Việc chọn hộp giảm tốc bắt đầu bằng số tải chứ không phải trang danh mục. Số tải là mô-men xoắn đầu ra mà máy được điều khiển của bạn yêu cầu, nhân với hệ số dịch vụ có tính đến sốc và tải. Khi đã biết mô-men xoắn đó, phần còn lại của quy trình lựa chọn sẽ tuân theo một trình tự logic: tính tỷ lệ từ tốc độ động cơ và tốc độ đầu ra, chọn họ bánh răng phù hợp với mô-men xoắn và ứng dụng, xác minh cách lắp đặt và cấu hình trục, sau đó xác nhận hiệu suất và định mức nhiệt.
Hộp giảm tốc là gì và tại sao sự lựa chọn lại quan trọng?
Bộ giảm tốc là một bộ phận cơ khí giúp giảm tốc độ đầu vào và tăng mô-men xoắn đầu ra thông qua việc chia lưới các bánh răng. Nếu một động cơ 1.450 vòng/phút dẫn động một ròng rọc băng tải phải quay ở tốc độ 36 vòng/phút, thì bộ giảm tốc 40:1 có thể thực hiện được điều đó trong khi nhân mô-men xoắn với cùng một hệ số, trừ đi tổn thất hiệu suất. Khái niệm này rất đơn giản nhưng các lựa chọn thì không: loại bánh răng, độ cứng của răng, vỏ, bôi trơn và lắp đặt đều ảnh hưởng đến hiệu suất trong thế giới thực.
Để hiểu hình học bên trong và nguyên tắc hoạt động trước khi chỉ định, sẽ giúp xem xét cách thức hoạt động của bộ giảm tốc công nghiệp và loại nào phù hợp với nhiệm vụ nào. Nền tảng đó quan trọng vì hai bộ giảm tốc có cùng tỷ lệ có thể có hiệu suất, tiếng ồn và khả năng chịu tải sốc rất khác nhau.
Các thông số chính để lựa chọn hộp giảm tốc
Mômen đầu ra cần thiết là điểm khởi đầu cho bất kỳ lựa chọn bộ giảm tốc nào. Quá trình lựa chọn thực tế sẽ kiểm tra năm thông số theo thứ tự sau: mô-men xoắn, tỷ số, hiệu suất, chu kỳ làm việc và định mức nhiệt.
Mô-men xoắn đầu ra và hệ số dịch vụ
Tính toán mô-men xoắn tải từ lực cản của máy tại trục đầu ra, đối với băng tải có nghĩa là lực căng và ma sát của đai, đối với lực cản chất lỏng của máy trộn, và đối với cần trục là tải trọng nâng và gia tốc. Nhân với hệ số sử dụng để tính tải sốc, số lần khởi động mỗi giờ và thời gian vận hành hàng ngày. Một quạt ổn định có thể cần hệ số hoạt động từ 1,0 đến 1,25; máy cán hoặc máy nghiền có thể cần 2.0 hoặc cao hơn. Chọn bộ giảm tốc có xếp hạng danh mục bằng hoặc vượt quá mô-men xoắn đã điều chỉnh này.
Tỷ lệ giảm
Tỷ lệ này là tốc độ động cơ chia cho tốc độ đầu ra mong muốn. Nếu động cơ chạy ở tốc độ 1.470 vòng/phút và tốc độ đầu ra phải là 30 vòng/phút thì tỷ số là 49. Các tỷ số tiêu chuẩn như 40, 50 hoặc 63 là phổ biến; chọn tỷ lệ tiêu chuẩn gần nhất và xác minh rằng tốc độ đầu ra đạt được vẫn nằm trong dung sai quy trình của bạn. Đối với các máy cần tốc độ bề mặt hoặc tốc độ tiến dao cụ thể, ngay cả sự chênh lệch một răng trên một bánh răng nhỏ cũng làm thay đổi tỷ lệ một cách đáng kể.
Hiệu quả
Hiệu quả determines how much input power becomes useful output power and how much becomes heat. Helical and planetary reducers typically reach 95% to 98% per stage, while worm reducers range from about 50% to 90%, with the lowest efficiency at high ratios and low input speeds. In intermittent duty, lower efficiency is rarely a problem; in continuous operation, heat buildup can shorten lubricant life and damage seals, so the thermal power rating must be checked alongside the mechanical rating.
Chu kỳ làm việc và điều kiện môi trường xung quanh
Số giờ hoạt động mỗi ngày, số lần khởi động mỗi giờ, nhiệt độ môi trường xung quanh, bụi và độ ẩm đều ảnh hưởng đến mức bảo vệ và định mức nhiệt cần thiết của bộ giảm tốc. Vỏ bọc theo tiêu chuẩn IP65, bôi trơn cưỡng bức hoặc quạt làm mát bên ngoài có thể cần thiết ở những nhà máy nóng hoặc nhiều bụi. Xác nhận rằng công suất nhiệt của thiết bị đã chọn vượt quá công suất áp dụng ở chu kỳ hoạt động cụ thể của bạn.
Các loại hộp giảm tốc và ứng dụng được đề xuất
Mỗi dòng hộp giảm tốc đều đánh đổi hiệu suất, mật độ mô-men xoắn, chi phí và hình dạng khác nhau, do đó, loại phù hợp sẽ xuất phát từ ứng dụng chứ không phải theo thói quen. Năm họ phổ biến nhất là xoắn ốc, hành tinh, sâu, xiên và cycloidal.
Hộp giảm tốc xoắn ốc (hình trụ)
Bộ giảm tốc xoắn ốc sử dụng các trục song song và các răng góc cạnh ăn khớp dần dần, mang lại khả năng vận hành êm ái, hiệu quả cao và chia sẻ tải trọng tốt. Chúng là lựa chọn mặc định cho băng tải, máy trộn, cần cẩu, tời nâng và máy móc nói chung. Đối với tải nặng, bánh răng được tôi cứng trên mặt đất sẽ cải thiện khả năng chịu tải và tuổi thọ sử dụng; của chúng tôi hộp giảm tốc hình trụ bề mặt răng cứng được chế tạo để hoạt động liên tục, mô-men xoắn cao. Để có bộ tùy chọn trục song song hoàn chỉnh, hãy xem dòng sản phẩm hộp giảm tốc của chúng tôi.
Nhà sản xuất, nhà máy giảm tốc bánh răng trụ bề mặt răng cứng Taixing Giảm tốc là nhà sản xuất & nhà máy sản xuất Bộ giảm tốc bánh răng hình trụ bề mặt răng cứng của Trung Quốc, với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực kỹ thuật công nghiệp... Xem sản phẩm → Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh
Bộ giảm tốc hành tinh tập trung mô-men xoắn trong một gói đồng trục nhỏ gọn, vì bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh và bánh răng vành chia chia sẻ tải trên nhiều mắt lưới. Thiết kế này mang lại mật độ mô-men xoắn cao nhất so với bất kỳ loại hộp giảm tốc thông thường nào, khiến nó trở thành ứng cử viên sáng giá cho máy móc điều khiển bằng servo, bàn quay, thiết bị di động và bất kỳ ứng dụng nào có không gian hạn chế. A hộp giảm tốc hành tinh với các bánh răng được tôi cứng và mài mang lại độ chính xác cao, độ phản ứng thấp và tuổi thọ cao dưới tải trọng đảo chiều.
Bộ giảm tốc bánh răng hành tinh Manufacturer, Factory Taixing Giảm tốc là nhà sản xuất & nhà máy Giảm tốc bánh răng hành tinh Trung Quốc, với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực giảm tốc công nghiệp. Bán buôn... Xem sản phẩm → Hộp giảm tốc sâu
Bộ giảm tốc trục vít cung cấp khả năng truyền tải điện góc vuông trong một gói nhỏ gọn, chi phí thấp và xử lý các tỷ lệ giảm tốc cao trong một giai đoạn gần như âm thầm. Tuy nhiên, sự tiếp xúc trượt giữa sâu và bánh xe làm hạn chế hiệu quả và tạo ra nhiệt, vì vậy các thiết bị này phù hợp nhất với chế độ làm việc không liên tục và công suất vừa phải. Khi ứng dụng yêu cầu khả năng tải nhiều hơn khả năng mà một thiết bị bao bọc đơn tiêu chuẩn có thể cung cấp, hộp giảm tốc sâu bao bọc kép cung cấp diện tích tiếp xúc và mô-men xoắn lớn hơn.
Nhà sản xuất, nhà máy giảm tốc bánh răng giun bao bọc đôi Taixing Giảm tốc là nhà sản xuất & nhà máy Giảm tốc bánh răng bao bọc kép của Trung Quốc, với nhiều năm kinh nghiệm trong lĩnh vực giảm tốc độ công nghiệp... Xem sản phẩm → Bộ giảm tốc bánh răng côn
Bộ giảm tốc vát thay đổi hướng của lực 90 độ với các răng thẳng, xoắn ốc hoặc hình hypoid. Các góc xiên xoắn ốc và hình hypoid chạy êm hơn và chịu nhiều tải hơn so với các góc xiên thẳng, khiến chúng trở nên phổ biến trong các bộ truyền động băng tải góc phải, bộ truyền động bơm và máy công cụ nơi hiệu suất và độ chính xác của vị trí đóng vai trò quan trọng.
Chất khử cycloidal
Bộ giảm tốc cycloidal sử dụng một cam lệch tâm và một bộ đĩa cycloidal thay vì các răng bánh răng thông thường. Chúng chịu được tải va đập cao, mang lại khả năng giảm thiểu cao trong thân máy nhỏ gọn và chịu đựng tốt tình trạng quá tải trong thời gian ngắn, đó là lý do tại sao chúng vượt trội trong chế tạo robot, bảng chỉ mục và các ứng dụng chịu va đập nặng.
Bảng so sánh hộp số giảm tốc
Bảng dưới đây tóm tắt những sự cân bằng chính giữa năm họ bộ giảm tốc.
| Loại | Hiệu quả | Tỷ lệ một giai đoạn | Mật độ mô-men xoắn | Ứng dụng tốt nhất |
|---|---|---|---|---|
| xoắn ốc | 96-98% | 3:1 đến 10:1 | Trung bình | Băng tải, máy trộn, cần cẩu |
| hành tinh | 95-98% | 3:1 đến 12:1 | Cao | Ổ đĩa servo và lập chỉ mục |
| Worm | 50-90% | 5:1 đến 60:1 | Thấp | Nhiệm vụ gián đoạn góc phải |
| Góc xiên | 95-98% | 1:1 đến 5:1 | Trung bình | Ổ đĩa tốc độ cao góc phải |
| Cycloidal | 90-95% | 6:1 đến 87:1 | Cao | Tải sốc, robot |
Hiệu quả values are approximate and depend on ratio, load, lubricant, and manufacturer tolerance.
Quy trình lựa chọn bộ giảm tốc từng bước
Quá trình lựa chọn giảm xuống còn tám bước có thể kiểm chứng, do đó không còn gì phải phỏng đoán.
- Xác định tốc độ đầu vào của động cơ tính bằng vòng/phút và tốc độ đầu ra cần thiết của máy được điều khiển.
- Tính tỷ lệ giảm: R = tốc độ đầu vào chia cho tốc độ đầu ra.
- Xác định mômen tải tại trục ra từ điện trở và quán tính của máy.
- Nhân mômen tải với hệ số sử dụng đối với loại chế độ làm việc để đạt được mômen định mức yêu cầu.
- Chọn họ hộp giảm tốc dựa trên mô-men xoắn, hiệu suất, tải sốc và hướng trục.
- Xác minh xếp hạng danh mục ở tỷ lệ đã chọn đáp ứng hoặc vượt quá mô-men xoắn định mức yêu cầu.
- Kiểm tra định mức nhiệt để vận hành liên tục, đặc biệt đối với bộ giảm sâu.
- Xác nhận vị trí lắp, kích thước trục và khả năng tương thích của khớp nối.
Cấu hình lắp và trục
Đường bao hình học cũng quan trọng như định mức mô-men xoắn. Bộ giảm tốc được chế tạo với các trục song song, trục vuông góc hoặc trục đồng trục và mỗi cách bố trí phù hợp với cách bố trí máy khác nhau.
Các bộ phận trục song song phù hợp với việc lắp đặt ở nơi động cơ và máy nằm cạnh nhau. Các bộ phận côn hoặc côn góc vuông phù hợp với những nơi động cơ phải được gắn xung quanh một góc. Các bộ phận hành tinh đồng trục giữ cho động cơ, bộ giảm tốc và máy nằm trên một đường thẳng, giúp tiết kiệm không gian sàn và đơn giản hóa việc căn chỉnh.
Các kiểu lắp bao gồm thiết kế gắn chân, gắn mặt bích và gắn trục. Bộ giảm tốc gắn chân bắt vít vào nền hoặc khung và dễ dàng căn chỉnh và bảo trì nhất. Các bộ phận gắn mặt bích được bắt vít trực tiếp vào vỏ máy, tiết kiệm không gian và loại bỏ các vấn đề về căn chỉnh. Bộ giảm tốc gắn trên trục được lắp đặt trực tiếp trên trục dẫn động, thường có cánh tay đòn, giúp đơn giản hóa việc trang bị thêm nhưng yêu cầu thiết kế cánh tay phản ứng cẩn thận.
Tư vấn lựa chọn ứng dụng cụ thể
Các ngành công nghiệp khác nhau đặt ra những yêu cầu khác nhau đối với bộ giảm tốc, do đó, mức mô-men xoắn giống nhau không đương nhiên là cùng một sản phẩm.
Trong khai thác mỏ và xử lý số lượng lớn, tải va đập và bụi chiếm ưu thế, do đó, một bộ phận xoắn ốc hoặc hành tinh cứng với hệ số phục vụ rộng rãi và khả năng bịt kín tốt là điều cần thiết. Trong nhiệm vụ của cần trục và tời, bộ giảm tốc phải xử lý việc khởi động, phanh thường xuyên và thỉnh thoảng xảy ra tình trạng quá tải, đòi hỏi phải có vỏ chắc chắn và khả năng chịu nhiệt cao. Trong quá trình trộn và khuấy, đầu ra mô-men xoắn cao tốc độ thấp với trục có đường kính lớn là điển hình và bộ giảm tốc cũng phải hỗ trợ lực đẩy dọc trục đáng kể.
Mua từ một nhà sản xuất có phạm vi sản phẩm rộng cho phép bạn kết hợp kiến trúc hộp số chính xác với ứng dụng thay vì buộc một đơn vị chung phải phù hợp. Các nhà cung cấp sản xuất hộp giảm tốc bánh răng trụ, hộp giảm tốc hành tinh và hộp giảm tốc trục vít dưới một mái nhà cũng có thể tư vấn về sự cân bằng giữa các loại trong quá trình lựa chọn. Để xem danh mục sản phẩm rộng hơn phù hợp với nhiệm vụ công nghiệp như thế nào, bạn có thể truy cập dòng sản phẩm hộp giảm tốc của chúng tôi.
Câu hỏi thường gặp
Yếu tố quan trọng nhất khi lựa chọn hộp số giảm tốc là gì?
Mô-men xoắn đầu ra, được điều chỉnh theo hệ số sử dụng, là con số quan trọng nhất. Nếu bộ giảm tốc không thể cung cấp mô-men xoắn cần thiết ở tốc độ định mức thì không có vấn đề gì khác. Sau mô-men xoắn, kiểm tra tỷ lệ giảm tốc, hiệu suất và lắp đặt.
Làm cách nào để tính tỷ số truyền tôi cần?
Chia tốc độ đầu vào của động cơ cho tốc độ đầu ra mong muốn. Ví dụ: đầu vào 1.450 vòng/phút và đầu ra 36 vòng/phút cho tỷ lệ 40,3:1. Chọn tỷ lệ tiêu chuẩn gần nhất và xác minh tốc độ đạt được trong phạm vi dung sai của bạn.
Tôi nên sử dụng hộp giảm tốc trục vít hay hộp giảm tốc?
Sử dụng bộ giảm tốc xoắn ốc bất cứ khi nào bạn cần hiệu suất cao, hoạt động liên tục hoặc bố trí trục song song. Sử dụng bộ giảm tốc khi bạn cần truyền góc vuông, diện tích nhỏ gọn hoặc giảm một cấp rất cao và nhiệm vụ không liên tục thay vì liên tục.
Tôi nên chọn yếu tố dịch vụ nào?
Tải nhẹ, ổn định với thời gian hoạt động lên đến tám giờ mỗi ngày thường sử dụng hệ số dịch vụ từ 1,0 đến 1,25. Tải sốc vừa phải sử dụng từ 1,25 đến 1,75. Va đập mạnh hoặc tải qua lại sử dụng 1,75 đến 2,5 hoặc cao hơn. Luôn kiểm tra bảng phân loại nhiệm vụ của nhà sản xuất.
Tôi có thể giảm tốc độ quá khổ để an toàn không?
Kích thước quá lớn vừa phải có thể chấp nhận được, nhưng kích thước quá lớn sẽ làm giảm hiệu quả, tăng chi phí và trọng lượng, đồng thời có thể gây ra các vấn đề về độ lệch với khớp nối. Chọn đơn vị nhỏ nhất có xếp hạng mô-men xoắn, nhiệt và dịch vụ đáp ứng ứng dụng.
Chọn hộp số giảm tốc là quá trình loại bỏ các phương án chứ không phải tích lũy chúng. Xác định mô-men xoắn, tính toán tỷ số, chọn cấu trúc bánh răng, xác minh việc lắp đặt và xác nhận định mức nhiệt. Bộ giảm tốc được chọn theo cách này sẽ chạy êm, duy trì trong giới hạn nhiệt độ và mang lại nhiều năm sử dụng mà không gặp sự cố, đó chính là mục đích cuối cùng của bộ giảm tốc.
