Tải Hướng Kính Và Tải Dọc Trục Của Hộp Giảm Tốc Là Gì?

Tải Hướng Kính Hộp Giảm Tốc Và Tải Dọc Trục Là Gì?

Tải hướng kính hộp giảm tốc và tải dọc trục là hai loại lực ngoài tác dụng trực tiếp lên trục đầu ra. Đây là những thông số cần kiểm tra cùng với công suất motor, tỷ số truyền và mô-men khi lựa chọn hộp giảm tốc.

Một hộp số có thể đáp ứng đủ mô-men nhưng vẫn nhanh hỏng nếu nhông, puly, tang cuốn hoặc cơ cấu tải tạo lực vượt quá khả năng chịu tải của trục và ổ bi. Hậu quả thường gặp là nóng ổ bi, rung, tăng độ rơ, rò dầu hoặc biến dạng trục đầu ra.

Tải hướng kính hộp giảm tốc là gì?

Tải hướng kính hộp giảm tốc là lực tác dụng theo phương vuông góc với đường tâm của trục đầu ra. Ký hiệu thường dùng là FR.

Các thuật ngữ tương đương gồm:

• Radial load

• Overhung load

• OHL

• Radial force

Tải hướng kính thường phát sinh khi trục hộp giảm tốc lắp:

• Nhông xích

• Puly đai

• Bánh răng

• Tang cuốn

• Bánh xe

• Cơ cấu truyền động đặt lệch khỏi vị trí ổ bi

Ví dụ, khi hộp giảm tốc kéo băng tải bằng nhông xích, lực căng của xích tác dụng lên nhông sẽ tạo lực ngang lên trục. Nếu lực này quá lớn, trục có thể bị uốn và ổ bi đầu ra phải làm việc vượt tải.

Tải dọc trục của hộp giảm tốc là gì?

Tải dọc trục là lực tác dụng song song với đường tâm trục. Ký hiệu thường dùng là FA.

Các thuật ngữ tương đương gồm:

• Axial load

• Thrust load

• Axial force

Tải dọc trục có thể xuất hiện trong:

• Vít tải

• Máy khuấy tạo lực đẩy

• Cơ cấu ép hoặc đẩy

• Bánh răng nghiêng

• Bánh răng côn

• Trục bị kéo hoặc nén

• Khớp nối lắp sai theo phương trục

Lực dọc trục tác động trực tiếp đến ổ bi chặn, trục và cơ cấu định vị bên trong hộp giảm tốc.

So sánh tải hướng kính và tải dọc trục

Vì sao vị trí lắp nhông và puly rất quan trọng?

Tải hướng kính không chỉ phụ thuộc vào độ lớn của lực mà còn phụ thuộc vào khoảng cách từ điểm đặt lực đến ổ bi đầu ra.

Quan hệ cơ bản:

Mô-men uốn = Tải hướng kính × Khoảng cách đặt lực

Nhông hoặc puly càng nằm xa vai trục thì mô-men uốn càng lớn. Vì vậy, cùng một tải nhưng cách lắp khác nhau có thể làm tuổi thọ của trục và ổ bi thay đổi đáng kể.

Khi lắp đặt nên:

• Đặt nhông hoặc puly gần vai trục nhất có thể.

• Không để hub nhô quá xa khỏi đầu trục.

• Căng đai và xích đúng mức.

• Căn chỉnh đồng tâm trước khi vận hành.

• Không đóng nhông hoặc puly vào trục bằng búa.

• Bổ sung gối đỡ ngoài khi trục dài hoặc tải lớn.

Cách tính sơ bộ lực trên nhông hoặc puly

Lực tiếp tuyến cần thiết để truyền mô-men có thể ước tính theo công thức:

Ft = 2T / d

Trong đó:

• Ft: lực tiếp tuyến, đơn vị N

• T: mô-men trên trục, đơn vị Nm

• d: đường kính làm việc, đơn vị m

Nếu đường kính được nhập theo milimét:

Ft = 2.000 × T / d

Ví dụ tính lực trên nhông

Hộp giảm tốc có:

• Mô-men đầu ra: 200 Nm

• Đường kính làm việc của nhông: 200 mm

Lực tiếp tuyến:

Ft = 2.000 × 200 / 200 = 2.000 N

Giá trị 2.000 N là lực tiếp tuyến cần thiết để truyền mô-men. Đây chưa chắc là tải hướng kính thực tế tác dụng lên ổ bi.

Tải thực tế còn phụ thuộc vào:

• Lực căng phía tải và phía chùng của xích

• Lực căng ban đầu của đai

• Trọng lượng nhông, puly hoặc tang cuốn

• Góc ôm

• Số răng của nhông

• Tải va đập

• Khoảng cách từ điểm đặt lực đến vai trục

Sau khi xác định lực thực tế, cần đối chiếu với giới hạn tải cho phép của đúng model hộp giảm tốc.

Tải hướng kính và tải dọc trục có thể xuất hiện đồng thời không?

Có. Trong nhiều cơ cấu, trục đầu ra đồng thời chịu:

• Mô-men xoắn

• Tải hướng kính

• Tải dọc trục

• Mô-men uốn

• Tải va đập

• Tải đảo chiều

Khi FR và FA xuất hiện cùng lúc, khả năng chịu tải của ổ bi có thể thấp hơn so với trường hợp chỉ có một loại lực.

Không nên áp dụng một tỷ lệ cố định giữa tải hướng kính và tải dọc trục cho mọi hộp số. Khả năng chịu tải phụ thuộc vào:

• Kích thước hộp giảm tốc

• Đường kính trục

• Loại và kích thước ổ bi

• Khoảng cách giữa các ổ bi

• Vị trí đặt lực

• Hướng kéo hoặc nén

• Tư thế lắp

• Tốc độ đầu ra

• Thời gian vận hành

• Mức độ va đập và đảo chiều

Dấu hiệu tải ngoài vượt giới hạn

Khi tải hướng kính hoặc tải dọc trục quá lớn, hộp giảm tốc có thể xuất hiện:

• Ổ bi nóng bất thường

• Rung tại đầu trục

• Tiếng ù hoặc tiếng gõ

• Trục đầu ra bị võng

• Độ rơ đầu trục tăng

• Phớt dầu làm việc lệch tâm

• Rò rỉ dầu

• Bánh răng mòn không đều

• Tuổi thọ ổ bi giảm

• Trục bị biến dạng hoặc gãy

Những hiện tượng này dễ bị nhầm với thiếu dầu hoặc hư bánh răng. Tuy nhiên, nguyên nhân thực tế có thể đến từ tải ngoài quá lớn hoặc chi tiết truyền động được lắp quá xa vai trục.

Khi nào cần sử dụng gối đỡ ngoài?

Nên cân nhắc bổ sung gối đỡ ngoài khi:

• Tang cuốn hoặc puly có trọng lượng lớn

• Nhông được đặt xa vai trục

• Trục tải dài

• Đai cần lực căng cao

• Xích chịu tải va đập

• Máy đảo chiều thường xuyên

• Hộp giảm tốc đang đỡ trực tiếp toàn bộ tải

• Tải hướng kính vượt khả năng chịu tải của ổ bi đầu ra

Gối đỡ ngoài giúp truyền lực sang kết cấu máy, giảm tải trực tiếp lên trục và ổ bi của hộp số.

Gối đỡ phải được căn chỉnh đồng tâm với trục. Nếu lắp lệch tâm, gối đỡ có thể tạo thêm tải thay vì giảm tải.

Cách giảm tải hướng kính lên hộp giảm tốc

Có thể áp dụng các biện pháp sau:

1. Tăng đường kính nhông hoặc puly khi điều kiện máy cho phép.

2. Đặt chi tiết truyền động gần vai trục.

3. Điều chỉnh lực căng đai và xích đúng mức.

4. Sử dụng khớp nối trực tiếp khi phù hợp.

5. Lắp gối đỡ riêng cho tang cuốn, puly hoặc trục dài.

6. Giảm tải va đập khi khởi động.

7. Chọn hộp giảm tốc có trục và ổ bi lớn hơn.

8. Kiểm tra độ đồng tâm giữa hộp giảm tốc và trục máy.

9. Không để hộp giảm tốc chịu toàn bộ trọng lượng của cơ cấu tải.

10. Tính toán lại khi thay đổi đường kính nhông hoặc puly.

Thông tin cần cung cấp khi chọn hộp giảm tốc

Để kiểm tra tải hướng kính và tải dọc trục, cần xác định:

• Công suất và tốc độ motor

• Tỷ số truyền

• Tốc độ đầu ra

• Mô-men tải

• Loại tải: đều, va đập hay đảo chiều

• Chi tiết gắn trên trục

• Đường kính nhông, puly hoặc bánh răng

• Khoảng cách từ điểm đặt lực đến vai trục

• Lực căng đai hoặc xích

• Trọng lượng puly hoặc tang cuốn

• Tải dọc trục theo chiều kéo hoặc nén

• Kiểu lắp chân đế hoặc mặt bích

• Thời gian vận hành mỗi ngày

• Số lần khởi động hoặc đảo chiều

Đối với động cơ giảm tốc và hộp giảm tốc DSK, Nara Samyang hoặc NK, cần lựa chọn theo đúng model, kích thước trục và điều kiện lắp đặt thực tế.

Câu hỏi thường gặp

Nhông xích có tạo tải hướng kính không?

Có. Lực căng của xích tác dụng lên nhông và tạo lực vuông góc với trục đầu ra hộp giảm tốc.

Puly đai có ảnh hưởng đến ổ bi hộp giảm tốc không?

Có. Đai căng quá mức hoặc puly lắp quá xa vai trục sẽ làm tăng tải hướng kính và mô-men uốn, khiến ổ bi nhanh nóng hoặc mòn.

Khớp nối có tạo tải hướng kính không?

Khớp nối được căn chỉnh đúng thường tạo tải ngoài nhỏ. Tuy nhiên, lệch tâm, lệch góc hoặc ép trục theo phương dọc có thể làm tăng tải lên trục và ổ bi.

Tăng đường kính nhông có giúp giảm tải không?

Khi giữ nguyên mô-men, tăng đường kính làm việc của nhông sẽ làm giảm lực tiếp tuyến cần thiết. Tuy nhiên, vẫn phải kiểm tra tốc độ xích, kích thước lắp đặt và tải trọng toàn bộ cơ cấu.

Hộp giảm tốc chịu được tải dọc trục bao nhiêu?

Không có một giá trị chung cho tất cả hộp giảm tốc. Khả năng chịu tải phụ thuộc vào model, kiểu trục, thiết kế ổ bi, tư thế lắp, hướng lực và điều kiện vận hành.

Chỉ chọn hộp giảm tốc theo mô-men có đủ không?

Không. Ngoài mô-men, cần kiểm tra tải hướng kính, tải dọc trục, hệ số tải, tốc độ, vị trí đặt lực và thời gian vận hành.

MDriveTech tư vấn lựa chọn hộp giảm tốc

MDriveTech hỗ trợ lựa chọn động cơ giảm tốc và hộp giảm tốc DSK, Nara Samyang và NK cho:

• Băng tải

• Vít tải

• Máy khuấy

• Máy đóng gói

• Tang cuốn

• Thiết bị nâng hạ

• Hệ thống truyền động công nghiệp

Để kiểm tra chính xác, khách hàng nên cung cấp hình ảnh máy, nameplate motor, tốc độ đầu ra, mô-men tải, kích thước nhông hoặc puly và bản vẽ vị trí lắp đặt.

Hotline: 0868 789 647
Email: [email protected]

Kết luận

Tải hướng kính tác dụng vuông góc với trục, trong khi tải dọc trục tác dụng song song với đường tâm trục. Cả hai đều ảnh hưởng trực tiếp đến ổ bi, trục, phớt dầu và tuổi thọ của hộp giảm tốc.

Khi chọn hộp số, không nên chỉ kiểm tra công suất, tỷ số truyền và mô-men. Cần xác định tải ngoài, vị trí lắp nhông hoặc puly, khoảng cách đến vai trục và điều kiện vận hành thực tế để lựa chọn đúng model.