29 thg 6 2021 13:51
Hiện nay, một số loại hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục đang được phổ biến rộng rãi trong hầu hết các động cơ đã khẳng định được tính ưu việt của nó. Tuy nhiên, nhiều bạn vẫn còn thắc mắc về khái niệm, các ứng dụng và cách thiết kế bản vẽ hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục. Xem bài viết dưới đây sẽ rõ!
1. Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục của động cơ là gì?
Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục là loại hộp số giảm tốc có đến 2 lần thay đổi tỷ số truyền động, hộp giảm tốc của động cơ có bánh răng trụ 2 cấp đồng trục. Kết cấu của vỏ hộp số giảm tốc 2 cấp đồng trục được thiết kế một cách gọn nhẹ, loại bỏ các chi tiết rườm rà, phức tạp. Người ta có thể gọi hộp số giảm tốc 2 cấp đồng trục là hộp số giảm tốc 2 trục song song với các bánh răng trụ nghiêng được lắp ráp ăn khớp với nhau.
Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục của động cơ được thiết kế gọn nhẹ
Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục thường bao gồm các cặp bánh răng được lắp ráp ăn khớp sao cho trục đầu ra của hộp số phải trùng với tâm của trục đầu vào của motor. Công suất và mô men xoắn của hộp giảm tốc có độ lớn bao nhiêu còn tùy vào những ứng dụng cụ thể mà nó sẽ đảm nhận.
Hộp giảm tốc 2 cấp có tỷ số truyền động càng lớn thì kích cỡ của hộp lại càng lớn. Cũng vì có kích thước lớn nên đa số hộp giảm tốc chiếm không gian rộng, ngoài bộ phận chân đế [B3] và mặt bích [B5] thì chúng cũng không có nhiều chức năng đi kèm.
Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục có ưu điểm đó là bộ truyền động của nó thường làm giảm chiều dài của hộp số lớn hoặc giảm trọng lượng của hộp bé.
Nhưng hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp đồng trục lại có nhược điểm như: Khả năng chịu tải trọng của bộ phận cấp nhanh trong hộp giảm tốc chưa thể hoạt động hết công suất được. Hơn nữa, loại hộp số này rất khó bố trí cho những kết cấu chung vì nó khó bôi trơn vào bên trong giữa hộp.
Đồng thời, khoảng cách giữa các khớp gối đỡ của trục trung gian quá lớn, do đó khi làm hộp số, bạn phải tăng cường độ lớn của đường kính trục lên. Cho đến khi hộp giảm tốc có những bánh răng đồng trục sẽ được chia nhỏ thành các dạng hộp giảm tốc cùng với các trục song song có dạng chuyển hướng theo chiều vuông góc với các bánh răng côn hoặc các bánh răng trục vít.
2. Ứng dụng của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục hiện đang được ứng dụng nhiều trong công nghiệp cùng với nhiều lĩnh vực sản xuất, chẳng hạn như luyện kim, cơ khí, gia công, chế biến thực phẩm, khai thác khoáng sản,…
Hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục còn được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực sản xuất, chẳng hạn như: băng tải vận chuyển đất đá, trong động cơ xe máy, các loại cửa cuốn, máy khuấy bột, động cơ của xe cơ giới, các loại đồng hồ, hệ thống trong lò hơi,…
Chúng còn được ứng dụng để làm hộp số giảm tốc trong các máy móc lớn nhỏ trong công nghiệp, chẳng hạn như: phân xưởng chế biến gỗ, băng tải trong sản xuất xi măng, chế biến thức ăn gia súc, cơ sở in ấn bao bì,…
Đặc biệt, hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục còn có tầm quan trọng rất lớn đối với các loại máy ép, máy xi mạ, máy nghiền, máy khuấy trộn hóa chất, máy cán tôn, cán thép, luyện kim, cơ khí chế tạo,...
Hộp giảm tốc được ứng dụng trong rất nhiều ngành nghề sản xuất
Tên đồ án: “Chi tiết máy hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục”
Đồ án có dung lượng là 100Mb bao gồm các file CAD, 2D, bài giới thiệu, mô tả, bản vẽ nguyên lý, sơ đồ thiết kế, kết cấu, động học,... Ngoài ra, công trình còn có phụ lục kèm theo nhiều tài liệu hướng dẫn phương pháp thiết kế và chọn trục, lựa chọn các loại bánh răng và ổ lăn, tính ứng suất trục, tính toán các lực,... của hộp số giảm tốc.
Mô tả: Hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp là 1 cơ cấu truyền động bằng phương pháp ăn khớp trực tiếp, chúng có tỷ số truyền động không đổi. Hộp số 2 cấp đồng trục được dùng để làm giảm vận tốc góc, đồng thời làm tăng mô men xoắn cho động cơ. Đây cũng chính là bộ máy trung gian giữa động cơ điện cũng như bộ phận làm việc của nhiều loại máy móc công tác.
Số liệu thiết kế:
Công suất cần thiết lớn nhất của hộp số [Nct] ở trên trục động cơ sẽ được xác định theo công thức: Nct = Nt/ h. Trong đó gồm có:
Nct là công suất cần thiết ở trên trục động cơ.
Nt là công suất tính toán trên trục của máy công tác.
Với F và v – là lực kéo cùng với vận tốc băng tải.
Nếu h chính là hiệu suất chung của toàn bộ hệ dẫn động, theo sơ đồ tải trọng của đồ án thì: h = hk. hkbr. hmol. hx. Trong đó: m = 4 là số cặp ổ lăn; k = 2 là số cặp bánh răng. Tra bảng 2.3 trong đồ án, ta được các hiệu suất: hol = 0,995 => hiệu suất của một cặp ổ lăn [vì ổ lăn đã được che kín].
hbr = 0,97 là hiệu suất của 1 cặp bánh răng; hk = 0.99 là hiệu suất của khớp nối trục đàn hồi; còn hx = 0,93 là hiệu suất của bộ truyền xích [bộ truyền xích để hở].
Thay số vào, ta có: h = 0.99.0,9954.0,972.0,93 » 0,85 => Nct = Nt/ h = 1.92/ 0.85 » 2.26KW. Do tải trọng thay đổi nên ta cần chọn động cơ căn cứ theo công suất tương đương: Nt = Ntđ.
Vì công suất N được tính theo tỷ lệ thuận với mô men T, ta sẽ có hệ số chuyển đổi giữa mô men cùng với công suất như sau: Nđc/ yc = Ntđ/ h = 1.65/ 0.85 = 1.94KW.
Sơ đồ mô tả hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
Đồ án bao gồm có những nội dung chủ yếu dưới đây:
- Chương 1: Chọn lựa động cơ điện – phân phối tỷ số truyền
- Chương 2: Thiết kế bộ truyền đai
- Chương 3: Thiết kế trục – then – ổ lăn – khớp nối trục
- Chương 4: Tính toán và chọn lựa phần vỏ hộp
- Chương 5: Chọn lựa các chi tiết phụ
- Bảng dung sai lắp ghép
Tài liệu tham khảo.
Dưới đây là đường link đồ án hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục, các bạn có thể click vào để tham khảo: tại đây.
4. Thiết kế hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
Xác định sơ bộ đường kính trục như sau:
Đường kính trục vào của hộp số được xác định theo công thức kinh nghiệm:
dI = [0,8; 1,2] dđc, với đường kính trục của động cơ đã chọn dđc = 28mm.
Ta chọn: d10 = dđc = 28 [mm] – đường kính của đoạn lắp với khớp nối.
- Đường kính 2 của trục lắp với ổ lăn ta lấy bằng d11= d13 = 30mm.
- Đường kính đoạn trục lắp với bánh răng ta lấy bằng d12= 35mm.
- Chiều rộng của ổ lăn lấy gần đúng theo bảng 10.2 là bo= 19mm.
Vì đường kính chân răng của bánh răng df1 = 49,11mm, nên ta chế tạo trục liền bánh răng. Đường kính trục bị dẫn được xác định theo công thức kinh nghiệm d = [0,3; 0,35] a. Với a=145 mm. Ta chọn:
- Đường kính trục trung gian d21 = d22 = 45 [mm] – chỗ lắp bánh răng
- Đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn lấy bằng d20= d23 = 40mm
- Chiều rộng ổ lăn lấy gần đúng theo bảng 10.2 là bo= 23mm
Đường kính trục ra d31 = 45 [mm] – chỗ lắp bánh răng
Đường kính 2 ngõng trục lắp với ổ lăn lấy bằng d30 = d32= 40mm
Đường kính lắp đĩa xích lấy bằng d33 = 35 mm
Chiều rộng ổ lăn lấy gần đúng theo bảng 10.2 là bo = 23mm. Theo bảng 9.1a ta chọn then bằng cho trục 3 có kích thước như sau: Bxh = 14 × 9; t1 = 5,5 [mm]; lt3 = 56 [mm]
Xác định khoảng cách giữa các gối đỡ và điểm đặt lực. Chọn K1 = 10 [mm]; K2 = 10 [mm]; K3 = 10 [mm]; h = 20 [mm].
Chiều dài mayơ nối trục, bánh răng và đĩa xích:
- lm12 = [1,4; 2,5] dI = 45 [mm].
- lm13 = [1,2; 1,5] dI = 40 [mm].
- lm22 = [1,2; 1,5] dII = 50 [mm].
- lm23 = b3 = 40 [mm].
- lm32 =[1,2 1,5] dIII = 55 [mm].
- lm33 = [1,2 1,5] dIII = 50 [mm].
5. Hướng dẫn vẽ hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
Xác định tỷ số truyền động của hộp số. Ta có: uc = uhộp. uxích
Chọn uxích = 3.... Þ uhộp =.... uhộp = u1.u2. Trong đó: u1 là tỷ số truyền động cấp nhanh, còn u2 là tỷ số truyền động cấp chậm. Vì là hộp số giảm tốc 2 cấp đồng trục nên để có thể dùng hết khả năng tải của cấp nhanh. Khi đó, chúng ta cần chọn: u1= u2 =...
Tính lại giá trị uxích căn cứ theo giá trị u1 và u2 trong hộp số giảm tốc 2 cấp đồng trục. Cuối cùng, có thể đi đến kết luận: uc = 54; u1 = u2 = 4,24; uxích = 3.
Vẽ sơ đồ hộp số giảm tốc 2 cấp đồng trục
6. Lắp ráp vẽ hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
Chọn sơ bộ tỷ số truyền động của toàn bộ hệ thống là usb. Theo bảng 2.4 [sách Tính toán thiết kế, tr.21], ta chọn tỷ số truyền động của hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục bánh răng trụ là usbh = 16
Chọn tỷ số truyền động của bộ truyền ngoài [xích] là usbx = 3
Theo công thức [2.15], ta có: usb= usbh. usbx = 16.3 = 48
Số vòng quay của trục máy công tác [tang] được tính là nlv =…. = 26.7v/ p
Trong đó: v là vận tốc băng tải, còn D là đường kính băng tải.
Số vòng quay sơ bộ hiện tại của động cơ nsb: nsb = nlv.usb = 26.7.48 = 1281.6 v/ p.
Chọn số vòng quay đồng bộ lúc này của động cơ là nđb = 1500v/ p.
Quy cách động cơ cho hộp số giảm tốc phải thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện: Nđc . Nđc/ yc, nđc » nsb.
Sơ đồ lắp ráp vẽ hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục
Clip lắp ráp hộp giảm tốc đồng trục 2 cấp
Kết luận
Trên đây là những thông tin tổng quát nhất về hộp giảm tốc 2 cấp đồng trục. Với độ phổ biến ngày một rộng rãi của sản phẩm này, hy vọng những kiến thức trong bài viết trên sẽ giúp ích cho các bạn trong việc lựa chọn và sử dụng đúng cách nhất.
Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:
- Động Cơ Hộp Giảm Tốc 2 Cấp: Ứng Dụng, Thông Số Kỹ Thuật
- Hộp Giảm Tốc 2 Cấp Phân Đôi Cấp Nhanh: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động, Bản Vẽ Thiết Kế
- 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