Làm thế nào để chọn hộp số phù hợp nhất?

ⅰ. Câu hỏi đầu tiên đòi hỏi sự tự vấn sâu sắc: Tại sao thiết bị của tôi lại cần một bỘ GIẢM TỐC ?

 

Bước đầu tiên trong quá trình lựa chọn không phải là kiểm tra các thông số kỹ thuật, mà là làm rõ yêu cầu. Cũng như bác sĩ bắt đầu bằng việc khai thác bệnh sử, bạn trước hết phải xác định vai trò của bộ giảm tốc trong thiết bị của mình:

 

Nhiệm vụ cốt lõi là gì?

Liệu chúng ta chỉ cần giảm tốc độ động cơ để làm chậm tốc độ quay đầu ra? Hay cần tăng mô-men xoắn đầu ra của động cơ nhằm cấp thêm ‘sức mạnh ’cho thiết bị? Hay có thể cả hai phương án trên?

Trong hầu hết các trường hợp, bộ giảm tốc thực hiện đồng thời hai chức năng cốt lõi: giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn.

 

Bộ giảm tốc được sử dụng trong những tình huống nào?

Thiết bị của bạn có phải là một thiết bị kiểm tra y tế độ chính xác cao? Một máy nghiền quặng mạnh mẽ? Một dây chuyền sản xuất tự động tốc độ cao? Hay máy móc xây dựng ngoài trời chịu tác động của gió và ánh nắng?

Các môi trường làm việc khác nhau (nhiệt độ, độ ẩm, bụi, điều kiện ăn mòn, yêu cầu về độ sạch) và các ứng dụng công nghiệp khác nhau đòi hỏi các loại hộp số, cấp bảo vệ, vật liệu và thông số tuổi thọ phục vụ khác biệt đáng kể.

 

Loại tải là gì?

Điều này cực kỳ quan trọng! Điều gì ’được kết nối với bộ giảm tốc của bạn ’đầu ra của bộ giảm tốc?

(1) Tải đồng đều: Áp dụng cho các thiết bị như quạt, bơm và băng tải hoạt động ở tốc độ không đổi (tải ổn định), tiêu chí lựa chọn tương đối nhẹ nhàng.

(2) Tải va đập trung bình: Ví dụ bao gồm máy trộn (trong đó phân bố vật liệu có thể không đồng đều) và máy đóng gói (hoạt động theo chu kỳ ngắt quãng). Cần dự phòng một khoảng dự trữ nhất định.

(3) Tải va đập mạnh: Máy nghiền, máy dập và gầu xúc của máy đào. Đây là bài kiểm tra khắt khe nhất đối với hộp số! Khi lựa chọn mô hình, hãy ưu tiên khả năng chịu va đập và hệ số dự phòng.

 

Lịch trình làm việc thì sao?

Thiết bị có hoạt động liên tục 24 giờ mỗi ngày (ca S1), hay tuân theo chu kỳ làm việc – nghỉ (ca S3, S5)?

Các chế độ làm việc khác nhau ảnh hưởng trực tiếp đến tính toán nhiệt độ và tuổi thọ của bộ giảm tốc.

 

 

iI. Thiết lập các thông số cốt lõi: mô-men xoắn, tốc độ và công suất

 

Sau khi xác định rõ yêu cầu, chúng ta bắt đầu làm việc với các con số. Các thông số sau đây tạo thành nền tảng cho việc lựa chọn:

 

Công suất động cơ (P 1 ) tính bằng kW.

Tốc độ: Tốc độ đầu vào (n 1 ) và Tốc độ đầu ra yêu cầu (n 2 [Đơn vị: vòng/phút].

Điều này trực tiếp xác định tỷ số truyền (i).

Tỷ số truyền i = n 1 / n 2 .

Ví dụ, nếu động cơ quay ở tốc độ 1450 vòng/phút và bạn cần đầu ra là 145 vòng/phút, thì i = 1450 / 145 = 10.

 

Mô-men xoắn đầu ra yêu cầu (T 2 ):Đây là thông số quan trọng nhất! Nó xác định mô-men xoắn mà bộ giảm tốc cần cung cấp để dẫn động tải của bạn. Đơn vị thường dùng là Nm (niutơn-mét).

Cách tính như thế nào? Về mặt lý thuyết, bạn cần biết mô-men xoắn cản của tải. Trong thực tế, các kỹ sư thường sử dụng các công thức kinh nghiệm, so sánh với thiết bị tương tự hoặc đo mô-men xoắn động cơ cần thiết để dẫn động tải nhằm suy ra giá trị này (đừng quên chia cho tỷ số truyền và hiệu suất). ’t quên chia cho tỷ số truyền và hiệu suất).

Nói một cách đơn giản: hãy cân nhắc mức độ ‘nặng ’ và ‘khó khăn ’ tải của bạn là tải quay.

Mối quan hệ giữa công suất – mô-men xoắn – tốc độ được biểu diễn bằng công thức: T = 9550 × P / n, trong đó T ký hiệu mô-men xoắn (Nm), P đại diện cho công suất (kW), và n chỉ tốc độ quay (vòng/phút).

 

Hệ số phục vụ (f ₛ ):

Tải va đập càng cao, điều kiện vận hành càng khắc nghiệt và tuổi thọ phục vụ yêu cầu càng dài thì hệ số an toàn cần chọn càng lớn (thông thường dao động từ 1,2 đến 2,5 hoặc cao hơn nữa). Mô-men xoắn cuối cùng được chọn được tính theo công thức: Mô-men xoắn đã chọn T 2 = Mô-men xoắn lý thuyết T ₂ × f ₛ .

 

III. Lựa chọn kiểu lắp đặt: Không gian và kết nối thông minh

Bộ giảm tốc không phải là một thành phần độc lập; nó phải kết nối động cơ với tải và được gắn chắc chắn lên thiết bị. Các phương pháp lắp đặt phổ biến bao gồm:

O đầu ra ：

(1) Trục đặc

(2) Trục rỗng

(3) Đầu ra mặt bích

Đầu vào ：

(1) Mặt bích đầu vào

(2) Trục đầu vào

Cách lắp đặt thiết bị:

(1) Lắp đặt trên chân đế: Bộ giảm tốc có các lỗ bắt bu-lông ở đáy, được cố định lên nền bằng bu-lông. Phương pháp này ổn định và đáng tin cậy, đồng thời là loại phổ biến nhất.

(2) Lắp đặt bằng mặt bích: Đầu ra hoặc mặt bên của bộ giảm tốc được trang bị mặt bích để gắn thiết bị, giúp tiết kiệm không gian.

(3) Lắp đặt bằng cần truyền mô-men xoắn: Cấu hình này thường được sử dụng trong các hộp số cỡ trung bình đến lớn hoặc trong các ứng dụng yêu cầu hấp thụ mô-men xoắn phản lực, khi đó cần lắp đặt một cần truyền mô-men xoắn để cố định chắc chắn.

*Các yếu tố lựa chọn chính: Chọn tổ hợp thuận tiện nhất, tiết kiệm không gian nhất và đáng tin cậy nhất dựa trên bố trí thiết bị của bạn, loại động cơ (có hoặc không có mặt bích tiêu chuẩn IEC) và phương pháp kết nối tải. Việc xác nhận không gian trên bản vẽ là rất quan trọng!

iV. Cân nhắc về môi trường và hiệu suất: Chi tiết quyết định thành bại

Cấp độ bảo vệ (cấp độ IP) : Hộp giảm tốc có hoạt động trong môi trường có bụi, sương nước hoặc bị xả rửa không? Đối với môi trường ngoài trời hoặc khắc nghiệt, yêu cầu cấp độ bảo vệ cao hơn.

 

Phương pháp bôi trơn và tuổi thọ phục vụ:  Các hộp giảm tốc tiêu chuẩn thường được bôi trơn sẵn bằng dầu (hoặc mỡ) tại nhà máy. Các yếu tố cần lưu ý:

（1）Tuổi thọ không cần bảo trì: Bộ giảm tốc có thể vận hành trong bao lâu mà không cần thay mỡ dưới điều kiện bình thường? Đây là yếu tố đặc biệt quan trọng đối với các bộ giảm tốc được lắp đặt tại những vị trí khó bảo trì.

（2）Bôi trơn bằng dầu: Các bộ giảm tốc lớn hoặc loại chịu tải nặng có thể yêu cầu hệ thống bôi trơn và làm mát bằng dầu tuần hoàn cưỡng bức.

Phạm vi nhiệt độ hoạt động: Nhiệt độ cực thấp (như kho lạnh) hay cực cao (như xưởng luyện kim)? Vật liệu và chất bôi trơn của bộ giảm tốc được chọn phải tương thích với các điều kiện này.

 

Yêu cầu về độ ồn: Đối với môi trường nhạy cảm với tiếng ồn (ví dụ: cơ sở y tế, phòng thí nghiệm)? Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh và bánh răng côn có độ ồn tương đối thấp; bánh răng vít me cũng có thể vận hành êm hơn.

 

Khe hở lưng: Độ lệch góc tối đa cho phép của trục đầu ra khi trục đầu vào được cố định. Các hệ thống định vị chính xác (như bàn xoay) yêu cầu độ rơ khe hở rất nhỏ (thậm chí dưới 1 phút cung), trong khi các hộp số tiêu chuẩn có thể chấp nhận độ rơ khe hở lớn hơn (trên 10 phút cung). Đối với các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao, thường lựa chọn bộ giảm tốc hành tinh hoặc bộ giảm tốc RV.

 

V. Hướng dẫn tránh sai lầm thực tế: Những quan niệm sai lầm phổ biến khi lựa chọn mô hình

Chỉ tập trung vào công suất mà bỏ qua mô-men xoắn là sai lầm nghiêm trọng nhất của người mới bắt đầu! Thông số cốt lõi của một mẫu bộ giảm tốc là mô-men xoắn đầu ra định mức. Công suất động cơ phải được chuyển đổi thành khả năng mô-men xoắn đầu ra thông qua tỷ số truyền và hiệu suất để xác định tính đủ dùng.

Bỏ qua hệ số an toàn! Việc lựa chọn hộp số chỉ dựa trên mô-men xoắn tải lý thuyết sẽ tiềm ẩn nguy cơ cao xảy ra hỏng hóc đột ngột khi gặp xung lực khởi động hoặc dao động tải. Luôn luôn áp dụng hệ số an toàn phù hợp!

 

Lựa chọn loại quá lớn hoặc quá nhỏ:

Quá lớn: Lãng phí tiền bạc! Làm tăng thể tích và trọng lượng, chiếm dụng không gian quý báu, đồng thời làm tăng chi phí thiết bị và quán tính.

Quá nhỏ: Có thể gây quá nhiệt, tiếng ồn quá mức, mài mòn nhanh và tuổi thọ sử dụng ngắn. Trong các trường hợp nghiêm trọng, có thể xảy ra gãy răng hoặc va đập giữa các răng.

Do đó, cần đạt được sự cân bằng giữa độ tin cậy và chi phí.

 

Bỏ qua không gian lắp đặt và phương pháp lắp đặt: Thiết kế thiếu không gian? Phương pháp kết nối không phù hợp? Điều này có thể dẫn đến thất bại trong lắp đặt hoặc gây ứng suất quá lớn khi ép lắp. Hãy xác nhận trước các kích thước giao diện và không gian lắp đặt!

 

Bỏ qua hệ số điều kiện vận hành / hệ số ứng dụng:  Các mẫu sản phẩm của thương hiệu nổi tiếng cung cấp bảng hệ số điều kiện vận hành cho các ứng dụng khác nhau (ví dụ: tải đều, tải va đập trung bình, tải va đập nghiêm trọng), đây là những tài liệu tham khảo quan trọng để lựa chọn với hệ số an toàn. Luôn tham khảo các bảng này!

 

Mặc dù việc lựa chọn bộ giảm tốc có thể trông khá phức tạp do số lượng lớn các thông số kỹ thuật, nhưng chìa khóa nằm ở việc tập trung vào những yếu tố cốt lõi: xác định yêu cầu, hiểu rõ về mô-men xoắn, lựa chọn loại phù hợp, đảm bảo lắp đặt đúng cách và xem xét các yếu tố môi trường. Hãy ghi nhớ: Chỉ có bộ giảm tốc nào phù hợp nhất với ứng dụng thiết bị của bạn mới là lựa chọn tối ưu.

Nếu quý khách cần hỗ trợ, vui lòng liên hệ miễn phí với nhân viên bán hàng của chúng tôi để được tư vấn và lựa chọn sản phẩm phù hợp nhất.