Làm thế nào để chọn tỷ số truyền cho hộp giảm tốc?

30/07/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

Làm thế nào để chọn tỷ số truyền cho hộp giảm tốc?

Hộp giảm tốc bánh răng là một bộ phận thiết yếu của hệ thống truyền lực cơ khí, được sử dụng để biến đổi tốc độ và mô-men xoắn. Lựa chọn tỷ số truyền hộp giảm tốc sao cho đúng với mỗi ứng dụng là một quá trình khá đơn giản.

Bước đầu tiên của lựa chọn hộp giảm tốc là bạn phải biết mô-men xoắn và tốc độ cần thiết cũng như loại động cơ phù hợp để sử dụng. Sau đó, tỷ số truyền mới có thể được xác định trong trường hợp cụ thể. Nếu vậy, bước tiếp theo là chọn loại và tỷ lệ thích hợp.

Vậy hộp giảm tốc có chức năng gì? Động cơ điện thường có tốc độ quay vô cùng lớn nhưng khi ứng dụng vào sản xuất trên thực tế thì một vài trường hợp sẽ cần tốc độ hoạt động nhỏ hơn.

Một hình cắt của động cơ bánh răng cho thấy bánh răng sâu bên trong

Để giảm tốc độ, tăng mô- men xoắn và giải quyết các vấn đề về sai lệch quán tính của động cơ cho phù hợp với yêu cầu của máy móc thiết bị điện, người ta đã chế tạo ra hộp giảm tốc này.

Một số động cơ có thể hoạt động ở tốc độ thấp (chẳng hạn như dưới 1.000 vòng / phút) mà không cần hộp giảm tốc, trong khi những động cơ khác thì không.

Một hình cắt của động cơ bánh răng cho thấy bánh răng sâu bên trong. (Hình ảnh của Công ty Điện Bodine)

Để giảm tốc độ, tỷ số truyền được tính bằng công thức:

G = N ĐỘNG CƠ / N TẢI

Trong đó G là tỷ số truyền, và NĐộng cơ là vận tốc góc của động cơ và Ntải là vận tốc góc tải.

Thông thường hộp giảm tốc là 1 hệ bánh răng ăn khớp với nhau theo đúng tỉ số truyền và mô-men quay đã thiết kế để lấy ra số vòng quay mà chúng ta cần.

Cũng có 1 số hộp giảm tốc không xài bánh răng thường mà xài hệ bánh răng vi sai. Một động cơ nhỏ có hộp giảm tốc có giá rẻ hơn và nhỏ hơn một động cơ lớn hơn không có hộp giảm tốc nhưng lại tạo ra cùng một lượng mô-men xoắn bằng nhau.

Để tính toán tỷ số truyền yêu cầu khi cần nhân mô-men xoắn, tata có công thức:

G = T TẢI / [T MOTOR . eGEARS ]

trong đó G là tỷ số truyền, T là mômen xoắn và e là hiệu suất.

Một chức năng khác của hộp giảm tốc là giảm quán tính tải phản xạ ngược tới động cơ bằng hệ số bình phương của tỷ số truyền. Đối với hầu hết các ứng dụng chuyển động, đặc biệt là các ứng dụng hiệu suất cao, điều kiện lý tưởng là để quán tính tải phản xạ bằng với quán tính của động cơ.

Để tính toán tỷ số truyền khi ăn khớp hai quán tính trên, lấy căn bậc hai của tỷ số quán tính tải với quán tính động cơ như trong phương trình:

G = sqroot [J TẢI / J ĐỘNG CƠ ]

Trong đó G là tỷ số truyền và J là quán tính của động cơ và tải.