CHƯƠNG 1: CÁC LOẠI HỘP GIẢM TỐC I. Khái niệm [2] Hộp số giảm tốc là một cơ cấu truyền động cơ và hoạt động bằng các khớp trực tiếp, có tỉ số truyền không thay đổi. Là bộ phận trung gian giữa động cơ và các bộ phận làm việc của máy móc khác trong dây chuyền sản xuất nhằm điều chỉnh tốc độ của động cơ điện cho phù hợp với yêu cầu sản xuất. Cấu tạo [3] Gồm những bánh răng thẳng hoặc các bánh răng nghiêng, ăn khớp với nhau và tuân theo 1 tỷ số truyền nhất định.
Khi cung cấp một nguồn điện ổn định, đúng điện áp vào thiết bị thì hộp giảm tốc sẽ tạo nên số vòng quay theo mong muốn của người sử dụng. Tùy theo yêu cầu của người sử dụng và các máy móc, hệ thống khác nhau mà hộp giảm tốc sẽ được thiết kế riêng sao cho phù hợp. Khi lắp đặt cần phải tuân thủ theo các nguyên tắc lắp ráp để đảm bảo độ ăn khớp và giúp cho thiết bị được hoạt động ổn định và chắc chắn. Vai trò [5] Để giảm tốc độ của động cơ cho phù hợp với yêu cầu của máy móc thiết bị điện, người ta đã chế tạo ra hộp giảm tốc.
Ngoài công dụng giúp làm giảm tốc độ của động cơ cho phù hợp với nhu cầu gia công, việc sử dụng hộp giảm tốc còn giúp cho tải trọng của của động cơ tăng lên đáng kể. Phân loại [1] Có rất nhiều hộp giảm tốc được phân chia theo các đặc điểm chủ yếu sau: Loại truyền động: hộp giảm tốc bánh răng trụ, bánh răng nón, trục vít, bánh răng-trục vít. Số cấp: một cấp, hai cấp, ba cấp,. Vị trí tương đối giữa các trục trong không gian: nằm ngang, thẳng đứng,.
Đặc điểm của sơ đồ động: triển khai, đồng trục, có cấp tách đôi,. Hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp Hình 1.1: Hộp giảm tốc bánh răng Hình 1.2: Hộp giảm tốc bánh răng trụ một cấp nằm ngang trụ một cấp thẳng đứng - Các bánh răng có thể là răng thẳng, răng nghiêng hoặc răng chữ V. - Vỏ hộp được đúc bằng gang - Có thể lắp trong ổ lăn hoặc ổ trượt. Việc chọn sơ đồ hộp giảm tốc nằm ngang hay nằm thẳng là do yêu cầu thuận tiện về kết cấu chung của thiết bị dẫn động quyết định.
Hộp giảm tốc bánh răng nón một cấp Hình 1.3: Sơ đồ hộp giảm tốc bánh Hình 1.4: Sơ đồ hộp giảm tốc bánh răng nón 1 cấp nằm ngang răng nón 1 cấp thẳng đứng - Dùng để truyền công suất bé hoặc trung bình. - Phần lớn các trục của hộp giảm tốc bánh răng nón đều lắp trong ổ lăn. Hộp giảm tốc bánh răng trụ tròn hai cấp và ba cấp 3. Sơ đồ đồng trục: - Ưu điểm: Giảm được kích thước chiều dài và trọng lượng của hộp giảm tốc.
- Nhược điểm: Khả năng chịu tải trọng của cấp nhanh chưa dùng hết. tốc đồng trục 7 3. Sơ đồ cấp nhanh tách đôi: - Ưu điểm: + Tại trọng phân bố đều trên các ổ trục. + Sử dụng được hết khả năng vật liệu chế tạo.
+ Sự tập trung tải trọng theo chiều dài răng ít hơn so với sơ đồ khai triển thông thường. - Nhược điểm: Chiều rộng tăng, bộ phận ổ phức tạp hơn, số lượng chi tiết tăng.6: Sơ đồ hộp giảm tốc. có cấp nhanh tách đôi 3. Sơ đồ hai cấp và ba cấp khai triển: Hình 1.7: Sơ đồ hộp giảm tốc hai cấp khai triển Hình 1.8: Sơ đồ hộp giảm tốc ba cấp khai triển - Tỷ số truyền lớn khi dùng hộp giảm tốc ba cấp - Nhược điểm là tải trọng phân bố không đều, trọng lượng tăng.
Hộp giảm tốc bánh răng nón-trụ Hình 1.9: Hộp giảm tốc bánh Hình 1.10: Hộp giảm tốc bánh Hình 1.11: Sơ đồ hộp giảm tốc răng nón-trụ 2 cấp nằm ngang răng nón-trụ 2cấp thẳng đứng bánh răng nón-trụ 3 cấp Có thể là hai cấp hoặc ba cấp. - Bánh răng nón có răng thẳng, răng nghiêng hoặc răng xoắn. - Bánh răng trụ có răng thẳng hoặc răng nghiêng. 8 - Tùy theo từng loại khác nhau mà ta có các tỷ số truyền động riêng 5.
Hộp giảm tốc trục vít Hình 1.12: Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít đặt dưới Hình 1.13: Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít đặt trên - Ở hộp giảm tốc trục vít đặt dưới, xác suất rơi của bột kim loại, sản phẩm của mài mòn vào chỗ ăn khớp ít hơn so với loại có trục vít đặt trên.14: Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít có trục bánh vít đặt đứng Hộp giảm tốc có trục bánh vít đặt đứng trục vít đặt cạnh được dùng để - dẫn động các cơ cấu xoay. Tùy theo cách bố trí các thiết bị hệ thống dẫn động mà ta chọn sơ đồ sao cho phù hợp và thuận tiện nhất. Hộp giảm tốc trục vít ít dùng để truyền công suất lớn do hiệu suất tương đối lớn. Hộp giảm tốc bánh răng-trục vít, trục vít-bánh răng Hình 1.15: Sơ đồ hộp giảm tốc bánh răng-trục vít Hình 1.16: Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít-bánh răng - Hộp giảm tốc bánh răng trục vít có hệ số truyền tương đối lớn từ 150 và tùy vào các trường hợp đặc biệt khác nhau mà tỷ số truyền cũng sẽ khác nhau.
9 Hộp giảm tốc trục vít-bánh răng có tỷ số truyền trung bình từ 50-130 và - có thể lên cao nhất đến tận 250. Hộp giảm tốc trục vít hai cấp Tỷ số truyền của loại này nằm trong khoảng từ 70- 2500.17: Sơ đồ hộp giảm tốc trục vít 2 cấp V. Ứng dụng Trong tất cả các loại truyền động nói chung. Như băng chuyền sản xuất thực phẩm, thức ăn gia súc, sản xuất bao bì, … Trong khuấy trộn, cán thép, xi mạ, trong các hệ thông cấp liệu lò hơi, … Hộp giảm tốc có tầm quan trong trong các ngành công nghiệp như: sản xuất, chế biến, luyện kim, gia công, khai khoáng,… Một ứng dụng dễ thấy và thông dụng trong đời sống hằng ngày là ở xe máy và đồng hồ.
Bảo dưỡng [4] Thường xuyên kiểm tra kỹ lưỡng các vết ăn khớp của răng: Nếu vết ăn khớp không đồng đều có nghĩa là hộp giảm tốc đang có dấu hiệu hư hỏng. Khi hoàn thành việc lắp đặt hộp giảm tốc, cần tiến hành kiểm tra phần ổ đỡ, bên trong hộp giảm tốc (phải vệ sinh sạch sẽ nếu cần), phân tích hoá để có thể xác định được đúng loại dầu cần thiết. Bánh răng quay thường xuyên ở tốc độ cao sẽ hút bụi bẩn càng nhiều vào bên trong hộp số giảm tốc. Vì vậy, cần tháo và vệ sinh kỹ lưỡng bên trong hộp số định kỳ.
Tùy thuộc vào môi trường hoạt động và hiệu suất làm việc có thể thay dầu nếu thấy cần thiết. Thời gian thay dầu cho lần tiếp theo còn phụ thuộc vào loại dầu nhớt sử dụng cho bánh răng công nghiệp đang sử dụng. Ưu điểm và nhược điểm 1. Ưu điểm - Hiệu suất cao - Cấu tạo đơn giản - Dễ sử dụng, sửa chửa 10 - Truyền được các công suất khác nhau - Tuổi thọ lớn 2.
Nhược điểm - Gây tiếng ồn - Kích thước, trọng lượng lớn - Nhiệt độ cao - Rò rỉ dầu - Rung động mạnh Sơ đồ mindmap của hộp giảm tốc: Hộp giảm tốc 2 cấp triển khai dẫn động tời kéo 1. Khái niệm [6] Hộp giảm tốc 2 cấp khai triển là cơ cấu truyền động bằng phương pháp ăn khớp trực tiếp và có tỉ số truyền không đổi. Loại hộp giảm tốc này được dùng để làm giảm vận tốc góc và tăng thêm mô men xoắn cho động cơ. Đây cũng là bộ máy trung gian nối giữa động cơ điện và các bộ phận làm việc của thiết bị.
Cấu tạo 11 Dựa vào sơ đồ động học ta có thể thấy hộp giảm tốc này được cấu tạo từ 1 động cơ điện, 1 bộ truyền đai đẹt, hộp giảm tốc với 2 cặp bánh răng và 4 cặp ổ lăn bên trong, 1 trục nối và cuối cùng là tang. Ứng dụng [6] Ứng dụng ở nhiều ngành nghề sản xuất, chẳng hạn như: động cơ cửa cuốn, máy khuấy bột, động cơ xe máy, động cơ xe cơ giới, băng tải vận tải đất đá, động cơ đồng hồ, hệ thống lò hơi,… Đóng 1 vai trò quan trọng đối với các hoạt động sản xuất. Trong nhiều lĩnh vực sản xuất thì loại hộp số đặc biệt này được ứng dụng đa dạng: từ các ngành cẩu trục có chức năng nâng hạ hàng hóa cho đến các ngành dệt may, công nghệ cơ khí chế tạo, công nghiệp khai thác mỏ,… Một ứng dụng dễ thấy hơn của hộp giảm tốc 2 cấp mà bạn có thể để ý, đó chính là ở phần động cơ của xe máy và các loại đồng hồ rất thông dụng. Ưu điểm và nhược điểm [6] Ưu điểm: dễ sử dụng, vô cùng thuận tiện cho công tác bảo trì và sửa chữa.
Đồng thời, hiệu suất làm việc của hộp giảm tốc khá cao và đặc biệt là chức năng giải nhiệt tốt. Nhược điểm: kích thước lớn khá lớn và cồng kềnh, do đó sẽ chiếm diện tích lớn. 12 CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN ĐỘNG CƠ ĐIỆN VÀ PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN I. Tính chọn động cơ: 1.
Tính công suất cần thiết của động cơ: Theo công thức tính công suất cần thiết của động cơ [1]: 𝑁𝑡 𝑁𝑐𝑡 = 𝜂 Trong đó: 𝑁𝑐𝑡 – Công suất cần thiết trên trục động cơ [kW] 𝑁𝑡 – Công suất tính toán trên trục máy công tác [kW] 𝜂 – Hiệu suất truyền động Quan sát sơ đồ động, ta thấy hệ thống có 1 cặp bánh răng và 3 cặp ổ lăn. Công thức tính hiệu suất truyền động [1]: 2 4 𝜂 = 𝜂𝑏𝑟. 𝜂𝑜𝑙 Trong đó lấy số liệu từ : ( Lấy số liệu từ bảng 2-1 trang 27 [1]) 𝜂𝑏𝑟 = 0,96 – Hiệu suất của một cặp bánh răng trụ (vì hộp giảm tốc được che kín) 𝜂đ = 0,95 – Hiệu suất của bộ truyền đai (bộ truyền đai để hở) 𝜂𝑜𝑙 = 0,99 – Hiểu suất của một cặp ổ lăn(ổ lăn được che kín) 𝜂𝑘 = 1 − Hiệu suất của khớp nối trục đàn hồi Thay số, ta được: 𝜂 = 0,962 .84 Công thức tính công suất tính toán trên trục máy công tác [1]: 𝑀𝑡. 𝑛 𝑁𝑡 = 9550 Trong đó: 𝑁𝑡 – Công suất tính toán trên trục máy công tác [kW] 𝑀𝑡 – Momen tính toán trên trục máy công tác [kW] 𝑛 – Số vòng quay của động cơ [vòng/phút] Công thức tính moment tính toán trên trục máy công tác [1]: 𝑀12 .