Hộp giảm tốc là gì? Có những loại hộp giảm tốc nào?

Hộp giảm tốc là một thành phần quan trọng trong các hệ thống truyền động cơ khí. Đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tốc và tăng momen xoắn. Được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, thiết bị giúp chuyển đổi tốc độ và mô-men xoắn từ động cơ sang các bộ phận khác nhau. Để có thể hiểu rõ hơn về sản phẩm, mời bạn đọc theo dõi bài viết dưới đây. 

Hộp giảm tốc là gì?

Hộp giảm tốc là một cơ cấu chuyển động được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và momen xoắn trong các hệ thống truyền động. Nó là một trong những lựa chọn hàng đầu khi cần kết nối trung gian giữa động cơ và các thiết bị khác trong dây chuyền sản xuất. 

Chức năng chính của hộp là giảm vận tốc góc và tăng mômen xoắn. Nó cho phép điều chỉnh tốc độ vòng quay để đáp ứng yêu cầu cụ thể của hệ thống. Bằng cách sử dụng tỉ số truyền không đổi, hộp sẽ đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao trong quá trình truyền động. Với tính linh hoạt và độ tin cậy cao, thiết bị đã trở thành một công cụ quan trọng trong các ngành công nghiệp và ứng dụng khác nhau.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp giảm tốc

Cấu tạo của hộp

Cấu tạo của hộp giảm tốc là khá đơn giản. Gồm các bánh răng thẳng và nghiêng kết nối với nhau theo tỉ số truyền nhất định. 

Khi được cấp nguồn điện, hộp sẽ tạo ra chuyển động quay phù hợp với nhu cầu của người sử dụng. Việc thiết kế một hộp phù hợp sẽ phụ thuộc vào các yêu cầu và điều kiện làm việc cụ thể.

Trong quá trình lắp ráp, một đầu của hộp được kết nối với nguồn điện, sử dụng các phương pháp như:  xích, đai hoặc nối cứng. Đầu còn lại của thiết bị sẽ được kết nối với tải, tức là các thiết bị hay công cụ mà chúng ta muốn truyền động. Qua quá trình này, thiết bị giúp tăng momen xoắn và điều chỉnh tốc độ quay sao cho phù hợp với yêu cầu và công việc cụ thể.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của hộp dựa trên sự điều khiển của người sử dụng. Giúp các bánh răng di chuyển theo tỷ số truyền nhất định. Trong quá trình giảm tốc, bánh răng nhỏ sẽ quay một vòng, trong khi bánh răng lớn quay ba vòng. Và ngược lại trong quá trình tăng tốc. Bánh răng hành tinh và bánh răng vi sai thường chịu được áp lực lớn hơn các bộ phận thông thường.

Thiết bị được lắp đặt và thiết kế với tỷ số truyền thích hợp tùy thuộc vào nhu cầu làm việc và mục đích sử dụng của người dùng. Hiện nay, trên thị trường có nhiều thương hiệu sản xuất hộp số giảm tốc, đáp ứng nhu cầu của các loại động cơ khác nhau. Một số chuyên gia đánh giá cao công nghệ sản xuất hộp số từ Đài Loan và Nhật Bản. Thiết bị có khả năng đảm bảo an toàn và chất lượng.

Qua việc sử dụng hộp, người dùng có thể tận dụng các vòng quay và tỷ số truyền phù hợp để đáp ứng yêu cầu công việc của họ. Thiết bị đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh tốc độ và momen xoắn của các thiết bị và hệ thống truyền động. Đồng thời cung cấp tính an toàn và hiệu suất cho quá trình hoạt động.

>>> Bài viết xem thêm: Công tơ điện là gì? 

Ưu và nhược điểm của hộp giảm tốc

Ưu điểm nổi bật

• Giảm tốc độ: Cho phép điều chỉnh tốc độ quay của động cơ điện, giúp đồng bộ hệ thống truyền động với các thiết bị khác và đáp ứng yêu cầu công việc.
• Tăng momen xoắn: Có khả năng tăng momen xoắn đầu ra so với momen xoắn đầu vào từ động cơ, giúp vận hành các thiết bị truyền động mạnh mẽ và hiệu quả hơn.
• Tỉ số truyền đồng nhất: Cung cấp tỉ số truyền không đổi giữa đầu vào và đầu ra, đảm bảo sự ổn định và chính xác trong quá trình chuyển động.
• Độ tin cậy cao: Với cấu tạo đơn giản và ít bộ phận chuyển động, thiết bị thường có độ bền cao và ít hư hỏng, giúp kéo dài tuổi thọ và tăng tính ổn định của hệ thống truyền động.
• Đa dạng ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, ô tô, nông nghiệp, gia đình và các thiết bị gia dụng, đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng khác nhau.

Nhược điểm

• Mất công suất: Quá trình truyền động thông qua hộp có thể dẫn đến mất đi một phần công suất, do sự ma sát và tổn thất năng lượng trong quá trình chuyển động.
• Kích thước và trọng lượng: Thiết bị thường có kích thước lớn và trọng lượng nặng, đòi hỏi không gian và vị trí lắp đặt phù hợp.
• Chi phí: Có chi phí sản xuất và lắp đặt cao hơn so với các phương pháp truyền động khác, đặc biệt là trong các ứng dụng nhỏ và đơn giản.
• Bảo trì và sửa chữa: Trong trường hợp cần bảo trì hoặc sửa chữa, việc tháo lắp và bảo dưỡng hộp có thể phức tạp và tốn thời gian.
• Giới hạn tốc độ: Một số loại hộp có giới hạn tốc độ tối đa, khiến cho không thể tăng tốc độ quay của động cơ lên mức cao hơn.

Ứng dụng của hộp giảm tốc

Thiết bị có rất nhiều ứng dụng trong đời sống hàng ngày. Dưới đây là một số ví dụ về các lĩnh vực sử dụng:

• Công nghiệp: Được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất công nghiệp để điều chỉnh tốc độ và momen xoắn của máy móc, máy kéo, băng chuyền; máy ép, máy cắt, máy hàn và nhiều thiết bị khác.
• Ô tô: Trong xe hơi, hộp được sử dụng trong hệ truyền động để điều chỉnh tốc độ và lực kéo của xe. Nó cũng được sử dụng trong hộp số tự động và hộp số gắn cầu để chuyển đổi và điều chỉnh các bước số.
• Robot và tự động hóa: Hộp được tích hợp vào robot và các hệ thống tự động hóa để điều khiển chuyển động và tốc độ của các cần, cánh tay hoặc bánh xe.
• Thiết bị gia dụng: Trong gia đình, thiết bị được sử dụng trong máy rửa chén, máy giặt và các thiết bị gia dụng khác.
• Nông nghiệp: Trong các ngành công nghiệp nông nghiệp, hộp được sử dụng trong máy cắt cỏ, máy gặt, máy phun thuốc….
• Kỹ thuật y tế: Ứng dụng dụng trong các thiết bị y tế như máy hút, máy điều trị, thiết bị thể thao và giường bệnh để điều chỉnh chuyển động và tốc độ.
• Máy móc công trình: Trong ngành xây dựng và công trình, thiết bị được sử dụng trong máy đào, máy xúc, máy trộn bê tông…

>>> Tham khảo thêm bài viết: Rơ le nhiệt là gì?

Hộp giảm tốc có bao nhiêu loại?

Phân loại theo cấp giảm tốc

Thiết bị được phân loại theo cấp giảm tốc dựa trên số lần thay đổi tỉ số truyền động. Dưới đây là các loại hộp giảm tốc thông dụng được phân loại theo số cấp giảm tốc:

• Loại 1 cấp: Đây là hộp có một lần thay đổi tỉ số truyền động. Người dùng có thể lựa chọn các loại hộp 1 cấp với bánh răng trụ, bánh răng nghiêng hoặc các loại khác, tùy thuộc vào mục đích sử dụng.
• Loại 2 cấp: Loại 2 cấp thực hiện hai lần thay đổi tỉ số truyền động. Có hai loại hộp 2 cấp thông dụng: hộp 2 cấp với bánh răng trụ hoặc bánh răng nghiêng và hộp 2 cấp đồng trục với bánh răng trụ.
• Loại 3 cấp: Là loại cần thực hiện ba lần thay đổi tỉ số truyền động. Với tên gọi như vậy vì nó cung cấp khả năng điều chỉnh tỉ số truyền động theo nhu cầu.

Phân loại theo cấu tạo

Thiết bị được phân loại dựa trên hình dáng và cấu tạo bên trong. Dưới đây là 6 loại phân loại phổ biến:

Loại bánh răng hành tinh

Đây là loại được thiết kế dựa trên cấu trúc truyền bánh răng. Các bánh răng được bố trí để ăn khớp với nhau. Điểm đặc biệt của loại này là kích thước nhỏ gọn và tỉ số truyền động lớn. Do đó, nó thường được sử dụng trong những không gian hạn chế nhưng yêu cầu công suất lớn.

Hộp giảm tốc bánh răng côn

Là loại sử dụng bánh răng nhuyễn ăn khớp với nhau. Điểm nổi bật của loại này là dễ sử dụng, thuận tiện trong việc bảo trì và sửa chữa, hiệu suất làm việc cao và khả năng giải nhiệt tốt. Tuy nhiên, loại bánh răng côn 1 cấp hoặc côn trụ 2 cấp có kích thước lớn và chiếm diện tích hơn.

Hộp giảm tốc trục vít

Hộp giảm tốc trục vít là một lựa chọn tuyệt vời khi bạn cần lắp đặt thiết bị cho động cơ có công suất dưới 11kW. Thiết bị này được người dùng đánh giá cao.

Cấu tạo của hộp giảm tốc trục vít bao gồm một trục vít (guồng xoắn) được làm bằng thép không gỉ và một bánh răng được làm bằng đồng thau.

Ngoài ra, thiết bị hộp giảm tốc trục vít còn có hai trục đầu vào, hai trục đầu ra, và bốn vòng bi bạc đạn. Kích thước của hộp giảm tốc có thể linh hoạt lựa chọn từ size 50 đến size 250. Dựa trên kích thước thực tế từ trục ra đến trục vào.

Hộp số giảm tốc bánh răng trục thẳng

Hộp số giảm tốc bánh răng trục thẳng là một loại thiết bị tiêu chuẩn được sử dụng chủ yếu trong công nghiệp. Loại hộp số giảm tốc này được làm bằng thép hoặc gang, và được kết nối với motor truyền động thông qua các khớp nối hoặc bánh đà. Thiết bị này được thiết kế với các cặp bánh răng ăn khớp với nhau, trong đó trục đầu vào trùng với trục đầu ra.

Hộp giảm tốc đồng trục

Hộp giảm tốc đồng trục là một loại có hai trục song song. Đây là dạng trục thẳng của hộp giảm tốc bánh răng, trong đó các bánh răng trụ nghiêng ăn khớp với nhau. Ưu điểm của loại thiết bị này là nó có kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ.

Hộp giảm tốc đồng trục có hai loại: hộp giảm tốc có hai lần thay đổi tỉ số truyền động và hộp giảm tốc bánh răng trụ hai cấp đồng trục.

Hộp giảm tốc cyclo

Hộp giảm tốc cyclo có cấu tạo bằng bi và được thiết kế đặc biệt với con lăn và các đĩa, hoạt động theo dạng trượt.

Với vai trò quan trọng và đa dạng ứng dụng, hộp giảm tốc đã góp phần không nhỏ vào sự phát triển của các ngành công nghiệp. Từ sản xuất, xây dựng, ô tô đến năng lượng và gia dụng. Sự tiện ích và hiệu quả của hộp giảm tốc khiến nó trở thành một công cụ không thể thiếu trong việc điều khiển và điều chỉnh các thiết bị và hệ thống. Đồng thời, đảm bảo hiệu suất và an toàn trong quá trình hoạt động.