Hộp số hành tinh servo là gì? Tỉ số 1/10 và hiệu suất 97%

Trả lời ngắn: Hộp số hành tinh servo là bộ giảm tốc gắn giữa motor servo và tải, làm chậm tốc độ trục ra và tăng mô-men lên nhiều lần, trong khi vẫn giữ độ chính xác vị trí nhờ độ rơ thấp. Dòng đang bán có 5 model Houle: 3 model HAB060, HAB115 và LAES070 đã công bố tỉ số 1 trên 10 và hiệu suất 97%, 2 model dạng vuông góc chưa công bố tỉ số.

1. Hộp số hành tinh servo là gì

Hộp số hành tinh servo là bộ giảm tốc chuyên dùng cho motor servo, gắn giữa motor và tải để điều chỉnh chuyển động cho hợp với tải. Motor servo quay nhanh nhưng mô-men có giới hạn, hộp số làm chậm tốc độ trục ra và tăng mô-men lên nhiều lần, để motor nhỏ vẫn kéo được tải nặng, hoặc motor nhanh vẫn chạy được tải cần quay chậm. Hộp số này được thiết kế riêng cho servo: nhỏ gọn, mặt đĩa khớp với mặt bích motor servo, độ rơ thấp để giữ độ chính xác vị trí. Như bài servo AC là gì đã giải thích, hộp số là thành phần thứ ba của hệ servo, chỉ dùng khi tải cần, không phải lúc nào cũng bắt buộc.

Hộp số hành tinh servo có hai dạng: dạng thẳng trục, trục vào và trục ra cùng một đường thẳng, và dạng vuông góc, trục ra vuông góc với trục vào. Dạng thẳng trục gồm HAB060, HAB115 và LAES070, đã công bố tỉ số 1 trên 10, hiệu suất 97% và mặt đĩa 60, 115 và 70 mm. Dạng vuông góc gồm HABR và HBFR, phù hợp khi không gian lắp đặt chật và cần đổi hướng truyền động, nhưng tỉ số truyền và mô-men hiện chưa công bố. Khi chọn hộp số, chốt dạng thẳng trục hay vuông góc trước, rồi mới đối chiếu tỉ số và mặt đĩa theo dải đã công bố.

2. Cấu tạo: bánh răng mặt trời, hành tinh và vành răng

Cấu tạo của hộp số hành tinh gồm ba phần chính làm việc ăn khớp với nhau. Ở giữa là bánh răng mặt trời, nối trực tiếp với trục motor và quay theo motor. Xung quanh bánh răng mặt trời là các bánh răng hành tinh, thường có ba bánh, gắn trên một giá đỡ gọi là cần hành tinh và vừa tự quay vừa quay quanh bánh răng mặt trời như các hành tinh quay quanh mặt trời. Bao ngoài cùng là vành răng, một vòng răng cố định mà các bánh răng hành tinh lăn trên đó. Khi motor quay, bánh răng mặt trời dẫn các bánh răng hành tinh quay, cần hành tinh quay theo và trở thành trục ra của hộp số.

Cách bố trí này làm hộp số rất gọn so với hộp số thường cùng tỉ số, vì nhiều bánh răng cùng chịu tải một lúc thay vì chỉ một cặp bánh răng chịu toàn bộ lực. Trục vào và trục ra của dạng thẳng trục nằm cùng một đường thẳng, nên hộp số lắp nối tiếp sau motor mà không chiếm thêm diện tích ngang. Dạng vuông góc thì đổi hướng truyền động 90 độ, trục ra vuông góc với trục vào, hợp với máy có không gian lắp đặt chật.

3. Tác dụng: tăng mô-men, hạ tốc độ

Tác dụng chính của hộp số hành tinh servo là đổi tốc độ lấy mô-men: tốc độ trục ra chậm hơn tốc độ motor theo đúng tỉ số, và mô-men trục ra lớn hơn mô-men motor theo tỉ số nhân với hiệu suất. Với tỉ số 1 trên 10 đã công bố, motor chạy 3000 vòng trên phút thì tốc độ trục ra là 300 vòng trên phút, tính theo tỉ số, không phải số đo. Mô-men ra bằng mô-men vào nhân 10 rồi nhân với hiệu suất 97% đã công bố của ba model HAB060, HAB115 và LAES070, tính theo công thức ước tính lý thuyết. Ví dụ SH4MN090A có mô-men 2,4 N.m, gắn hộp số tỉ số 1 trên 10 thì mô-men ra tính được khoảng 23,28 N.m, ghi rõ là ước tính lý thuyết vì mô-men định mức của hộp số chưa công bố.

Hộp số chỉ cần khi tải đòi hỏi mô-men lớn hơn mô-men motor, hoặc tốc độ ra cần chậm hơn tốc độ motor. Nếu motor nối trực tiếp với tải đã đủ mô-men và đúng tốc độ, không cần hộp số. Khi cần hộp số, chọn tỉ số theo tốc độ ra mong muốn rồi tính mô-men ra để đối chiếu với mô-men tải cần, sau đó mới chốt mặt đĩa theo mặt bích motor. Hiệu suất 97% chỉ áp dụng cho đúng ba model HAB060, HAB115 và LAES070 đã công bố, không áp dụng cho HABR và HBFR.

4. Năm model đang bán: tỉ số, mặt đĩa và nhiệt độ

Nhóm đang bán có 5 model Houle, chia thành hai dạng. Dạng thẳng trục gồm HAB060, HAB115 và LAES070, đã công bố tỉ số 1 trên 10, hiệu suất 97% và mặt đĩa lần lượt 60, 115 và 70 mm, làm việc ở nhiệt độ từ âm 10 tới cộng 90 độ C. Ba model này đều là Houle, có sẵn tại kho TP.HCM, bảo hành 12 tháng. Trang danh mục con hộp giảm tốc hành tinh servo liệt kê đủ 5 model để đối chiếu. Trong ba model đã công bố tỉ số, hộp giảm tốc hành tinh servo LAES070 có mặt đĩa 70 mm, tỉ số 1 trên 10, hiệu suất 97%.

Dạng vuông góc gồm HABR và HBFR, trục ra vuông góc với trục vào, phù hợp khi không gian lắp đặt chật và cần đổi hướng truyền động. HABR có dải cỡ 42 tới 220 mm, HBFR có dải cỡ 47 tới 255 mm, cả hai làm việc ở nhiệt độ từ âm 10 tới cộng 90 độ C. Tỉ số truyền, mô-men, tốc độ ra và công suất của hai model này hiện chưa công bố, bảng tỉ số trên trang đang hiển thị “đang được cập nhật”. Khi cần hộp số vuông góc, ghi rõ nhu cầu về kích thước và hướng truyền động rồi nhờ kỹ thuật đối chiếu catalogue trước khi chốt, không tự suy tỉ số từ dải kích thước.

5. Phân biệt với hộp số hành tinh công nghiệp

Hộp số hành tinh servo và hộp số hành tinh công nghiệp khác nhau ở việc dùng, dù cùng nguyên lý bánh răng hành tinh. Hộp số hành tinh công nghiệp, như các dòng Cyclo và hành tinh dùng cho motor giảm tốc công nghiệp, được thiết kế cho tải nặng, dải tỉ số rộng và mô-men lớn, lắp với motor giảm tốc công nghiệp trong nhà xưởng. Hộp số hành tinh servo được thiết kế cho motor servo: nhỏ gọn, mặt đĩa khớp với mặt bích motor servo, độ rơ thấp để giữ độ chính xác vị trí qua nhiều chu kỳ. Hai dòng này thuộc hai danh mục sản phẩm khác nhau, không thay thế cho nhau.

Khi chọn, đừng lấy tiêu chí của dòng này áp sang dòng kia. Hộp số servo chọn theo mặt đĩa, tỉ số 1 trên 10 đã công bố và mô-men tính theo tải, ưu tiên độ chính xác vị trí. Hộp số công nghiệp chọn theo dải tỉ số rộng và mô-men lớn cho tải nặng, ưu tiên độ bền khi chạy liên tục. Bài viết này chỉ viết về hộp số hành tinh chuyên cho servo, không viết lại phần hộp số Cyclo và hành tinh công nghiệp, và hai bài phân biệt ranh giới bằng nội dung chứ không link sang nhau.

6. Câu hỏi thường gặp

Hộp số hành tinh khác hộp số thường ở điểm nào?

Hộp số hành tinh dùng bánh răng mặt trời ở giữa, các bánh răng hành tinh quay xung quanh và vành răng bao ngoài, nhiều bánh răng cùng chịu tải nên hộp số gọn mà vẫn khỏe. Hộp số thường dùng cặp bánh răng ăn khớp trực tiếp, bố trí khác và chiếm diện tích khác. Hộp số hành tinh servo còn có mặt đĩa khớp với mặt bích motor servo và độ rơ thấp để giữ độ chính xác vị trí.

Tỉ số 1 trên 10 nghĩa là gì?

Tỉ số 1 trên 10 nghĩa là trục vào quay 10 vòng thì trục ra quay 1 vòng. Tốc độ ra bằng tốc độ vào chia cho 10: motor chạy 3000 vòng trên phút thì tốc độ ra là 300 vòng trên phút, motor chạy 2000 vòng trên phút thì tốc độ ra là 200 vòng trên phút. Con số 300 vòng trên phút chỉ là tính theo tỉ số, không phải số đo.

Hiệu suất 97% áp dụng cho model nào?

Chỉ áp dụng cho ba model HAB060, HAB115 và LAES070 đã công bố. Hai model HABR và HBFR chưa công bố hiệu suất, nên không được ghi hiệu suất 97% cho toàn bộ dòng hộp số hành tinh servo.

HABR và HBFR tỉ số bao nhiêu?

Hiện chưa công bố. Bảng tỉ số trên trang của hai model đang hiển thị “đang được cập nhật”. Hai model này chỉ công bố dải cỡ và nhiệt độ làm việc từ âm 10 tới cộng 90 độ C, cùng dạng vuông góc thấy được từ ảnh sản phẩm.

Có bắt buộc mua hộp số kèm servo không?

Không bắt buộc. Hộp số chỉ cần khi tải đòi hỏi mô-men lớn hơn mô-men motor, hoặc tốc độ ra cần chậm hơn tốc độ motor. Nếu motor nối trực tiếp với tải đã đủ mô-men và đúng tốc độ, không cần hộp số.

Đọc bài cách tính mô-men servo để tính mô-men ra sau hộp số tỉ số 1 trên 10 trước khi chốt model.