyển động từ:
Trục đầu vào thường quay nhanh hơn trục đầu ra đối với hộp giảm tốc.
Ví dụ:
Đầu vào: 1.450 vòng/phút
Đầu ra: 58 vòng/phút
Trục đầu ra truyền chuyển động đến tải.
Nó có thể kết nối với:
Hộp giảm tốc có thể sử dụng:
NORD cung cấp nhiều dòng hộp số với cả trục đặc và trục rỗng, cùng các kiểu chân đế và mặt bích khác nhau.
Bánh răng là bộ phận truyền mô-men và tốc độ giữa các trục.
Có thể gặp:
Số lượng bánh răng và số cấp truyền phụ thuộc vào tỷ số truyền cần đạt.
Vòng bi, hay bạc đạn, có nhiệm vụ:
Nếu vòng bi hỏng, hộp giảm tốc có thể:
Phớt giúp ngăn dầu bôi trơn rò ra tại vị trí trục đi xuyên qua vỏ.
Phớt hỏng thường gây:
Dầu có nhiệm vụ:
Một số hộp số sử dụng:
tùy thiết kế.
Một số dòng hộp giảm tốc công nghiệp còn có nút kiểm tra mức dầu và lỗ thông hơi phục vụ kiểm tra định kỳ. Bonfiglioli, chẳng hạn, liệt kê service plugs và vent caps trên các dòng hộp bánh răng côn công nghiệp.
Nguyên lý cơ bản dựa vào tỷ số truyền giữa các bánh răng.
Giả sử:
Tỷ số truyền của cặp này khoảng:
i = 60 / 20 = 3
Nếu bánh nhỏ quay:
1.500 vòng/phút
thì về lý tưởng bánh lớn quay khoảng:
1.500 / 3 = 500 vòng/phút
Đồng thời mô-men ở trục bánh lớn tăng lên.
Nếu cần giảm tốc nhiều hơn, có thể sử dụng nhiều cấp bánh răng.
Tỷ số truyền thường ký hiệu:
i
Công thức đơn giản:
i = n₁ / n₂
Trong đó:
SEW-EURODRIVE cũng xác định tỷ số tốc độ i dựa trên quan hệ giữa tốc độ đầu vào và đầu ra của hộp số.
Ví dụ:
Motor:
n₁ = 1.450 vòng/phút
Hộp giảm tốc:
i = 20
Tốc độ đầu ra lý tưởng:
n₂ = 1.450 / 20 = 72,5 vòng/phút
Hộp giảm tốc tỷ số:
1:10
thường được hiểu là tốc độ đầu ra bằng khoảng 1/10 tốc độ đầu vào.
Ví dụ:
Motor 1.400 vòng/phút.
Đầu ra:
1.400 / 10 = 140 vòng/phút
Motor:
1.450 vòng/phút
Tỷ số:
1:20
Tốc độ đầu ra:
1.450 / 20 = 72,5 vòng/phút
Nếu motor quay:
1.450 vòng/phút
và hộp:
1:30
thì:
n₂ ≈ 48,3 vòng/phút
Motor 1.450 vòng/phút:
1.450 / 50 = 29 vòng/phút
Như vậy tỷ số truyền càng lớn thì tốc độ đầu ra càng thấp.
Có.
Về gần đúng:
T₂ ≈ T₁ × i × η
Trong đó:
Ví dụ:
Mô-men đầu ra gần đúng:
T₂ ≈ 10 × 20 × 0,9 = 180 Nm
Không nên tính:
10 × 20 = 200 Nm
rồi coi đó là mô-men thực tế, vì hệ thống luôn có tổn hao.
Không.
Đây là một điểm rất dễ nhầm.
Hộp giảm tốc:
nhưng không tạo thêm năng lượng.
Công suất đầu ra luôn thấp hơn công suất cơ đầu vào một lượng tương ứng với tổn hao.
Có thể hình dung:
Tốc độ giảm xuống → mô-men tăng lên → công suất gần được bảo toàn nhưng có tổn hao
Vì vậy hộp giảm tốc không thể biến motor 1kW thành nguồn cơ 5kW.
Mô-men xoắn thể hiện khả năng tạo lực quay của trục.
Đơn vị thường dùng:
Nm
Motor quay rất nhanh nhưng mô-men thấp có thể không đủ sức kéo tải.
Sau hộp giảm tốc:
Điều này đặc biệt quan trọng với:
Có thể ước tính theo công thức:
T = 9550 × P / n
Trong đó:
Ví dụ motor:
Mô-men motor:
T ≈ 9550 × 2,2 / 1.450 ≈ 14,5 Nm
Nếu dùng hộp tỷ số 20 và giả sử hiệu suất tổng 90%:
T đầu ra ≈ 14,5 × 20 × 0,9 ≈ 261 Nm
Đây là phép tính tham khảo. Khi chọn thiết bị thực tế còn phải kiểm tra mô-men định mức và hệ số tải của chính hộp giảm tốc.
Loại này sử dụng các bánh răng có trục song song hoặc thẳng hàng tùy cấu hình.
Đặc điểm:
Ứng dụng:
Bánh răng nghiêng có răng đặt theo góc so với trục.
Ưu điểm thường thấy:
NORD cung cấp các dòng helical inline tới 200kW và mô-men đầu ra tới khoảng 26.000 Nm, cho thấy loại bánh răng nghiêng được sử dụng từ tải nhỏ đến tải công nghiệp lớn.
Trục vào và trục ra bố trí song song nhưng không nhất thiết cùng tâm.
Ưu điểm:
NORD có các dòng parallel-shaft với công suất tới 200kW và mô-men tới 100.000 Nm tùy series.
Hộp bánh răng côn được sử dụng khi cần truyền động đổi hướng, thường là giữa các trục bố trí góc.
Ứng dụng:
Các hộp helical-bevel của NORD có mô-men tới 50.000 Nm ở một số series và được thiết kế cho tải hướng kính, tải dọc trục cao.
Loại này sử dụng:
Ưu điểm:
NORD công bố một số dòng worm gear có tỷ số từ 5 đến 3000 tùy cấu hình và thiết kế.
Tuy nhiên hộp trục vít thường có tổn hao ma sát lớn hơn một số kiểu bánh răng khác.
Hộp hành tinh thường gồm:
Ưu điểm:
Thường dùng trong:
Có một cấp giảm tốc chính.
Ưu điểm:
Nhược điểm:
Sử dụng hai hoặc nhiều cấp bánh răng.
Ví dụ:
Cấp 1:
i₁ = 5
Cấp 2:
i₂ = 4
Tổng:
i = 5 × 4 = 20
Nhiều cấp giúp đạt tỷ số truyền lớn mà mỗi cặp bánh răng không phải làm việc với tỷ số quá lớn.
Chỉ là phần hộp truyền động.
Đầu vào phải kết nối với:
Là tổ hợp:
Motor + Hộp giảm tốc
SEW-EURODRIVE định nghĩa gearmotor là một cụm tích hợp gồm gear unit và motor trong một giải pháp truyền động thống nhất.
Motor giảm tốc thuận tiện vì:
Hai thiết bị đều có thể làm tốc độ tải giảm nhưng nguyên lý hoàn toàn khác.
| Tiêu chí | Hộp giảm tốc | Biến tần |
|---|---|---|
| Nguyên lý | Cơ khí | Điện tử |
| Giảm tốc | Bằng tỷ số bánh răng | Bằng thay đổi tần số |
| Tăng mô-men cơ | Theo tỷ số truyền | Phụ thuộc motor và chế độ điều khiển |
| Tốc độ thay đổi liên tục | Không nếu tỷ số cố định | Có |
| Làm việc khi mất điện | Chỉ là cơ khí | Không |
| Bảo trì | Dầu, phớt, vòng bi | Quạt, tụ, điện tử |
| Ứng dụng | Cần giảm tốc và tăng mô-men | Cần điều chỉnh tốc độ |
Trong nhiều máy:
Biến tần + Motor + Hộp giảm tốc
được sử dụng cùng nhau.
Biến tần điều chỉnh tốc độ linh hoạt, còn hộp giảm tốc tạo tỷ số truyền và mô-men phù hợp.
Hộp giảm tốc thông thường có tỷ số truyền cố định nên không tự thay đổi tốc độ liên tục.
Nếu cần thay đổi tốc độ có thể:
Ví dụ:
Motor 1.450 vòng/phút + hộp 1:20:
Đầu ra ≈ 72,5 vòng/phút
Nếu biến tần làm motor chạy 725 vòng/phút:
Đầu ra ≈ 36,25 vòng/phút
Ví dụ:
Công suất là thông số cần thiết nhưng chưa đủ.
Cần biết:
Nên ưu tiên đọc thông số RPM trên tem motor.
Ví dụ:
Motor:
1.450 vòng/phút
Máy cần:
50 vòng/phút
Tỷ số truyền yêu cầu:
i = 1.450 / 50 = 29
Có thể xem xét hộp có tỷ số gần:
1:30
Sau đó kiểm tra tốc độ đầu ra thực tế trong catalogue.
Đây là bước rất quan trọng.
Không nên chọn hộp chỉ theo:
Motor 2,2kW thì dùng hộp size nào?
Cần biết tải cần bao nhiêu Nm.
Ví dụ cùng motor 2,2kW:
có điều kiện mô-men hoàn toàn khác nhau.
Tải có thể:
Hộp giảm tốc phải được chọn theo điều kiện thực tế.
SEW-EURODRIVE lưu ý kích thước và thiết kế bộ gearmotor phải phù hợp với tải nhẹ, trung bình hoặc nặng cũng như chu kỳ vận hành ngắn hay dài.
Cần chọn:
theo thiết kế máy.
Nếu đầu ra gắn:
trục có thể phải chịu lực hướng kính lớn.
Không nên chỉ kiểm tra mô-men.
Cần xem khả năng chịu tải hướng kính của:
Một số cơ cấu tạo lực dọc theo trục.
Nếu tải dọc trục vượt giới hạn:
Các dòng hộp bevel công nghiệp thường công bố khả năng chịu cả tải hướng kính và dọc trục.
Hộp có thể lắp:
Tư thế lắp ảnh hưởng đến:
Không nên tự xoay hộp sang tư thế khác mà không kiểm tra hướng dẫn.
Cần xem:
Một số hộp số có phiên bản:
Bonfiglioli và NORD đều cung cấp các phiên bản hộp số dành cho điều kiện môi trường chuyên biệt.
Giả sử:
Motor:
Yêu cầu trục máy:
Khoảng 60 vòng/phút
Tính:
i = 1.450 / 60 ≈ 24,17
Có thể xem xét tỷ số tiêu chuẩn gần:
i ≈ 25
Khi đó:
n₂ = 1.450 / 25 = 58 vòng/phút
Sau đó tiếp tục kiểm tra:
Không nên dừng ở bước tính tỷ số truyền.
Cần biết:
Sau đó xác định:
Nếu băng tải có tải nặng khi khởi động, cần tính cả mô-men khởi động chứ không chỉ công suất chạy ổn định.
Cần xác định:
Máy khuấy chất lỏng loãng và máy khuấy hỗn hợp đặc không thể chọn hộp giống nhau chỉ vì cùng công suất motor.
Tời cần xem xét đặc biệt:
Không nên dựa vào khả năng tự hãm của hộp giảm tốc như một phanh an toàn nếu nhà sản xuất không chứng nhận ứng dụng đó.
NORD ghi rõ hộp bánh răng côn không tự hãm và nếu ứng dụng cần giữ tải thì phải sử dụng giải pháp khác như phanh.
Một số hộp trục vít có thể có đặc tính tự hãm ở cấu hình nhất định, nhưng không được mặc định mọi hộp trục vít đều tự khóa. Đặc tính phải được xác nhận từ nhà sản xuất cho đúng tỷ số và điều kiện vận hành.
Không phải tất cả.
Đây là một hiểu nhầm phổ biến.
Khả năng tự hãm phụ thuộc vào:
Một số dòng worm gear được nhà sản xuất công bố có đặc tính tự khóa, chẳng hạn NORD nêu self-locking trên một số dòng UNIVERSAL SI.
Tuy nhiên không nên dựa vào tính năng này để thay thế phanh trong cơ cấu nâng người hoặc tải quan trọng nếu không có xác nhận thiết kế.
Hộp giảm tốc khi hoạt động sẽ sinh nhiệt nhất định.
Nhưng nóng bất thường có thể do:
Nếu hộp đột ngột nóng hơn trước, cần kiểm tra thay vì chỉ bổ sung dầu.
Nguyên nhân có thể gồm:
Tiếng kêu thay đổi theo tải hoặc tốc độ thường là một tín hiệu hữu ích để chẩn đoán.
Có thể do:
Rung kéo dài có thể làm:
Nguyên nhân phổ biến:
Nếu chỉ thay phớt mà không kiểm tra nguyên nhân áp suất hoặc trục, hiện tượng rò dầu có thể sớm quay lại.
Có thể do:
Mòn bánh răng thường là kết quả của nhiều yếu tố cộng lại chứ không chỉ chất lượng bánh răng.
Cần kiểm tra:
Có thể motor vẫn quay nhưng:
Ví dụ tính:
1.500 / 20 = 75 vòng/phút
nhưng đo thực tế thấp hơn.
Nguyên nhân có thể vì:
Nên dùng tốc độ định mức thực tế trên tem motor thay vì lấy tốc độ đồng bộ lý tưởng.
Có.
Độ rơ giữa các bánh răng thường được gọi là backlash.
Một mức khe hở nhất định là cần thiết để:
Nhưng độ rơ quá lớn có thể ảnh hưởng:
Các ứng dụng định vị cần hộp giảm tốc có backlash thấp.
Không có một mốc duy nhất áp dụng cho mọi hộp giảm tốc.
Khoảng thay dầu phụ thuộc:
Không nên mặc định cứ 6 tháng hoặc 1 năm là đúng cho mọi hộp.
Nên kiểm tra catalogue và hướng dẫn bảo trì của đúng model.
Có thể gồm:
Nếu dầu có nhiều mạt kim loại, cần kiểm tra bánh răng và vòng bi.
Không.
Hộp giảm tốc phải có lượng dầu phù hợp với:
Đổ quá nhiều dầu có thể:
Thiếu dầu lại làm:
Motor 2,2kW không có nghĩa mọi hộp ghi 2,2kW đều phù hợp.
Cần tính mô-men.
Tỷ số đúng nhưng mô-men hộp quá nhỏ vẫn có thể làm hộp hỏng.
Máy nghiền khác hoàn toàn quạt hoặc băng tải nhẹ.
Gắn nhông lớn ở xa vòng bi có thể tạo lực rất lớn lên trục.
Có thể làm bánh răng hoặc vòng bi không được bôi trơn đúng.
Dầu không đúng độ nhớt hoặc tính chất có thể ảnh hưởng tuổi thọ.
Không chính xác.
Hộp chạy 30 phút/ngày khác hộp chạy 24 giờ/ngày.
Motor hoặc biến tần chạy quá nhanh có thể vượt giới hạn của hộp.
Nên kiểm tra định kỳ:
Với hộp quan trọng có thể theo dõi:
để phát hiện hư hỏng sớm.
Không bắt buộc.
Nếu máy chỉ cần một tốc độ cố định:
Motor + Hộp giảm tốc
có thể đã đủ.
Nếu cần:
có thể sử dụng thêm:
Biến tần + Motor + Hộp giảm tốc
Motor có hộp giảm tốc vẫn có thể được điều khiển giống motor thông thường bằng:
Một mạch phổ biến:
MCCB → Contactor → Relay nhiệt → Motor giảm tốc
Nếu dùng biến tần:
MCCB → Biến tần → Motor giảm tốc
Cần khai báo thông số motor đúng trong biến tần và không vượt giới hạn tốc độ đầu vào của hộp giảm tốc.
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động cơ khí có nhiệm vụ giảm tốc độ quay của motor và tăng mô-men xoắn tại đầu ra. Thiết bị được sử dụng rộng rãi trong băng tải, máy trộn, máy khuấy, máy nâng hạ và rất nhiều hệ thống sản xuất.
Thông số quan trọng nhất khi lựa chọn không chỉ là công suất motor mà còn gồm tỷ số truyền, tốc độ đầu ra, mô-men yêu cầu, hệ số làm việc, tải hướng kính, tải dọc trục, kiểu trục và tư thế lắp. Một hộp có tỷ số truyền đúng nhưng mô-men cho phép quá thấp vẫn có thể nhanh chóng hư hỏng.
Tỷ số truyền có thể tính gần đúng theo công thức i = n₁/n₂. Tuy nhiên sau khi xác định tỷ số, cần tiếp tục kiểm tra mô-men và khả năng chịu tải theo catalogue của hộp giảm tốc. Không nên chọn chỉ theo kinh nghiệm “motor bao nhiêu kW thì đi hộp size đó”.
Trong quá trình sử dụng cần theo dõi dầu bôi trơn, nhiệt độ, tiếng ồn, độ rung và tình trạng rò dầu. Những thay đổi bất thường ở các yếu tố này thường là dấu hiệu sớm của lỗi vòng bi, bánh răng, phớt hoặc tình trạng quá tải.
Gợi ý liên kết nội bộ:
Từ khóa chính: Hộp giảm tốc là gì
Từ khóa phụ:
Hotline tư vấn và hỗ trợ trực tiếp: 0986.203.203
Để được tư vấn, hỗ trợ và đặt hàng quý khách hàng vui lòng liên hệ địa chỉ dưới đây:
Gắn bó với ổn áp Litanda từ năm 2008, Minh Thắng đã có nhiều năm trực tiếp khảo sát, tư vấn và triển khai các giải pháp nguồn điện cho hộ gia đình, văn phòng, nhà xưởng và cơ sở sản xuất trên cả nước.Sau khi tốt nghiệp Đại học Bách Khoa, anh tiếp tục theo đuổi lĩnh vực điện dân dụng và điện công nghiệp với trọng tâm là ổn áp, biến áp và các giải pháp bảo vệ thiết bị trước tình trạng điện áp không ổn định. Những bài viết của anh được xây dựng từ kinh nghiệm thực tế tại hiện trường, giúp người dùng hiểu đúng bản chất vấn đề và lựa chọn giải pháp phù hợp thay vì chỉ dựa trên thông số kỹ thuật.
