Hộp giảm tốc vuông góc được ứng dụng rộng rãi trong sản suất công nghiệp, với đa dạng tỉ truyền, kiểu lắp đa dạng, vị trí lắp linh hoạt. Bạn đã sử dụng rất nhiều loại hộp giảm tốc vuông góc nhưng chưa biết cấu tạo bánh răng bên trong như thế? Thuộc loại cơ cấu bánh răng nào và hoạt động hiệu quả cho ứng dụng nào? Trong bài viết này chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn 3 cơ cấu bánh răng phổ biến của hộp giảm tốc vuông góc.

1. Cơ cấu bánh răng trục vít bánh vít

Hình dạng và cấu tạo của cơ cấu bánh răng cũng như tên gọi bao gồm 1 trục vít có ren nghiêng và 1 bánh vít với các bánh răng thẳng xếp lần lượt và ăn khớp với nhau. Trong đó trục vít bằng thép và bánh vít bằng hợp kim của đồng, hộp số vỏ gang và tên gọi phổ biến của loại hộp số sử dụng cơ cấu này là Hộp giảm tốc trục vít bánh vít.

Truyền động trục vít bánh vít hoạt động theo nguyên lý ăn khớp. Chuyển động tương đối giữa các răng khớp nhau của hai phần tử gần như hoàn toàn trượt, truyền chuyển động và công suất giữa 2 trục chéo nhau trong không gian. Góc giữa 2 trục thường bằng 90⁰ và thường trục vít sẽ là trục dẫn động nên được gọi là hộp giảm tốc vuông góc.

Có 3 loại trục vít bánh vít chính:

- Không lõm(non-throated) – gồm một bánh răng trụ nghiêng và một trục vít thẳng. Tiếp xúc răng là một điểm chuyển động duy nhất trên trục vít dẫn động. Điều này dẫn đến tải trọng đơn vị lớn và mài mòn cao.

- Lõm đơn (single-throated) – một bánh răng nghiêng lõm bọc quanh một trục vít thẳng. Điều này dẫn đến tiếp xúc đường, cho phép tải trọng cao hơn mà không bị mài mòn quá mức.

- Lõm kép(double-throated)– được gọi là kiểu hình nón hoặc đồng hồ cát. Nó có răng lõm cả trên trục vít và bánh răng nghiêng. Điều này làm tăng tiếp xúc đường cho phép tăng tải trọng và giảm mài mòn.

 Ưu điểm: Có tỉ số truyền lớn, làm việc êm, không ồn và có khả năng tự hãm cao, có tính chính xác động học cao giúp cho hộp giảm tốc giảm tốc độ rất hiệu quả. Đa dạng kiểu lắp, hướng lắp vị trí lắp khác nhau.

 Nhược điểm: Hiệu suất thấp, sinh nhiệt nhiều, giá thành có cao hơn một chút so với các loại hộp giảm tốc khác, tuổi thọ thấp hơn, hoạt động không hiệu quả so với cơ cấu bánh răng lăn.

Tùy từng đặc trưng và tính ưu việt của từng loại mà phạm vi sử sụng của trục vít và bánh vít sẽ khác nhau. Trong cơ khí chế tạo, trục vít – bánh vít được sử dụng rộng rãi trong cơ cấu phân độ, hay các trục vitme của máy gia công( máy tiện…..) và cũng thường sử dụng trong các cơ cấu nâng vì có tinhs năng ưu việt là khả năng tự hãm cao. Được dùng phổ biến trong chế tạo hộp giảm tốc, trong công nghiệp thực phẩm hải sản như băng tải, bánh kẹo, ...

Xem thêm video cấu tạo hộp giảm tốc trục vít bánh vít vỏ gang:

2. Cơ cấu bánh răng côn

Bánh răng côn là loại bánh răng có tác dụng chuyển động quay giữa hai trục cắt nhau. Răng của bánh răng côn được hình thành trên mặt côn (mặt nón) cho nên kích thước của răng và Module (mô đun) thay dổi suốt theo chiều dài của răng, càng về phía đỉnh nón thì kích thước của răng và module càng bé. Bánh răng này được sử dụng để truyền chuyển động theo phương vuông góc với tỷ số vận tốc lớn hơn.

Có 2 loại bánh răng côn sau:

- Bánh răng côn thẳng: là loại bánh răng có bề mặt bước răng hình nón, thẳng và thon dần về phía đỉnh. Loại bánh răng này được dùng chủ yếu  để truyền lực giữa hai trục cắt nhau.. Vì vậy nó có tác dụng chuyến hướng chuyển động, sự chuyển hướng từ hai trục cắt nhau một góc 40-120 độ, phổ biến nhất là 90 độ

- Bánh răng côn xoắn: là loại bánh răng có răng cong về một góc. Tác dụng của bánh răng là để truyền lực giữa hai trục giống nhau. Tuy nhiên, bánh răng côn xoắn, cho phép tiếp xúc từ từ nên hoạt động sẽ êm và ít rung hơn với loại côn răng thẳng có cung kích cỡ.

 Ưu điểm: moomen truyền lớn thường được sử dụng trong các máy móc hạng nặng, tải trọng cao, hoạt động ở tốc độ cao tốt, hoạt động trơn tru, tiếng ồn thấp và tuổi thọ cao.

 Nhược điểm: giá cao, bánh răng thẳng khó sản xuất, và hiệu suất của bánh răng xoắn thấp hơn so với bánh răng thẳng.

 Ứng dụng trong công nghiệp tải nặng phổ biến, các thiết bị đóng hộp, đóng gói thực phẩm, thiết bị định vị hàn, thiết bị sân vườn, máy công cụ như máy tiện máy phay,... các hộp giảm tốc tải nặng, motor giảm tốc và bộ vi sai ô tô và bộ truyền động góc vuông.

3. Cơ cấu bánh răng Hyponic

Bánh răng Hyponic dùng bộ truyền bánh răng trụ răng thẳng, với cấp đầu tiên dùng bộ truyền bánh răng côn nên đầu vào và cốt đầu ra tạo thành góc vuông. Chuyển động lăn giữa các răng giúp truyền chuyển động tốt hơn, là một loại bánh răng cải tiến dựa trên bánh răng côn.

 Ưu điểm : Công nghệ bánh răng Hyponic được cấp bằng sáng chế cho ra hiệu suất lên đến 85% trên tất cả các tỷ lệ, thiết kế bánh răng Hypoid cho mật độ mô men xoắn cao hơn trong một thiết bị nhỏ gọn. Hoạt động cực kỳ yên tĩnh, hoạt động trơn tru và không yêu cầu quạt làm mát. Trục cắm tùy chọn và chân bu-lông có khả năng lắp đặt đa dạng, nhiều cấu hình.

 Nhược điểm: giá thành cao. 

Bánh răng Hyponic sử dụng trong motor giảm tốc của thương hiệu Sumitomo. Ứng dụng phổ biến trong công nghiệp thực phẩm như bảo quản, đóng chai, khử trùng. Chế biến thực phẩm: thịt, bơ sữa, bánh, máy đóng gói. Trong các băng tải ,thiết bị kiểm tra cho ngành thực phẩm và dược phẩm, thiết bị y tế. Ngành môi trường như xử lý nước và xử lý nước thải.

Qua bài viết, hi vọng bạn sẽ hiểu rõ hơn về các cơ cấu bánh răng của hộp giảm tốc vuông góc để chọn được sản phẩm phù hợp nhất với ứng dụng.