Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa cơ khí 701
CHƯƠNG VII: hÖ thèng truyÒn dÉn c¬ khÝ
HỘP GIẢM TỐC
§1- Kh¸i niÖm chung
§Ó t¹o thµnh m¸y (hoÆc thiÕt bÞ c¬ khÝ), c¸c chi tiÕt m¸y vµ bé phËn m¸y ph¶i ®îc
liªn kÕt ®éng vµ liªn kÕt cè ®Þnh víi nhau. C¸c liªn kÕt nµy ®îc x¸c ®Þnh theo s¬ ®å ®éng
cña m¸y cïng víi c¸c yªu cÇu vÒ kÕt cÊu vµ c«ng nghÖ, ®ång thêi t¹o ra c¸c bé phËn m¸y.
Bé phËn m¸y lµm cÇu
nèi gi÷a ®éng c¬ (bé phËn dÉn
®éng) víi bé phËn lµm viÖc
(c¬ cÊu chÊp hµnh) chÝnh lµ bé
phËn truyÒn ®éng (víi ®Æc
trng tiªu biÓu lµ hép gi¶m tèc
(h×nh 2.6.1), hép tèc ®é (h×nh
2.6.2), hép biÕn tèc v.v.... Khi
chóng nèi gi¸n tiÕp hoÆc trùc
tiÕp víi ®éng c¬ ®iÖn sÏ t¹o
thµnh hÖ truyÒn dÉn c¬ khÝ
(hoÆc gäi lµ hÖ dÉn ®éng c¬
khÝ). HÖ thèng nh vËy ®îc
sö dông rÊt réng r·i trong thùc
tiÔn.
HÖ dÉn ®éng b¨ng t¶i
nh trªn h×nh 2.6.1 lµ mét vÝ
dô. Trong hÖ thèng ®ã, hép
gi¶m tèc (viÕt t¾t lµ HGT) 3
cã thÓ lµ hép b¸nh r¨ng, hoÆc
lµ hép trôc vÝt... §Ó nèi ®éng
c¬ víi HGT vµ nèi HGT víi
bé phËn lµm viÖc cã thÓ dïng
khíp nèi (h×nh 2.6.1) hoÆc sö
dông c¸c bé truyÒn c¬ khÝ nh
bé truyÒn ®ai, bé truyÒn xÝch
(h×nh 2.6.2)... Trong nhiÒu
trêng hîp, ngêi ta còng cã
thÓ l¾p trùc tiÕp ®éng c¬ víi
hép gi¶m tèc t¹o thµnh hÖ
thèng ®éng c¬-hép gi¶m tèc
(xem [2]).
§2- Giíi thiÖu hép gi¶m tèc
Hép gi¶m tèc lµ c¬ cÊu
truyÒn ®éng b»ng ¨n khíp trùc
tiÕp cã tû sè truyÒn kh«ng ®æi
vµ dïng ®Ó gi¶m vËn tèc gãc
t¨ng m«men xo¾n. (Mét lo¹i
c¬ cÊu t¬ng tù nhng ®îc
dïng ®Ó t¨ng vËn tèc gãc,
gi¶m m«men xo¾n gäi lµ hép
t¨ng tèc).
H×nh 2.6.1: HÖ thèng dÉn ®éng b¨ng t¶i
1
-
§éng c¬ ®iÖn;
2- Khíp nèi;
3- Hép gi¶m tèc;
4- Khíp nèi;
5- Tang dÉn;
6- BÖ m¸y.
H×nh 2.6.2: HÖ thèng dÉn ®éng c¬ khÝ
dïng hép tèc ®é cã ly hîp ®¶o chiÒu
Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa cơ khí 702
Theo sè c¸c bé truyÒn
trong hép, HGT ®îc ph©n
thµnh mét cÊp vµ nhiÒu cÊp.
Theo lo¹i truyÒn ®éng, HGT ®îc ph©n thµnh HGT b¸nh r¨ng trô, HGT b¸nh r¨ng
c«n, HGT b¸nh r¨ng c«n - trô, HGT trôc vÝt, HGT trôc vÝt- b¸nh r¨ng, HGT b¸nh r¨ng - trôc
vÝt, HGT b¸nh r¨ng hµnh tinh, HGT b¸nh r¨ng sãng vv...
Sau ®©y chØ tr×nh bµy s¬ lîc mét sè lo¹i HGT thêng dïng.
1- HGT b¸nh r¨ng trô (s¬ ®å nh trªn h×nh 2.6.3)
HGT b¸nh r¨ng trô ®îc dïng réng r·i h¬n cnhê c¸c u ®iÓm: tuæi thä vµ hiÖu suÊt
cao, kÕt cÊu ®¬n gi¶n, ph¹m vi t¶i träng vµ vËn tèc cho phÐp kh¸ réng.
HGT b¸nh r¨ng trô mét cÊp (h×nh 2.6.3a): thêng dïng khi u 78 .
HGT b¸nh r¨ng trô hai cÊp (h×nh 2.6.3b, c, d, e): dïng rÊt phæ biÕn khi u = 840.
Lo¹i HGT nµy thêng ®îc bè trÝ theo 3 s¬ ®å sau ®©y:
H×nh 2.6.3: S¬ ®å HGT b¸nh r¨ng trô th«ng dông
a) mét cÊp; b) hai cÊp khai triÓn; c) hai cÊp ®ång trôc; d) hai cÊp ph©n ®«i cÊp nhanh;
a)
c)
e)
f)
g)
i)
l)
m)
Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa cơ khí 703
e) hai cÊp ph©n ®«i cÊp chËm; f) hai cÊp ®ång trôc ph©n nh¸nh; g) ba cÊp khai triÓn; h) ba cÊp ph©n ®«i;
i) ba cÊp khai triÓn mÆt ph©n hép nghiªng; k) hai cÊp ®ång trôc hai mÆt ph©n hép;
l) hai cÊp ®Æt ®øng; m) hai cÊp trôc ®Æt ®øng.
H×nh 2.6.4: HGT b¸nh r¨ng trô mét cÊp
H×nh 2.6.5: HGT b¸nh r¨ng trô hai cÊp khai triÓn
- S¬ ®å khai triÓn (h×nh 2.6.3b; h×nh 2.6.5): HGT nµy ®¬n gi¶n nhÊt, nhng cã
nhîc ®iÓm lµ c¸c b¸nh r¨ng bè trÝ kh«ng ®èi xøng víi c¸c æ, t¶i träng ph©n bè kh«ng ®Òu.
- S¬ ®å ph©n ®«i (h×nh 2.6.3d, e): trong ®ã kiÓu cÊp nhanh ph©n ®«i hay dïng h¬n
(h×nh 2.6.6).
Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa cơ khí 704
- S¬ ®å ®ång trôc (h×nh 2.6.3c, k, l): ®êng t©m cña trôc vµo vµ trôc ra trïng nhau,
nhê ®ã cã thÓ gi¶m bít chiÒu dµi cña HGT, gãp phÇn lµm nhá gän kÝch thíc cña m¸y.
Nhng nã kÌm theo c¸c nhîc ®iÓm nh, kÕt cÊu gèi ®ì phøc t¹p, thêng ph¶i t¨ng cêng
®é cøng cho trôc trung gian, c¸c b¸nh lín khã nhóng dÇu nh nhau.
c- HGT b¸nh r¨ng trô 3 cÊp (h×nh 2.6-3h, i, k) ®îc sö dông khi u = 37250 vµ cã
thÓ bè trÝ theo s¬ ®å khi triÓn (h×nh 2.6-3h) hoÆc ph©n ®«i ë cÊp trung gian (h×nh 2.6-3i).
H×nh 2.6.5: HGT b¸nh r¨ng trô cÊp nhanh ph©n ®«i
2- HGT b¸nh r¨ng c«n vµ c«n trô
a- HGT b¸nh r¨ng c«n (h×nh
2.6.6a, b): truyÒn chuyÓn ®éng vµ
m«men xo¾n gi÷a hai trôc giao nhau
(gãc gi÷a hai trôc thêng lµ 900 trªn
mÆt ph¼ng n»m ngang). Lo¹i hép
nµy thêng truyÒn víi tØ sè truyÒn u
3 khi r¨ng th¼ng, víi u 6 khi
r¨ng nghiªng hoÆc r¨ng cung trßn.
b- HGT b¸nh r¨ng c«n – trô
hai cÊp (h×nh 2.6.6c, d, e) víi u =
6,340, hoÆc 3 cÊp (h×nh 2.6-5g, h)
víi u = 2575. HGT b¸nh r¨ng c«n
vµ c«n-trô cã nhîc ®iÓm c¬ b¶n lµ
gi¸ thµnh chÕ t¹o ®¾t, l¾p ghÐp ®iÒu
chØnh khã, khèi lîng kÝch thíc
lín h¬n so víi HGT b¸nh r¨ng trô
cïng c«ng suÊt truyÒn.
Trªn h×nh 2.6.7 lµ kÕt cÊu cña
HGT b¸nh r¨ng c«n.
H×nh 2.6.6: S¬ ®å HGT b¸nh r¨ng c«n vµ c«n trô
Ngô Văn Quyết, Bộ môn Kỹ thuật Cơ sở, Khoa cơ khí 705
3- HGT trôc vÝt
HGT trôc vÝt (s¬ ®å h×nh 2.6.8) ®îc dïng ®Ó truyÒn chuyÓn ®éng vµ m«men xo¾n
gi÷a c¸c trôc chÐo nhau.
Trªn h×nh 2.6.8a, b, c, d lµ s¬ ®å cña c¸c HGT trôc vÝt mét cÊp, h×nh 2.6.8e, f, g lÇn
lît lµ s¬ ®å HGT b¸nh r¨ng-trôc vÝt, HGT trôc vÝt-b¸nh r¨ng vµ HGT trôc vÝt hai cÊp.
a-HGT trôc vÝt mét cÊp
Dïng khi tû sè truyÒn u = 6,580. Trong ®ã, hép cã trôc vÝt ®Æt díi (h×nh 2.6.8a)
®îc dïng khi vËn tèc v = 45 m/s, b«i tr¬n vïng ¨n khíp b»ng c¸ch ng©m trôc vÝt trong
dÇu. Hép cã trôc vÝt ®Æt trªn (h×nh 2.6.8b) ®îc dïng khi vËn tèc v >5 m/s, b«i tr¬n vïng ¨n
khíp b»ng c¸ch ng©m b¸nh vÝt trong dÇu vµ ph¶i cã thiÕt bÞ riªng ®Ó b«i tr¬n æ trôc vÝt.
Lo¹i hép cã s¬ ®å nh h×nh 2.6.8c, d Ýt dïng. Trªnh×nh 2.6.9 lµ kÕt cÊu cña HGT trôc vÝt
mét cÊp.
b- HGT b¸nh r¨ng- trôc vÝt vµ HGT trôc vÝt-b¸nh r¨ng
Thêng sö dông khi u = 20315, c¸ biÖt cã thÓ lÊy u = 480. Trong ®ã HGT b¸nh
r¨ng-trôc vÝt cã kÝch thíc nhá gän h¬n, cã thÓ dïng ®éng c¬ cã tèc ®é quay cao h¬n, l¹i cã
thÓ dïng ®ång thanh kh«ng thiÕc rÎ tiÒn h¬n ®Ó chÕ t¹o b¸nh vÝt; cßn lo¹i HGT trôc vÝt-
b¸nh r¨ng cã hiÖu suÊt cao h¬n, kÝch thíc b¸nh vÝt nhá gän h¬n.
Trªn h×nh 2.6.10 lµ kÕt cÊu cña HGT b¸nh r¨ng - trôc vÝt.
H×nh 2.6.7: HGT b¸nh r¨ng c«n