Một hộp số (chủ yếu đề cập đến hộp số giảm tốc hoặc được đặt tên là gearhead) là một hệ thống cơ khí điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn giữa một nguồn điện (như một động cơ điện) và thiết bị dẫn động. Nó sử dụng các bánh răng để đạt được khả năng truyền lực chính xác đồng thời bảo vệ máy móc khỏi bị căng thẳng quá mức.
Chức năng chính:
✔ Giảm/Tăng tốc độ (Tỷ số truyền thay đổi RPM)
✔ Nhân mô-men xoắn (Mô-men xoắn cao hơn ở tốc độ thấp hơn)
✔ Thay đổi hướng (chuyển hướng nguồn 90° hoặc 180°)
✔ Thích ứng tải (Kết hợp khả năng của động cơ với yêu cầu tải)
2.1 Bằng cách sắp xếp bánh răng
|
Loại |
Đặc điểm |
Hiệu quả |
Tốt nhất cho |
|
Trục song song (Thúc đẩy/xoắn ốc) |
Đơn giản, tiết kiệm chi phí |
95-98% |
Băng tải, máy bơm |
|
Góc vuông (Vát/sâu) |
Truyền điện 90° |
50-98% |
Đóng gói, thang máy |
|
bánh răng hành tinh |
Nhỏ gọn, mô-men xoắn cao |
95-97% |
Robot, xe điện |
|
Ổ đĩa hài hòa |
Không phản ứng dữ dội, tỷ lệ cao |
80-90% |
Hàng không vũ trụ, y tế |
2.2 Theo ứng dụng
Hộp số công nghiệp: Công suất nặng (máy nghiền thép, máy nghiền)
Hộp số chính xác: Độ phản ứng thấp (CNC, robot)
Hộp số xe: Số tay/tự động (ô tô, xe tải)
Hộp số đặc biệt: Tỷ lệ tùy chỉnh (tua bin gió, hàng hải)
3.1 Nguyên tắc cơ bản
Tỷ số truyền = Răng đầu vào răng đầu ra
*(Ví dụ: Truyền động bánh răng 30 răng Bánh răng 60 răng → giảm 2:1)*
Mối quan hệ mô-men xoắn:
Mô-men xoắn đầu ra = Mô-men xoắn đầu vào × Tỷ lệ × Hiệu suất
3.2 Thành phần chính
✔ Trục đầu vào (Kết nối với nguồn điện)
✔ Bánh răng (Thúc đẩy, xoắn ốc, sâu, hành tinh)
✔ Trục đầu ra (Cung cấp năng lượng được điều chỉnh)
✔ Vỏ (Chứa dầu bôi trơn, bảo vệ linh kiện)
✔ Vòng bi (Hỗ trợ các bộ phận quay)
|
tham số |
Tầm quan trọng |
Phạm vi điển hình |
|
Tỷ lệ |
Hệ số điều chỉnh tốc độ |
1,5:1 đến 300:1+ |
|
Xếp hạng mô-men xoắn |
Mômen đầu ra an toàn tối đa |
10Nm đến 1.000.000Nm+ |
|
Hiệu quả |
Tổn thất điện năng qua hệ thống |
50% (sâu) đến 98% (xoắn ốc) |
|
Phản ứng dữ dội |
Chơi quay giữa các bánh răng |
|
|
gắn kết |
Cấu hình cài đặt |
Chân, mặt bích, trục, lỗ rỗng |
Sản xuất: Băng tải, máy đùn, máy ép
Vận tải: Hộp số ô tô, thiết bị hạ cánh máy bay
Năng lượng: Hộp số tuabin gió, nhà máy thủy điện
Robotics: Bộ truyền động chung, định vị chính xác
Thi công: Cần cẩu, máy trộn bê tông
6.1 Các yếu tố lựa chọn chính
Yêu cầu về công suất (nhu cầu HP/kW và mô-men xoắn)
Phạm vi tốc độ (RPM đầu vào/đầu ra)
Chu kỳ hoạt động (Hoạt động liên tục và không liên tục)
Điều kiện môi trường (Nhiệt độ, bụi, độ ẩm)
Nhu cầu chính xác (Yêu cầu phản ứng dữ dội)
6.2 Quy trình định cỡ
Xác định công suất và tốc độ đầu vào
Tính toán tốc độ/mô-men xoắn đầu ra cần thiết
Chọn loại bánh răng và tỷ số thích hợp
Xác minh kích thước đáp ứng các hạn chế về không gian
7.1 Hệ thống bôi trơn
Tắm dầu: Phương pháp phổ biến nhất
Mỡ: Dành cho các thiết bị nhỏ/tốc độ thấp
Bôi trơn cưỡng bức: Dành cho các ứng dụng nặng
7.2 Dấu hiệu hư hỏng thường gặp
Tiếng ồn bất thường (Mòn bánh răng, hỏng ổ trục)
Rò rỉ dầu (Phớt bịt kín)
Quá nóng (Không đủ bôi trơn)
Rung động (Độ lệch, các bộ phận bị mòn)
✅ Hộp số thông minh (giám sát tình trạng hỗ trợ IoT)
✅ Thiết kế hiệu quả cao (Cấu hình răng bánh răng được tối ưu hóa)
✅ Vật liệu Composite (Bánh răng nhẹ, bền)
✅ Hộp số động cơ tích hợp Đơn vị (Hệ thống cơ điện tử nhỏ gọn)
Hộp số là bộ phận truyền lực cơ bản cho phép vận hành máy móc hiệu quả trong các ngành công nghiệp. Lựa chọn và bảo trì thích hợp đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ tối ưu.
