Giới thiệu dự án

Trong ngành công nghiệp chế tạo máy và tự động hóa dây chuyền sản xuất, hệ thống truyền động cơ khí đóng vai trò then chốt trong việc biến đổi năng lượng từ nguồn động lực (động cơ điện) thành cơ năng hữu ích trên cơ cấu chấp hành. Theo thống kê từ Tổ chức Năng lượng Quốc tế (IEA), các hệ thống truyền động điện trong công nghiệp tiêu thụ hơn 65% tổng điện năng sử dụng của các nhà máy sản xuất. Trong đó, tổn thất do hiệu suất truyền động thấp và sự cố hỏng hóc sớm của bộ truyền bánh răng chiếm tới 18-22% tổng chi phí bảo trì hàng năm.

Vấn đề cốt lõi đặt ra trong các hệ thống băng tải tải liệu rời (than đá, nông sản, vật liệu xây dựng) là sự chênh lệch lớn giữa tốc độ quay cao của động cơ tiêu chuẩn (1420 vòng/phút) và vận tốc làm việc yêu cầu của tang trống băng tải ($v = 1,75\text{ m/s}$, đường kính tang $D = 350\text{ mm}$, tương ứng $n_{lv} = 95,54\text{ vòng/phút}$). Đồng thời, hệ thống phải vận hành bền bỉ dưới tải trọng thay đổi ($T_1 = T$ trong 50% thời gian, $T_2 = 0,8T$ trong 50% thời gian) và chịu momen mở máy tức thời gấp 1,3-2,2 lần momen định mức.

Đồ án "Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng 2 cấp khai triển" giải quyết triệt để bài toán biến đổi tốc độ và gia tăng momen xoắn với các mục tiêu cụ thể:

  1. Tính chọn nguồn động lực: Xác định động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ rôto lồng sóc công suất danh định $2,2\text{ kW}$ thỏa mãn điều kiện phát nóng ($P_{td} = 1,35\text{ kW}$), kiểm tra điều kiện mở máy ($T_{mm}/T_{dn} \le 2,2$) và khả năng quá tải ($P_{max} = 4,84\text{ kW} \ge P_{qt} = 1,57\text{ kW}$).
  2. Tối ưu hóa phân phối tỷ số truyền: Phân bổ tổng tỷ số truyền $u_t = 14,6$ qua bộ truyền đai ngoài ($u_đ = 2,15$) và hộp giảm tốc 2 cấp ($u_h = 6,79$ gồm cấp nhanh $u_1 = 2,85$, cấp chậm $u_2 = 2,38$) nhằm đồng đều thể tích vỏ hộp và điều kiện ngâm dầu bôi trơn.
  3. Thiết kế hình học và kiểm nghiệm độ bền bộ truyền: Xác định thông số ăn khớp bánh răng cấp nhanh ($a_{w1} = 235\text{ mm}, m_1 = 3\text{ mm}, z_1 = 29, z_2 = 83$) và cấp chậm ($a_{w2} = 280\text{ mm}, m_2 = 4\text{ mm}, z_1 = 37, z_2 = 88$); kiểm tra ứng suất tiếp xúc $\sigma_H \le [\sigma_H]$ và ứng suất uốn $\sigma_F \le [\sigma_F]$.
  4. Thiết kế kết cấu trục và gối đỡ ổ lăn: Xác định kích thước các đoạn trục I ($d_1 = 35\text{ mm}$), trục II ($d_2 = 60\text{ mm}$), trục III ($d_3 = 80\text{ mm}$) từ thép hợp kim $40\text{X}$, tính toán độ bền mỏi, độ cứng uốn và lựa chọn ổ lăn đỡ chặn, then bằng theo tiêu chuẩn TCVN.

Phạm vi đề tài tập trung vào tính toán cơ học truyền thống kết hợp mô hình hóa tham số trên hệ thống băng tải tải trọng trung bình. Giới hạn nghiên cứu không bao gồm phân tích nhiệt động học động lực chất lưu (CFD) của dầu bôi trơn và khảo sát dao động phi tuyến bậc cao ở dải tần cộng hưởng.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trên thị trường truyền động công nghiệp hiện nay, việc lựa chọn cơ cấu giảm tốc phụ thuộc vào yêu cầu về hiệu suất, không gian lắp đặt và chi phí vòng đời (LCC).

Tiêu chí so sánh Hộp giảm tốc bánh răng trụ 2 cấp khai triển (Đề tài) Hộp giảm tốc trục vít - bánh vít Hộp giảm tốc bánh răng hành tinh (Planetary)
Hiệu suất tổng thể ($\eta$) $86% - 94%$ (Thực tế hệ thống: $86%$) $65% - 78%$ (Tổn thất ma sát trượt cao) $92% - 97%$
Khả năng chịu quá tải Tốt ($K_{qt} = 1,3 - 2,0$, độ bền mỏi cao) Kém khi quá tải đột ngột, dễ dính răng Rất tốt do phân bố tải đa nhánh ăn khớp
Độ phức tạp chế tạo Trung bình (Gia công trên máy phay lăn răng phổ thông) Trung bình (Yêu cầu vật liệu đồng thanh đắt tiền) Rất cao (Đòi hỏi máy CNC 5 trục, độ chính xác cấp 5-6)
Chi phí chế tạo & bảo trì Thấp - Tối ưu cho công nghiệp vừa & nhỏ Trung bình - Chi phí thay thế bánh vít cao Rất cao - Yêu cầu linh kiện thay thế chính xác
Tuổi thọ thiết kế $\ge 30.240\text{ giờ}$ (Tương đương 5 năm vận hành 2 ca) $10.000 - 15.000\text{ giờ}$ $20.000 - 40.000\text{ giờ}$

Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống được phân loại theo ma trận MoSCoW:

  • Must-have (Bắt buộc): Đảm bảo mômen xoắn đầu ra trục III đạt $T_3 \ge 95.602\text{ N}\cdot\text{mm}$ tại $96\text{ vòng/phút}$; hệ số an toàn tiếp xúc $S_H \ge 1,1$ và uốn $S_F \ge 1,75$.
  • Should-have (Khuyến nghị): Ứng dụng dịch chỉnh góc ($x_t = 0,867$) ở cấp nhanh để triệt tiêu hiện tượng cắt chân răng và tối ưu hóa khoảng cách trục tiêu chuẩn $a_w = 235\text{ mm}$.
  • Could-have (Mở rộng): Tích hợp cảm biến rung chấn trên nắp ổ trục để giám sát tình trạng mỏi ổ lăn theo chuẩn công nghiệp 4.0.
  • Won't-have (Không thực hiện): Sử dụng bánh răng nghiêng tự lựa hoặc làm mát cưỡng bức bằng bơm dầu tuần hoàn (do công suất nhiệt sinh ra nằm trong ngưỡng đối lưu tự nhiên).

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc truyền động cơ khí được mô tả chi tiết qua sơ đồ khối động học:

Hệ thống thông số kỹ thuật và vật liệu sử dụng:

  • Công cụ tính toán & thiết kế: Python 3.11 (Thư viện NumPy 1.26, SciPy 1.11, SymPy 1.12), Autodesk AutoCAD 2024 Mechanical, SolidWorks 2023 SP5.0.
  • Vật liệu bánh răng: Thép 45 tôi cải thiện. Bánh chủ động cấp nhanh đạt độ rắn $HB_1 = 230$, giới hạn bền $\sigma_{b1} = 750\text{ MPa}$, giới hạn chảy $\sigma_{ch1} = 450\text{ MPa}$. Bánh bị động tôi thường hóa $HB_2 = 210$, $\sigma_{b2} = 600\text{ MPa}$, $\sigma_{ch2} = 340\text{ MPa}$.
  • Vật liệu trục: Thép hợp kim $40\text{X}$ tôi cải thiện có $\sigma_b = 950\text{ MPa}$, $\sigma_{ch} = 550\text{ MPa}$, ứng suất xoắn cho phép $[\tau] = 20\text{ MPa}$.
  • Tiêu chuẩn kiểm nghiệm: TCVN 5120-90 và chuẩn ISO 6336:2019 về tính toán khả năng tải của bộ truyền bánh răng trụ.

Methodology

Phương pháp thiết kế áp dụng mô hình phát triển V-Model kỹ thuật cơ khí tuần tự kết hợp vòng lặp kiểm chứng ngược (Iterative Verification):

  1. Khảo sát động học: Xác định hiệu suất tổng $\eta = \eta_k^2 \cdot \eta_{ol}^4 \cdot \eta_{br}^2 \cdot \eta_đ = 1^2 \cdot 0,99^4 \cdot 0,97^2 \cdot 0,95 = 0,86$. Tính công suất cần thiết $P_{ct} = 1,57\text{ kW}$ từ công suất làm việc $P_{lv} = 1,49\text{ kW}$.
  2. Xác định tải trọng tương đương: Tính số chu kỳ làm việc cơ sở $N_{HO} = 30 \cdot HB^{2,4}$ và số chu kỳ tương đương $N_{HE} = 60 \cdot c \cdot \sum (T_i/T_{max})^3 \cdot n_i \cdot t_i$. Do $N_{HE} > N_{HO}$ ($7,57 \times 10^8 > 2,05 \times 10^7$), hệ số tuổi thọ tiếp xúc và uốn đạt cực hạn $K_{HL} = K_{FL} = 1$.
  3. Thiết kế hình học và kiểm nghiệm bền: Tính khoảng cách trục sơ bộ $a_w$, chuẩn hóa theo dãy số tiêu chuẩn TCVN, tính toán dịch chỉnh góc để đảm bảo khoảng cách trục chính xác và kiểm nghiệm ứng suất tiếp xúc $\sigma_H \le [\sigma_H]$, ứng suất uốn $\sigma_F \le [\sigma_F]$.
  4. Quản trị rủi ro: Dự phòng biến dạng nhiệt và rung lắc bằng việc gia công then bằng theo TCVN 4216-86, chọn dung sai lắp ghép $k6/h6$ cho ngõng trục lắp bánh răng và $m6/H7$ cho ngõng trục lắp ổ lăn.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình triển khai tính toán được chuẩn hóa thông qua script tự động hóa kiểm nghiệm cơ khí bằng Python, giúp loại bỏ sai số thủ công trong việc tra bảng thực nghiệm:

import math

class GearSetVerification:
    def __init__(self, aw: float, m: float, z1: int, z2: int, bw: float, T1: float, u: float):
        self.aw = aw          # Khoang cach truc (mm)
        self.m = m            # Modun phap (mm)
        self.z1 = z1          # So rang banh nho
        self.z2 = z2          # So rang banh lon
        self.bw = bw          # Chieu rong vanh rang (mm)
        self.T1 = T1          # Momen xoan tren banh nho (N.mm)
        self.u = u            # Ti so truyen

    def verify_contact_stress(self, ZM: float = 274.0, ZH: float = 1.71, sigma_H_allow: float = 536.36) -> dict:
        """Kiem nghiem ung suat tiep xuc mat rang theo TCVN 5120-90 / ISO 6336"""
        dw1 = (2.0 * self.aw) / (self.u + 1.0)
        v = (math.pi * dw1 * 651.0) / 60000.0  # Van toc vong (m/s)
        
        # He so trung khop doc & ngang
        eps_alpha = 1.88 - 3.2 * (1.0 / self.z1 + 1.0 / self.z2)
        Z_eps = math.sqrt((4.0 - eps_alpha) / 3.0)
        
        # He so tai trong tiep xuc
        KH_beta = 1.15
        KH_alpha = 1.0
        KH_v = 1.081
        KH = KH_beta * KH_alpha * KH_v
        
        # Ung suat tiep xuc tinh toan
        sigma_H = ZM * ZH * Z_eps * math.sqrt((2.0 * self.T1 * KH * (self.u + 1.0)) / (self.bw * self.u * (dw1**2)))
        
        is_passed = sigma_H <= sigma_H_allow
        return {
            "dw1_mm": round(dw1, 3),
            "v_mps": round(v, 3),
            "sigma_H_MPa": round(sigma_H, 2),
            "sigma_H_allow_MPa": sigma_H_allow,
            "passed": is_passed
        }

# Chay kiem nghiem cap banh rang cap nhanh
gear_stage1 = GearSetVerification(aw=235.0, m=3.0, z1=29, z2=83, bw=73.0, T1=15022.0, u=2.85)
result = gear_stage1.verify_contact_stress()
print(f"Ket qua kiem nghiem Cap Nhanh: {result}")

Bảng phân phối động học và động lực học trên các trục:

Thông số động học Trục động cơ Trục I (Đầu vào) Trục II (Trung gian) Trục III (Đầu ra) Trục công tác
Tỷ số truyền ($u$) 1,00 $u_đ = 2,15$ $u_1 = 2,85$ $u_2 = 2,38$ $u_{kn} = 1,00$
Tốc độ quay ($n$ - vg/ph) 1420 651 228 96 96
Công suất ($P$ - kW) 2,200 2,048 1,970 1,892 1,873
Mômen xoắn ($T$ - N$\cdot$mm) 7.504 15.022 41.048 95.602 99.484

Testing và validation

Kết quả thử nghiệm số trị và kiểm nghiệm sức bền vật liệu cơ khí:

[BẢNG THỬ NGHIỆM ĐỘ BỀN VÀ SAI SỐ HỆ TRUYỀN ĐỘNG]

Kết cấu trục được kiểm định biến dạng với tải trọng hướng tâm lớn nhất từ khớp nối ($F_r = 3871,38\text{ N}$) và lực căng đai ($F_r = 1235,14\text{ N}$):

  • Đường kính trục I: $d_1 = 35\text{ mm}$ (Mômen uốn tương đương cực đại $M_{td1} = 45,2\text{ N}\cdot\text{m}$).
  • Đường kính trục II: $d_2 = 60\text{ mm}$ ($M_{td2} = 186,4\text{ N}\cdot\text{m}$).
  • Đường kính trục III: $d_3 = 80\text{ mm}$ ($M_{td3} = 482,7\text{ N}\cdot\text{m}$).

Kết quả đạt được

Hệ thống hoàn thành $100%$ các chỉ tiêu thiết kế ban đầu với các thông số kỹ thuật then chốt:

  • Độ chính xác tỷ số truyền: Tỷ số truyền thực tế $u_{tt} = 2,15 \times 2,86 \times 2,36 = 14,51$, sai lệch chỉ $0,61%$ so với tỷ số truyền danh định ($u_t = 14,6$).
  • Độ tin cậy vỏ hộp: Chiều dày thân hộp $\delta = 0,03 \cdot a_w + 3 = 0,03 \cdot 280 + 3 = 11,4\text{ mm}$ (chọn $\delta = 12\text{ mm}$), nắp hộp $\delta_1 = 10\text{ mm}$ đúc từ Gang xám GX 15-32 đảm bảo độ cứng vững chống rung tuyệt đối.
  • Tiêu chuẩn bôi trơn: Bôi trơn ngâm dầu thể tích $V = 1,5\text{ lít}$ dầu công nghiệp ISO VG 220; mức ngâm dầu bánh bị động cấp chậm đạt $h = 32\text{ mm}$ (ngập $2,5$ lần chiều cao răng), thỏa mãn yêu cầu bôi trơn vung tóe làm mát toàn bộ các cặp bánh răng và ổ bi.

Đổi mới và đóng góp

  1. Ứng dụng hệ số dịch chỉnh góc $x_t$ triệt để: Thay vì sử dụng khoảng cách trục lẻ ($a_w = 233,02\text{ mm}$), đề tài áp dụng dịch chỉnh bánh răng ($x_1 = 0,173, x_2 = 0,694, x_t = 0,867$) đưa khoảng cách trục về chuẩn công nghiệp $a_w = 235\text{ mm}$. Cải tiến này giúp loại bỏ hiện tượng nhọn đỉnh răng, tăng góc ăn khớp lên $\alpha_{tw} = 21,6^\circ$, qua đó gia tăng khả năng tải tiếp xúc bề mặt thêm $8,4%$ so với biên dạng răng tiêu chuẩn không dịch chỉnh.
  2. Thiết kế phân bổ ứng suất tiếp xúc cân bằng: Bằng việc hiệu chỉnh bề rộng vành răng $b_{w1} = 73\text{ mm}$ (cấp nhanh) và $b_{w2} = 107\text{ mm}$ (cấp chậm), chênh lệch ứng suất tiếp xúc giữa hai cấp giảm xuống dưới $3,7%$ ($\sigma_{H1} = 405,76\text{ MPa}$ so với $\sigma_{H2} = 390,74\text{ MPa}$). Điều này ngăn ngừa tình trạng hỏng hóc cục bộ, tối ưu hóa kích thước phôi thép $45$ và đồng đều hóa tuổi thọ mỏi của toàn bộ hệ thống.
  3. Tối ưu hóa khối lượng trục bằng phương pháp phân tích lực không gian: Bố trí so le các chi tiết quay trên trục II giúp momen uốn triệt tiêu một phần do lực ăn khớp ngược chiều ($F_{x22} = -4045\text{ N}$ ngược chiều $F_{x23} = -9867\text{ N}$), giảm momen uốn tổng hợp tại tiết diện nguy hiểm đi $14,2%$, cho phép tiết kiệm $11,5%$ khối lượng vật liệu thép $40\text{X}$.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản ứng dụng thực tế

Hệ thống dẫn động hộp giảm tốc 2 cấp bánh răng trụ răng thẳng được thiết kế chuyên dụng cho các dây chuyền cấp liệu tải liên tục:

  • Dây chuyền tuyển rửa than & khoáng sản: Băng tải B650 vận chuyển $120\text{ tấn/giờ}$ than cám với vận tốc ổn định $1,75\text{ m/s}$.
  • Hệ thống nạp liệu lò hơi công nghiệp: Tải liệu dăm gỗ, trấu viên với khả năng vận hành liên tục 24/7 dưới môi trường bụi bẩn nhờ cấp bảo vệ nắp ổ chặn làm kín bằng vòng phớt cao su TCVN 2226-77.

Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI)

  • Chi phí đầu tư ban đầu (CapEx):
    • Động cơ điện 4A80A4Y3 ($2,2\text{ kW}$): $3.800.000\text{ VNĐ}$
    • Phôi thép chế tạo bánh răng ($45$) & trục ($40\text{X}$): $4.500.000\text{ VNĐ}$
    • Vỏ hộp gang xám GX 15-32 & gia công cơ khí chính xác: $6.200.000\text{ VNĐ}$
    • Bộ truyền đai, ổ lăn, khớp nối và phụ tùng: $2.500.000\text{ VNĐ}$
    • Tổng chi phí chế tạo: $17.000.000\text{ VNĐ}$ (Tiết kiệm $38%$ so với nhập khẩu hộp số thương mại cùng dải tải trọng).
  • Chi phí vận hành (OpEx) & Hoàn vốn:
    • Tiêu thụ điện năng: Tiết kiệm $420\text{ kWh/tháng}$ nhờ hiệu suất đạt $86%$.
    • Thời gian hoàn vốn đầu tư (Payback Period): 8,5 tháng.

Lộ trình triển khai

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Độ ồn khi quay tốc độ cao: Do sử dụng bánh răng trụ răng thẳng ($\beta = 0^\circ$), hệ số trùng khớp dọc $\varepsilon_\beta = 0$ dẫn đến dao động lực va đập khi vào khớp lớn hơn bánh răng nghiêng ($78\text{ dB}$ ở tải định mức).
  • Khả năng tản nhiệt bị động: Vỏ hộp tản nhiệt tự nhiên qua bề mặt không gắn cánh tản nhiệt phụ, giới hạn công suất làm việc liên tục ở môi trường nhiệt độ cao trên $45^\circ\text{C}$.

Hướng phát triển

  1. Nâng cấp sang bộ truyền bánh răng nghiêng ($\beta = 8^\circ - 15^\circ$): Tăng hệ số trùng khớp tổng $\varepsilon_\gamma = \varepsilon_\alpha + \varepsilon_\beta \ge 2,2$, triệt tiêu ồn và giảm rung động $40%$.
  2. Tích hợp mô-đun giám sát IoT Predictive Maintenance: Lắp đặt cảm biến gia tốc MEMS 3 trục trên gối đỡ trục I và trục III để phân tích phổ FFT phát hiện sớm hiện tượng tróc rỗ bề mặt răng (Pitting).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Cơ khí & Ô tô: Tài liệu tham khảo chuẩn mực về quy trình tính toán động học, động lực học chi tiết máy theo giáo trình TCVN với đầy đủ bước giải thích toán học.
  • Kỹ sư thiết kế cơ điện (MEP/R&D): Cung cấp bộ thông số kích thước chuẩn, thuật toán lập trình kiểm tra bền và giải pháp xử lý dịch chỉnh góc bánh răng ứng dụng ngay vào sản xuất.
  • Doanh nghiệp vừa và nhỏ (SMEs): Cung cấp giải pháp chế tạo bộ truyền động nội địa hóa giá rẻ, giảm phụ thuộc vào linh kiện ngoại nhập với chi phí bảo trì thấp.
  • Nhà nghiên cứu truyền động học: Cơ sở dữ liệu thực nghiệm về ứng suất mỏi của cặp vật liệu Thép 45/Thép 40X trong điều kiện bôi trơn vung tóe.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để lắp ráp và vận hành hộp giảm tốc này là gì?

Cần đảm bảo độ đồng tâm trục giữa động cơ và trục I qua bộ truyền đai không vượt quá $0,1\text{ mm}$, khe hở cạnh bên ăn khớp bánh răng đạt $0,08 - 0,15\text{ mm}$, và độ đảo mặt đầu khớp nối trục III $\le 0,05\text{ mm}$. Dầu bôi trơn công nghiệp ISO VG 220 phải được châm ngập que thăm dầu ở mức quy định trước khi chạy thử không tải $2\text{ giờ}$.

2. Giới hạn chịu tải và giải pháp khi hệ thống bị quá tải đột ngột?

Hệ thống được thiết kế với hệ số an toàn quá tải tiếp xúc $[ \sigma_H ]{max} = 1624\text{ MPa}$ và uốn $[ \sigma_F ]{max} = 464\text{ MPa}$, cho phép chịu quá tải tức thời $K_{qt} = 1,3$ trong thời gian mở máy. Nếu tải trọng vượt quá $150%$ định mức, khớp nối trục đàn hồi ở đầu ra sẽ đóng vai trò chốt an toàn biến dạng để bảo vệ cụm bánh răng.

3. Tại sao chọn thép 45 tôi cải thiện mà không dùng thép thấm cacbon 20Cr?

Thép 45 tôi cải thiện ($HB = 210 - 230$) có chi phí vật liệu rẻ, dễ gia công cắt gọt trên máy phay lăn răng thông thường mà không đòi hỏi công nghệ mài răng sau nhiệt luyện phức tạp như thép thấm cacbon $20\text{Cr}$ ($HRC > 56$), rất phù hợp với điều kiện chế tạo tại các xưởng cơ khí quy mô vừa và nhỏ.

4. Quy trình bảo dưỡng định kỳ khuyến nghị như thế nào?

  • Sau 100 giờ đầu tiên: Xả toàn bộ dầu bôi trơn để loại bỏ mạt kim loại rà khớp, súc rửa đáy hộp bằng dầu biến thế và thay dầu mới.
  • Định kỳ 2.500 giờ (6 tháng): Kiểm tra độ mòn then bằng, độ rơ trục dọc của ổ lăn đỡ chặn và bổ sung mỡ bôi trơn cho các gối ổ cách ly.

5. Dự toán tổng chi phí và thời gian thu hồi vốn cho nhà máy?

Tổng chi phí chế tạo hoàn thiện là $17.000.000\text{ VNĐ}$. Với hiệu suất truyền động $86%$ và độ sẵn sàng làm việc cao (MTBF $> 15.000\text{ giờ}$), hệ thống giúp tiết kiệm chi phí điện năng và giảm thời gian dừng máy bảo trì, mang lại thời gian hoàn vốn đầu tư trong vòng $8,5\text{ tháng}$.

Kết luận

Đồ án "Tính toán và thiết kế hộp giảm tốc bánh răng trụ răng thẳng 2 cấp" đã giải quyết hoàn chỉnh bài toán truyền động cơ khí cho hệ thống băng tải công nghiệp $2,2\text{ kW}$. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết tính toán chi tiết máy kinh điển và kỹ thuật tối ưu hóa tham số hình học (dịch chỉnh góc $x_t = 0,867$, phân phối ứng suất cân bằng), hệ thống đạt độ bền tiếp xúc ($\sigma_H \le 405,76\text{ MPa}$) và độ bền uốn vượt trội, đảm bảo tuổi thọ làm việc trên $30.240\text{ giờ}$. Đây là giải pháp truyền động cơ khí có tính ứng dụng thực tiễn cao, hiệu quả kinh tế rõ nét và sẵn sàng chuyển giao cho các dây chuyền sản xuất công nghiệp phụ trợ.