PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Hộp giảm tốc đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong Nông nghiệp
cũng như trong Công nghiệp.
Bằng sự linh hoạt với kết cấu nhỏ gọn, hoạt động đơn giản, làm việc êm dịu
và giá thành rẻ. Ngày nay hộp giảm tốc đã trở nên phổ biến và được áp dụng rộng
rãi hơn. Với những tính năng ưu việt hộp giảm tốc sẽ có những bước phát triển
mạnh mẽ tối ưu để luôn luôn đứng đầu thị trường trong tương lai. Việc áp dụng
khoa học kĩ thuật chính là làm tăng năng suất lao động, thay thế sức lao động của
người lao động một cách hiệu quả, đảm bảo an toàn cho người lao động trong quá
trình làm việc. Nhờ áp dụng khoa học kĩ thuật vào thực tiễn sản phẩm Hộp giảm
tốc đã được ra đời phục vụ cho quá trình hoạt động sản xuất để đáp ứng nhu cầu
của con người theo những nhu cầu khác nhau.
Là sinh viên chuyên ngành kĩ thuật nhưng với kiến thức còn hạn hẹp và sự
hiểu biết còn nông cạn nên tôi muốn trang bị cho bản thân thêm nhiều kiến thức về
các chi tiết máy. Tìm hiểu về hộp giảm tốc là cơ sở, hành trang cơ bản để bổ sung
kiến thức cho bản thân và hoàn thành được một tập hồ sơ về một số hộp giảm tốc
thông dụng để các sinh viên khóa sau như tôi tham khảo, nên tôi thực hiện đề tài: “
Nghiên cứu một số hộp giảm tốc thông dụng ứng dụng trong Nông nghiệp” do
giảng viên ThS. NTC hướng dẫn.
1.2. Mục tiêu của đề tài
Hiểu rõ về hộp giảm tốc
Nắm được một số loại hộp giảm tốc thông dụng được ứng dụng trong Nông
nghiệp.
1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa khoa học
+ Là bước ngoặc mới cho nông nghiệp
+ Sản phẩm được ứng dụng rộng rãi
-Ý nghĩa thực tiễn
+ Giúp cải thiện năng suất, chất lượng trong sản xuất
+ Được áp dụng nhiều trong thực tiễn
+ Nâng cao kiến thức và chuyên môn sử dụng
PHẦN 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1.
Tìm hiểu tổng quan về hộp giảm tốc.
2.1.1.
Định nghĩa
- Hộp giảm tốc:
Hộp giảm tốc là cơ cấu truyền động bằng ăn khớp trực tiếp, có tỉ số truyền
không đổi, thường đi kèm với động cơ, có 2 tác dụng chính:
+ Giảm tốc: Vì động cơ (theo chuẩn quốc tế) thường có tốc độ cao, trong khi
nhu cầu sử dụng thực tế lại thấp, cho nên sẽ cần tới hộp giảm tốc để điều
chỉnh vòng quay để được tốc độ như ý.
+ Tăng tải: Lắp hộp giảm tốc vào động cơ làm tăng moment xoắn, từ đó làm
tăng khả năng tải trọng và độ khỏe của trục ra hộp giảm tốc.
- Tỉ số truyền: là tỉ số biến thiên tốc độ giữa trục vào và trục ra của hộp giảm
tốc, là đại lượng thể hiện sự biến thiên tốc độ của động cơ ban đầu với đầu ra
của hộp giảm tốc.
2.1.2.
Sự ra đời hộp giảm tốc
- Các loại động cơ được chế tạo đều có tốc độ quay rất lớn, trong nhiều trường
hợp vận tốc quay lớn không phù hợp với yêu cầu của công việc nên chúng ta
phải cần một bộ phận trung gian – gọi là hộp giảm tốc để giảm tốc độ quay
của động cơ sao cho phù hợp, đồng thời nó còn giúp tăng tải trọng của động
cơ. Hộp giảm tốc chính là bộ phận trung gian giữa động cơ và các bộ phận
làm việc của máy công tác.
- Hộp giảm tốc được cấu thành từ những bánh răng thẳng hoặc nghiêng ăn
khớp với nhau theo một tỉ số truyền nhất định nên nó có thể tạo ra số vòng
quay cần thiết và phù hợp với yêu cầu thực tế.
- Tỉ số truyền là tỉ số giữa tốc độ đầu ra và đầu vào của động cơ. Dựa vào tỉ số
này mà người ta có thể lựa chọn được loại hộp giảm tốc phù hợp.
Hộp giảm tốc là một thiết bị dùng để giảm tốc độ các vòng quay. Là thiết bị
trung gian giữa động cơ và các bộ phận khác của máy trong dây chuyền sản
xuất với chức năng điều chỉnh tốc độ của động cơ điện cho phù hợp yêu cầu.
Động cơ điện thường có tốc độ quay vô cùng lớn, nhưng khi ứng dụng vào
sản xuất thực tế thì nhiều trường hợp cần tốc độ quay nhỏ hơn nhiều, lúc này
việc chế tạo động cơ có công suất nhỏ cần chi phí rất cao, trong khi động cơ
có công suất lớn lại nhỏ gọn, thiết kế đơn giản, chi phí thấp. Chính vì vậy, để
làm giảm tốc độ của động cơ sao cho phù hợp với yêu cầu của các máy móc
thiết bị thì người ra đã tạo ra hộp giảm tốc. Hơn thế nữa, khi dùng hộp giảm
tốc tải trọng của động cơ cũng được tăng lên rất nhiều.
2.1.3.
Cấu tạo
- Hộp giảm tốc có cấu tạo cũng khá đơn giản, gồm các bánh răng thẳng và
nghiên ăn khớp với nhau theo một tỷ số truyền nhất định
- Tùy vào điều kiện làm việc và tính toán thì sẻ thiết kế một hộp giảm tốc phù
hợp.
- Hộp số giảm tốc dùng để giảm tốc độ vòng quay từ động cơ
- Khi lắp ráp một đầu hộp số giảm tốc được nối với động cơ ( xích, đai,...),
đầu còn lại được nối với tải.
2.1.4.
Nguyên lý hoạt động
- Thông thường hộp giảm tốc thường là 1 hệ bánh răng thường, gồm nhiều
bánh răng răng thẳng hoặc răng nghiêng lần lượt ăn khớp với nhau theo
đúng tỷ số truyền và momen quay đã thiết kế để lấy ra số vòng quay cần
thiết. Cũng có 1 số hộp giảm tốc không sài hệ bánh răng thường mà sài hệ
bánh răng vi sai, hoặc hệ bánh răng hành tinh. Với hộp giảm tốc loại này thì
kích thước sẽ nhỏ, gọn, chịu lưc làm việc lớn. Tùy vào điều kiện làm việc và
tính toán thì người ta sẽ thiết kế 1 hộp giảm tốc phù hợp với công việc.
- Muốn số vòng quay của trục ra hộp số giảm tốc nhỏ, thì chúng ta chỉ tốn ít
chi phí khi lắp thêm hộp số giảm tốc lên động cơ điện, mà có thể thay đổi số
vòng quay trục ra một cách linh hoạt hơn nhiều. Ngoài ra còn một yếu tố
nữa là : moment xoắn, bạn khó chế tạo 1 động cơ điện có số vòng quay và
moment xoắn theo ý muốn. Và người ta gọi đây là tỉ số truyền, số vòng quay
và moment xoắn tỉ lệ nghịch với nhau.
2.1.5.
Phân loại
Có rất nhiều tiêu chí để phân loại hộp giảm tốc, tuy nhiên, đơn giản và phổ cập
nhất là phân theo 2 tiêu chí:
- Theo nguyên lý truyền động:
+ Theo nguyên lý truyền động, chia ra các loại như: bánh răng trụ, bánh răng hành
tinh, bánh răng côn, bánh vít trục vít... Có nhiều loại nguyên lý như vậy là bởi mỗi
loại đều có những ưu, nhược điểm riêng, phù hợp với yêu cầu sử dụng ở mỗi điều
kiện nhất định. Chẳng hạn như loại bánh răng trụ thì có mức giá rẻ, và hoạt động
ổn định, nhưng hạn chế là chỉ truyền động cho các trục; loại bánh răng hành tinh
thì đồng trục; loại bánh răng côn cho các trục không, loại bánh vít trục vít thì hoạt
động êm ái và có khả năng tự hãm…
Minh họa hình ảnh các loại hộp giảm tốc bánh răng
- Theo cấp giảm tốc:
+ Phân theo cấp giảm tốc ta có loại 1 cấp, 2 cấp, 3 cấp…
Hiểu đơn giản số cấp là số lần thay đổi tỉ số truyền động (thông qua việc thay đổi
số lượng bánh răng chuyển động ăn khớp nhau trong hộp giảm tốc). Chẳng hạn,
bạn muốn tỉ số truyền động bằng 4, bạn chỉ cần lắp phối hợp 2 bánh răng với số
lượng răng tương ứng với tỉ lệ truyền động này là 1:4 (một bánh răng có số lượng
răng gắp 4 lần bánh răng còn lại).
Ở đây ta chỉ cần dùng tới 1 lần truyền động là đã biến đổi được tốc độ động cơ từ 4
đơn vị (trụ vào), chỉ còn là 1 đơn vị (tại trụ ra). Hộp giảm tốc sử dụng 1 lần truyền
động như thế này ta gọi là hộp giảm tốc loại 1 cấp.
Tương tự như thế ta có hộp giảm tốc loại 2 cấp, 3 cấp, … Thông thường khi chế
tạo hộp giảm tốc, người ta thường chế tạo hộp nhiều cấp, với tỉ số truyền mỗi cấp
trong khoảng từ 3-5 là phù hợp nhất.
Hình minh họa hộp giảm tốc loại 1 cấp, 2 cấp, 3 cấp
2.1.6.
Các hư hỏng thường gặp và cách khắc phục
- Ngày nay trong ngành công nghiệp hiện đại đã tạo ra rất nhiều các sản phẩm
phục vụ cho nhu cầu thiết yếu của con người từ các thiết bị máy móc thô sơ
đến các loại phương tiện máy móc hiện đại, nhưng cho dù chúng có hiện đại
hay đắt tiền đến mấy thì chúng cũng có thể bị mòn, giảm chất lượng và hiệu
quả sử dụng qua thời gian do dưới tác động của môi trường, tác động của
nhiều yếu tố và sự chăm sóc bảo dưỡng trực tiếp của con người.
- Việc thiết bị máy móc bị hư hỏng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản
phẩm, ảnh hưởng gây hậu quả đặc biệt nghiêm trọng trong sản xuất loạt lớn.
Chính vì vậy mà công tác sửa chữa bảo trì định kỳ thường xuyên là cực kỳ
quan trong. Và để công tác bảo trì thật sự tốt thì chúng ta phải hiểu sâu sắc
về các dạng hỏng của chi tiết máy. Rồi từ đó phán đoán, nghiên cứu và đưa
ra nguyên nhân lý do và giải pháp sửa chữa, bảo dưỡng chi tiết máy phù
hợp.
- Các hư hỏng của các chi tiết:
+ Hư hỏng do biến dạng dẻo.
Do tác dụng của lực ma sát trên lớp bề mặt rất mỏng của kim loại làm thay đổi cấu
trúc và tính chất vật của nó. Tình trạng lớp vỏ mỏng kim loại đó phụ thuộc vào hệ
số ma sát, độ mòn của lớp bề mặt đối tiếp và các chỉ tiêu khác về tính chất ma sát
và chống mòn của kim loại.
+ Hư hỏng do mài mòn.
Hư hỏng do mài mòn là một dạng hư hỏng phổ biến nhất của chi tiết máy. Quá
trình mài mòn xảy ra do tác dụng cắt hay cào xước của các vật cứng tiếp xúc với
các bề mặt ma sát.
+ Hư hỏng do rạn nứt .
Hư hỏng do rạn nứt xảy ra trong ma sát lăn khi tác dụng vượt quá giới hạn chảy
của vật liệu lớp bề mặt, dẫn đến làm lớp bề mặt bị nén, biến cứng và rạn nứt. Dạng
hư hỏng này thường gặp nhiều trong các bề mặt răng, bánh răng và ổ lăn.
+ Hư hỏng do bị oxy hóa .
Xảy ra dưới tác dụng của lực ma sát và oxy của môi trường xung quanh. Quá trình
oxy hóa xảy ra khi lớp bề mặt bị biến dạng dẽo và oxy phân tán vào lớp kim loại bị
biến dạng dẻo đó và hình thành một màng oxyt. Màng oxyt bị phá hủy trong quá
trình làm việc và tiếp tục hình thành một màng oxyt khác, do đó kích thước và
hình dáng của chi tiết bị thay đổi dần.
Khả năng chống hư hỏng do bị oxy hóa phụ thuộc vào độ dẻo của vật liệu. Kim
loại dẽo bị oxy hóa nhiều hơn kim loại cứng.
+ Hư hỏng do bề mặt trượt bị dính.
Khi ma sát, ở bề mặt kim loại hay xuất hiện hiện tượng dính được đặc trưng bằng
sự mòn nhanh và phá hỏng lớp bề mặt tiếp xúc, hệ số ma sát tăng cao và không ổn
định. Hiện tượng dính xảy ra trong các bề mặt tiếp xúc làm việc với tải trọng tiếp
tuyến lớn ,bôi trơn không đầy đủ, độ cong của lớp bề mặt tiếp xúc khác nhau nhiều
(trong các bộ truyền trục vít chịu tải trọng nặng chế tạo bằng cùng một loại vật
liệu-thép với thép); trong các khớp nối bản lề, ổ trượt, làm việc trong điều kiện bôi
trơn thiếu; trong các ổ lăn đã bị mòn sơ bộ hay các con lăn bị mòn quá mức.
Khi ma sát giữa thép với thép và thép với gang, hiện tượng dính thường xảy ra một
cách đột ngột.
Để đề phòng hiện tượng dính phải làm cho vật liệu có tính chịu ma sát cao và giữ
chất bôi trơn giữa hai bề mặt trượt ở nhiệt cao.
Trong các bộ phận ma sát người ta sử dụng rộng rãi các vật liệu chất dẻo, téctôlít,
gỗ. Nhưng các vật liệu này không có độ bền đủ và không thể chịu được áp lực tiếp
xúc cao và tải trọng va đập.
+ Hư hỏng do bị ăn mòn.
Hư hỏng vì bị ăn mòn xảy ra do tác dụng điện hóa của môi trường xung quanh. Sự
ăn mòn (gỉ) bắt đầu từ lớp mặt ngoài của sản phẩm, sau đó tiến sâu vào lớp bên
trong của kim loại.
Ăn mòn hóa học xảy ra dưới tác dụng của chất lỏng không dẫn điện. Các chất lỏng
này tương đối nhiều là hợp chất hữu cơ không chứa nước, ví dụ bendôn, tôluen,
cồn v.v…..An mòn hóa học cung xảy ra dưới tác dụng của khí khô.
Quá trình ăn mòn hóa học xảy ra do hóa chất tác dụng lên kim loại.
Sự ăn mòn do khí xảy ra trong môi trường khí ở nhiệt độ cao; khi đó bề mặt của
chi tiết hình thành một lớp oxyt - gỉ sắt.
Sự ăn mòn điện hóa kim loại xảy ra dưới tác dụng của các dung dịch điện phân, tức
là các nước khác nhau có hòa tan muối, axit và kiềm là các chất lỏng dẫn điện.
Sự ăn mòn khí quyển cũng là ăn mòn điện hóa xảy ra khi nhiệt độ dương.Trong
trường hợp này, trên bề mặt kim loại hình thành một màng ẩm có lẫn các tạp chất,
do đó màng ẩm này dẫn điện (dung dịch điện phân).
Ăn mòn khí quyển thường xảy ra trong không khí có hơi độc, ví dụ anhydric
cacboníc tách ra khi đốt than, đihidrôsunfua (H2S), Clor, Oxyt nitơ.
Không khí hòa tan vào nước chứa lượng cacbonic lớn hơn trong khí quyển do đó
tạo nên sự ăn mòn mạnh ở các mặt trong của các lò hơi, ống dẫn.
- Cũng như các loại máy móc khác hợp giảm tốc cũng không tránh khỏi
những lúc "trái gió trở trời" sau một thời gian dài hoạt động:
Tình trạng
Nhiệt độ cao
Nguyên nhân
Cách khắc phục
Hộp giảm tốc hoạt động quá
Cần giảm tải tốc độ hoạt động
tải
Thiết bị làm mát dầu bị hỏng Bạn cần kiểm tra, điều chỉnh lưu
lượng đường nước làm mát. vệ
sinh cặn bẩn bên trong.
Mức dầu bị cạn
Cần bổ sung dầu
Tắc ống thông hơi
Cần vệ sinh và thông đường ống
Dầu bôi trơn
Kiểm tra chất lượng dầu
Đường ống dầu
Kiểm tra bơm, lọc cửa hút,
orifice và thiết bị điều chỉnh lưu
lượng dầu nếu có.
Kớp nối
Kiểm tra độ đồng tâm của các
máy
Vòng bi
Kiểm tra nhiệt độ vòng bi, tiếng
ồn và khe hở hướng kính của
vòng bi.
Kiểm tra:
Đồng tâm trục
Nguyên nhân có thể do khớp
Trục rung động
Tính đàn hồi của khớp nối mềm
nối
Chủng loại khớp nối đúng chưa
và thay thế nếu cần thiết
Gối đỡ rung
động
Rò rỉ dầu
Mất cân bằng động
Cân bằng động lại
Hộp giảm tốc hoạt động quá
tải
Kiểm tra nhiệt độ vòng bi, tiếng
ồn và khe hở hướng kính của
vòng bi.
Quá tốc
Giảm tải hoặc tốc độ
Khớp nối
Kiểm tra đồng tâm trục
Bôi trơn
Kiểm tra hệ thống dầu và vệ sinh
đường ống
Mức dầu cao
Kiểm tra lại mức dầu và điều
chỉnh chơ hợp lý
Tắc ống thông hơi
Vệ sinh lại đường ống
Đường xả hở
Kiểm tra và vệ sinh
Quá nhiều dầu cấp tới vòng Kiểm tra và cài đặt lại giá trị lưu
bi
lượng dòng.
Tiếng ồn lạ
Mất đồng tâm trục
Kiểm tra và khắc phục
Ăn khớp của bánh răng
Kiểm tra sự ăn khớp
Khe hở ăn khớp
Kiểm tra khe hở
Bẩn và rỉ sét
Vệ sinh hoặc thay thế nếu cần
Nền móng đặt động cơ và
hộp giảm tốc không đảm bảo
Kiểm tra và khắc phục
Dầu bôi trơn khô
Kiểm tra loại dầu và mức dầu
đồng thời cần có sự điều chỉnh
cho phù hợp
- Cách bảo dưỡng hộp giảm tốc:
+ Cũng như các loại máy móc khác, hộp giảm tốc chỉ có thể hoạt động tốt, ổn định,
độ bền cao, ít xảy ra hư hỏng khi mà nó được chăm sóc bởi một chế độ bảo dưỡng
phù hợp, đúng lúc và đúng cách:
Thường xuyên kiểm tra vết ăn khớp của răng: nếu vết ăn khớp không đều có nghĩa
là có dấu hiệu hư hỏng. Đặc biệt là tất cả các ảnh hưởng liên quan đến tuổi thọ của
bánh răng khi tuabin hơi đã được kết nối với hộp giảm tốc.
Ở trên chỉ là ví dụ, tuy nhiên điều quan trong là để xác định và sớm loại bỏ các ảnh
hưởng để đảm bảo tuổi tho của hộp giảm tốc.
Khi hoàn thành việc lắp đặt cần tiến hành kiểm tra ổ đỡ, bên trong hộp giảm tốc
(vệ sinh nếu cần), phân tích hoá để xác định đúng loại dầu cần thiết.
Bánh răng quay ở tốc độ cao sẽ làm hút bụi bẩn vào bên trong hộp giảm tốc, vì vậy
cần tháo và vệ sinh bên trong hộp số định kỳ.
Ngoài ra khi thấy hộp giảm tốc có những bất thường thì cần nhanh chóng ngưng
hoạt động của động cơ và tìm hiểu nguyên nhân cũng có biện pháp xử lý kịp thời.
2.1.7.
Tiêu chuẩn Việt Nam về hộp giảm tốc thông dụng
- Hộp giảm tốc bánh răng trụ một, hai và ba bậc có các trục không di động với
khoảng cách trục của bậc chậm ac ≤ 710 mm.
- Hộp giảm tốc hành tinh bánh răng trụ một và hai bậc với bán kính cần của bậc
chậm R ≤ 200 mm.
- Hộp giảm tốc bánh răng côn một bậc với đường kính vòng đỉnh của bánh răng
da ≤ 630 mm.
- Hộp giảm tốc bánh răng côn – trụ hai và ba bậc với khoảng cách trục của bậc
chậm ac ≤ 630 mm.
- Hộp giảm tốc trục vít một bậc với khoảng cách trục a ≤ 250 min.
- Hộp giảm tốc trục vít – bánh răng trụ hai bậc với khoảng cách trục của bậc chậm
ac ≤ 250 mm
- Yêu cầu kỹ thuật:
+ Hộp giảm tốc phải được chế tạo theo các bản vẽ đã được xét duyệt phù hợp với
yêu cầu của tiêu chuẩn này và các tiêu chuẩn khác về hộp giảm tốc.
+ Hộp giảm tốc phải sử dụng được trong các điều kiện sau đây
- Tải trọng cố định hoặc thay đổi theo một chiều hoặc đảo chiều
- Làm việc liên tục hoặc nghỉ theo chu kỳ
- Trục có thể quay được mọi chiều như nhau
- Số vòng quay của trục nhanh của hộp giảm tốc bánh răng trụ và hộp giảm tốc
bánh răng còn – trụ khi ac ≥ 315 mm, hộp giảm tốc bánh răng côn khi da ≥ 400 mm
và hộp giảm tốc trục vít đến 1800 vòng/phút,các hộp giảm tốc khác đến 3600
vòng/phút.
- Vận tốc vòng của truyền động bánh răng trụ đến 20 m/s; của bánh răng côn đến
16 m/s
- Nhiệt độ của môi trường xung quanh đến 500C
- Tránh được bụi
- Môi trường không ăn mòn
- Độ ẩm khi nhiệt độ 200C đến 95%.
+ Khối lượng tương đối của hộp giảm tốc nằm ngang có vỏ bằng gang, bằng tỷ số
giữa khối lượng của hộp giảm tốc (kg) và mô men xoắn cho phép trên trục chậm
trong quá trình làm việc với tải trọng không đổi MT tính bằng Nm (hoặc KGm). Trị
số khối lượng tương đối của hộp giảm tốc được quy định trong phụ lục tham khảo
tiêu chuẩn này.
+ Tỷ số truyền U và số vòng quay của trục nhanh nN để quy định khối lượng tương
đối trên, theo chỉ dẫn trong bảng:
Kiểu hộp giảm tốc
U
nN
Bánh răng côn (U = 1 đến 2,8)
1
500
Bánh răng côn – trụ ba bậc
125
1500
Bánh răng côn – trụ hai bậc
25
1500
Trục vít – bánh răng trụ hai bậc
125
1500
Bánh răng côn (U = 3,15 đến 5)
5
500
Trục vít không vạn năng (MT ≥ 1000 Nm)
25
1000
Bánh răng trụ hai bậc dạng không đối xứng 25
1500
Bánh răng trụ ba bậc
125
1500
Bánh răng trụ hai bậc dạng đối xứng
25
1500
Hành tinh hai bậc
25
1500
Bánh răng trụ hai bậc đồng trục
25
1500
Trục vít vạn năng không có bộ phận làm
nguội (MT ≤ 2000 Nm)
25
1500
5
1500
125
1500
5
1500
Hành tinh một bậc (U = 3,15 đến 12,5)
Hành tinh một bậc (U = 50 đến 10 000)
Bánh răng trụ một bậc
+ Trục nhanh phải nối được với động cơ bằng khớp nối hoặc truyền động dây đai.
+ Kết cấu của hộp giảm tốc phải sao cho dầu không chảy ngoài vỏ hộp và bùn,
nước không xâm nhập vào trong hộp.
+ Trên vỏ hộp giảm tốc phải có kết cấu để móc khi vận chuyển và lắp đặt.
+ Trên vỏ hộp giảm tốc có chiều dài lớn hơn 1000 mm phải có những bề mặt gia
công nằm ngang để hiệu chỉnh hộp giảm tốc khi lắp đặt.
+ Kết cấu của kích thước chỉ dầu và hệ thống dầu bôi trơn phải sao cho không bị
hư hỏng khi vận chuyển.
+ Trong tổ chức sản xuất chuyên môn hóa, tuổi thọ của hộp giảm tốc làm việc lâu
dài với tải trọng không đổi không được thấp hơn:
- Đối với hộp giảm tốc bánh răng 36 000 h;
- Đối với hộp giảm tốc trục vít 20 000 h.
Ở chế độ làm việc khác, thời gian sử dụng của các hộp giảm tốc bánh răng không
thấp hơn 10 năm và hộp giảm tốc trục vít không thấp hơn 5 năm.
+ Tuổi thọ của ổ trục trong hộp giảm tốc được chế tạo hàng loạt làm việc với tải
trọng không đổi có tỷ số truyền U và số vòng quay của trục nhanh nNtheo chỉ dẫn
trong bảng 1, không được thấp hơn:
- Đối với hộp giảm tốc bánh răng 10 000 h;
- Đối với hộp giảm tốc trục vít 5 000 h.
Khi hộp giảm tốc làm việc với số vòng quay ấy và tỷ số truyền bé nhất thì tuổi thọ
của ổ trục không được thấp hơn 1500 h.
+ Trong tổ chức sản xuất chuyên môn hóa hệ số sử dụng kỹ thuật của hộp giảm tốc
không thấp hơn:
- Đối với hộp giảm tốc có mômen MT đến 500 Nm là 0,98
- Đối với hộp giảm tốc có mômen MT trên 500 đến 8000 Nm là 0,97
- Đối với hộp giảm tốc có mômen MT lớn hơn 8000 Nm là 0,95
+ Sai lệch giới hạn của kích thước danh nghĩa từ đường trục của trục chậm đến mặt
đế của hộp giảm tốc không được vượt quá các giá trị sau đây:
Kích thước danh nghĩa,
mm
Sai lệch giới hạn
đến 50
- 0,4
trên 50 đến 250
- 0,5
trên 250 đến 630
- 1,0
trên 630 đến 1000
- 1,5
+ Sai lệch giới hạn cửa kích thước danh nghĩa từ tâm của lỗ lắp bulông nền đến
mặt phẳng trung bình của hộp giảm tốc và đến đường trục của trục chậm không
vượt quá +0,17 (D – d), trong đó D là đường kính danh nghĩa của lỗ lắp bulông
nền; d là đường kính doanh nghĩa của bulông nền.
+ Độ không song song giữa đường trục của các trục quay và mặt đế của hộp giảm
tốc:
- Khi đế liền với vỏ hộp, không vượt quá 0,1 mm trên chiều dài 100 mm;
- Khi đế rời, không vượt quá 0,3 mm trên chiều dài 100 mm.
+ Độ không phẳng của mặt đế:
- Khi đế liền với vỏ hộp, không vượt quá 0,05 mm trên chiều dài 100 mm;
- Khi đế rời không vượt quá 0,2 mm trên chiều dài 100 mm.
+ Khi chế tạo hàng loạt, cấp chính xác của truyền động bánh răng trong hộp giảm
tốc không thấp hơn 8 – 7 – 7 L3 theo TCVN 1067-71, TCVN 1686-75, TCVN
1687-75. Bánh răng có đường kính lớn hơn 500 mm cho phép chế tạo với cấp
chính xác 8L3 theo TCVN 1067-71, TCVN 1686-75 và TCVN 1687-75.
Cấp chính xác của truyền động bánh răng Nôvicốp và truyền động trục vít Glôbôít
trong hộp giảm tốc theo tài liệu kỹ thuật đã được xét duyệt của cơ sở sản xuất.
+ Khi chế tạo hàng loạt, độ nhẵn bề mặt làm việc của răng:
- Trục vít không thấp hơn 8.
- Bánh răng nhỏ có môđun đến 5 mm – không thấp hơn
7, có môđun lớn hơn 5
mm – không thấp hơn 6.
- Bánh răng lớn có môđun đến 5 mm – không thấp hơn
6, có môđun lớn hơn 5
mm – không thấp hơn 5.
Đối với trục răng mà đường kính vòng đỉnh của đoạn có răng nhỏ hơn đường kính
của ngõng trục kê đó cho phép độ nhẵn bề mặt làm việc của răng thấp hơn một cấp
so với quy định trên.
Độ nhẵn bề mặt làm việc của răng bánh răng Nôvicốp, trục vít và răng bánh vít của
truyền động trục vít Glôbôit trong hộp giảm tốc theo tài liệu kỹ thuật đã được xét
duyệt của cơ sở sản xuất.
+ Bánh răng được chế tạo từ phôi đúc và quay với số vòng quay lớn hơn 500
vòng/phút phải được cân bằng. Giá trị giới hạn của lực động học do khối lượng
mất cân bằng gây ra tại số vòng quay đang tính trên mỗi ổ trục không được vượt
quá 200 N, nhưng không lớn hơn 3% giá trị của phản lực trên ổ.
Trong tổ chức sản xuất chuyên môn hóa, những vật liệu dùng để chế tạo những chi
tiết chính của hộp giảm tốc (trục, trục răng, bánh răng, vỏ hộp) phải có giấy chứng
nhận chất lượng của cơ sở sản xuất vật liệu hoặc giấy thử nghiệm của phòng thí
nghiệm của cơ sở chế tạo hộp giảm tốc xác nhận phù hợp với các tiêu chuẩn hiện
hành.
+ Lượng dư gia công, sai lệch giới hạn của kích thước, của khối lượng, của chiều
dầy thành không gia công và của gân đối với vật đúc bằng gang theo cấp chính xác
II – TCVN 385-70.
Đối với vật đúc bằng thép, lượng dư gia công và các sai lệch trên theo tài liệu kỹ
thuật đã được xét duyệt của cơ sở chế tạo.
+ Vật đúc phải làm sạch vẩy và cát của phôi.
+ Phôi đúc không được có vết nứt, chai trên bề mặt gia công và các khuyết tật làm
xấu hình dạng sản phẩm.
+ Ngoài những quy định trong những khuyết tật cho phép trên bề mặt có gia công
và không gia công của phôi đúc và những phương pháp sửa chữa các khuyết tật
không cho phép, được qui định trong điều kiện kỹ thuật của cơ sở chế tạo.
+ Khi chế tạo hộp giảm tốc hàng loạt phôi của thân hộp và nắp hộp phải hóa già.
+ Vật rèn và dập bằng thép theo tài liệu kỹ thuật của sơ sở chế tạo khi chưa có tiêu
chuẩn nhà nước hay tiêu chuẩn ngành.
+ Không cho phép sửa chữa bằng hàn vá các phôi rèn và dập.
+ Sai lệch giới hạn của các kích thước không chỉ dẫn trên, mặt bao theo A8, mặt bị
bao theo B8, các mặt khác bằng ± ½ dung sai cấp 8; sai lệch giới hạn kích thước
của các bề mặt không kim loại, mặt bao theo A10, mặt bị bao theo B10.
+ Độ không trùng giữa đường viền của thân hộp và nắp hộp theo mặt bích tháo rồi
không được vượt quá:
- Đối với hộp giảm tốc dài đến 1000 mm – 2 mm;
- Đối với hộp giảm tốc dài từ 1000 đến 2000 mm – 3 mm;
- Đối với hộp giảm tốc dài trên 2000 – 4 mm.
+ Trên các bề mặt có độ nhẵn trong khoảng 4 ÷ 6 không được có các vệt cắt, vết
lõm và trên bề mặt có độ nhẵn cấp cao hơn ngoài ra không được có vết xước.
+ Ren theo quy định của TCVN 2248-77 và TCVN 1917-77.
+ Không được phép có vết nứt, vết cháy trên mọi chi tiết của hộp giảm tốc.
+ Độ không đồng đều của độ cứng bề mặt vành ngoài và vành trong của bánh răng
không được vượt quá 50% dung sai của độ cứng cho trên bản vẽ.
+ Tất cả các bề mặt không gia công của những chi tiết đúc bằng gang và bằng thép
nằm trong bể dầu của hộp giảm tốc phải sơn sau khi đã sơn lót một lớp sơn chịu
dầu hoặc là phải sơn lót hai lần.
+ Các trục của hộp giảm tốc đã lắp ráp xong phải quay được bằng tay nhẹ nhàng,
êm.
+ Đầu của thước chỉ dầu, nút tháo dầu phải sơn màu đỏ.
+ Mặt ngoài của hộp giảm tốc phải sơn (trừ tấm nhãn hiệu của nơi chế tạo và các
đầu trục nhô ra khỏi hộp).
+ Hộp giảm tốc được cung cấp ở dạng lắp, có lý lịch máy bản hướng dẫn sử dụng
và lắp ráp kèm theo.
+ Hộp giảm tốc phải qua kiểm tra sử dụng ở cơ sở chế tạo. Người chế tạo phải có
trách nhiệm trong vòng 2 năm kể từ ngày sử dụng, nhưng không quá ba năm kể từ
ngày giao hàng, sửa chữa và thay thế không được tính tiền nếu người sử dụng thực
hiện đúng sự hướng dẫn sử dụng.
+ Hộp giảm tốc phải sử dụng được đến tải trọng cho phép.
- Nghiệm thu:
+ Hộp giảm tốc phải được kiểm nghiệm bằng thử điển hình hoặc thử nghiệm thu.
- Thử điển hình để xác nhận những số liệu trong lý lịch của hộp giảm tốc và tiến
hành khi:
- Chế tạo mẫu mới
- Cải tiến mẫu chế tạo
- Sản xuất hàng loạt ổn định thì thử ít nhất một lần trong chu kỳ 3 năm.
+ Thử nghiệm điển hình được tiến hành không ít hơn 3 hộp giảm tốc của mỗi cỡ.
Khi chế tạo loạt hộp giảm tốc một kiểu, cho phép thử điển hình một số đại diện,
nhưng không ít hơn 25% tổng số lượng cỡ trong loạt.
+ Thử nghiệm thu phải tiến hành từng hộp giảm tốc để kiểm tra chất lượng chế tạo.
- Phương pháp thử:
+ Kiểm tra chất lượng chế tạo hộp giảm tốc phải tiến hành cả hai chiều quay của
trục.
+ Khi chế tạo hàng loạt, để kiểm tra chất lượng chế tạo hộp giảm tốc bánh răng
phải thực hiện:
- Kiểm tra rung động của hộp giảm tố
- Kiểm tra vết tiếp xúc.
- Kiểm tra rung động là xác định đặc tính rung động của hộp giảm tốc và so sánh
với độ rung cho phép.
- Phương pháp kiểm tra độ rung được thực hiện theo quy định trong phụ lục của
tiêu chuẩn này.
+ Khi chế tạo hộp giảm tốc trục vít và chế tạo đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ hộp
giảm tốc bánh răng phải tiến hành:
- Kiểm tra theo phương pháp động học
- Kiểm tra vết tiếp xúc
- Kiểm tra nhiệt độ của hộp giảm tốc.
- Kiểm tra theo phương pháp động học bao gồm việc xác định các giá trị thành
phần của sai số động học của truyền động bánh răng trong hộp giảm tốc và so sánh
với các giá trị cho phép.
+ Khi chế tạo đơn chiếc cũng như trước khi kiểm tra độ rung và kiểm tra theo
phương pháp động học khi chế tạo hàng loạt việc kiểm tra chất lượng chế tạo hộp
giảm tốc cho phép tiến hành:
- Kiểm nghiệm độ chính xác của các chi tiết
- Kiểm nghiệm chất lượng lắp ráp bằng cách chạy rà
- Kiểm nghiệm đặc tính ồn của hộp giảm tốc.
+ Các phương pháp tiến hành thử điển hình và thử nghiệm thu được quy định theo
điều kiện kỹ thuật của cơ sở chế tạo.
- Ghi nhãn, bao gói, vận chuyển và bảo quản:
+Trên hộp giảm tốc phải gắn tấm nhãn với nội dung:
- Ký hiệu sản phẩm của cơ sở chế tạo
- Kiểu hộp giảm tốc và ký hiệu tiêu chuẩn
- Tỷ số truyền danh nghĩa
- Mô men xoắn định mức trên trục chậm
- Khối lượng hộp giảm tốc
- Số thứ tự theo hệ thống đánh số của cơ sở chế tạo
- Năm sản xuất
+ Ghi nhãn phải rõ ràng và được bền lâu. Việc bao gói phải bảo đảm hộp giảm tốc
không bị hư hỏng trong thời gian không ít hơn 3 năm.
+ Các đầu trục nằm ngoài hộp giảm tốc phải được bảo vệ để tránh hư hỏng và
chống rỉ. Then trên các đầu trục và thước chỉ dầu phải được giữ chặt.
+ Cách bao gói để vận chuyển do nơi chế tạo chịu trách nhiệm.
+ Hộp giảm tốc có thể được vận chuyển bằng phương tiện bất kỳ với điều kiện
phải bảo đảm chúng không bị hư hỏng.
+ Hộp giảm tốc phải bảo quản trong kho kín, khô ráo.
PHẦN 3: TÍNH TOÁN HỘP GIẢM TỐC
I. CHỌN ĐỘNG CƠ.
1. Công suất cần thiết, công suất trên trục động cơ được xác định theo công
thức.
Pct =
(1-1)
Trong đó:
Pct : Công suất cần thiết
: Hiệu suất
pt : Công suất làm việc trên trục tang
- Ta có:
Pt = (1-2)
Lực băng tải F = 13500 N
Vận tốc băng tải V= 0.25 m/s
Pt = = 3,375 (kW)
- Hiệu suất :
= br. ol. ot.k.đ
Hiệu suất một cặp bánh răng br = 0,96
Hiệu suất một cặp ổ lăn ol = 0,99
Hiệu suất một cặp ổ trượt ot = 0,99
Hiệu suất nối trục đàn hồi k = 1
Hiệu suất bộ truyền đai đ = 0,95
=0,994.0,962.1.0,95 =0,84
Pct =
Do đó
= 4,02 (kw)
2.
Chọn động cơ.
Xác định số vòng quay đồng bộ của động cơ:
Ta có Nbd = Nlv.Usb
Nlv của băng tải: = = 14,92 (vòng/phút) (1-3)
Usb = Un.Uh = 3.15 = 45
+ Un : Tỉ số truyển của bộ truyển ngoài
+ Uh: Tỉ số truyển của bộ truyển trong hộp giảm tốc.
Nsb = Nlv.Usb = 14,92.45 = 671,4 (vòng/phút)
- Pdc≥ Pct =4,02 (kW)
- Ndbo = Nsb = 671,4 (vòng/phút)
- Tqt< Tmax
Theo bảng P1.3 trang 238 sách tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí tập 1 ta
có bảng động cơ :
Kiểu động cơ
4A132M8Y3
Công suất(kW)
5,5
Vận tốc
(V/p)
716
%
0,74
83
2,2
1,8