Hộp số trục vít và hộp số bánh răng khác nhau thế nào? Khi nào dùng loại nào?

Trả lời ngắn: Hộp số trục vít dùng cặp trục vít và bánh vít, trục ra vuông góc với trục vào, gọn và đạt tỉ số lớn trong một cấp, hợp với máy cần tốc độ ra chậm và không gian lắp hẹp. Hộp số bánh răng dùng các cặp bánh răng xoắn hay bánh răng côn xoắn, trục ra song song hoặc vuông góc, chịu mô-men lớn hơn, hợp với tải nặng và máy chạy liên tục. Chọn loại nào phụ thuộc vào tỉ số cần, mô-men tải và hướng trục ra.

1. Hộp số trục vít hoạt động ra sao

Hộp số trục vít gồm một trục vít và một bánh vít ăn khớp với nhau. Trục vít là trục có ren xoắn như một con vít dài, bánh vít là bánh răng có răng nghiêng ôm lấy trục vít. Khi motor quay trục vít, bánh vít quay theo chậm hơn nhiều, vì mỗi vòng quay của trục vít chỉ đẩy bánh vít đi một răng hay vài răng. Nhờ vậy hộp số trục vít đạt tỉ số lớn trong một cấp duy nhất, ví dụ WPS175 và ASM cùng có tỉ số 1/10 tới 1/60, và trục ra luôn vuông góc với trục vào.

Ưu điểm lớn nhất của hộp số trục vít là gọn và đổi hướng truyền động. Vì trục ra vuông góc với trục vào, cụm motor giảm tốc đặt gọn sát máy, hợp với vị trí lắp hẹp hay máy cần gấp khúc đường truyền động. Tỉ số lớn trong một cấp cũng giúp hộp số trục vít đạt tốc độ ra rất chậm mà không cần ghép nhiều cấp bánh răng nối tiếp, nên cụm ngắn và ít chi tiết hơn. Các hộp số trục vít đang bán gồm ASF, BSS, ASS và ESM của Chenta, WPS175 của Winston và RESS inox trục vít. Điểm cần lưu ý là ma sát trượt giữa trục vít và bánh vít lớn hơn ma sát lăn giữa các cặp bánh răng, nên hiệu suất thấp hơn và sinh nhiệt nhiều hơn khi chạy liên tục ở tải lớn.

2. Hộp số bánh răng hoạt động ra sao

Hộp số bánh răng dùng các cặp bánh răng ăn khớp với nhau để giảm tốc. Mỗi cặp gồm một bánh răng nhỏ dẫn động một bánh răng lớn hơn, tỉ số của cặp bằng tỉ số số răng của hai bánh. Ghép nhiều cặp nối tiếp thì tỉ số chung bằng tích các tỉ số từng cặp. Vì bánh răng tiếp xúc lăn với nhau nên ma sát thấp hơn trục vít, hiệu suất cao hơn và ít sinh nhiệt hơn khi chạy liên tục ở tải lớn. Đây là lý do các dòng tải nặng của Tiến Phát chủ yếu dùng hộp số bánh răng.

Hộp số bánh răng chia thành nhiều dạng theo hướng trục ra. Dạng trục song song có trục ra song song với trục vào, đại diện là EF với dải công suất 0,18 tới 200kW, tốc độ đầu ra 0,12 tới 310 vòng trên phút và mô-men tối đa 32.000 N.m, cùng GR của SLER với dải tương tự và mô-men tối đa 32.000 N.m. Dạng bánh răng côn xoắn có trục ra vuông góc, đại diện là EK với dải 0,18 tới 200kW, tốc độ đầu ra 0,11 tới 276 vòng trên phút và mô-men tối đa 50.000 N.m, cùng Z của Evergear với dải 0,04 tới 315kW và mô-men tối đa 5700 N.m. Dạng hành tinh dùng bánh răng mặt trời, bánh răng hành tinh và vành răng, đại diện là EQ của Evergear với tỉ số 25 tới 4000 và dải công suất riêng 0,19 tới 12.934kW. Động cơ bánh răng côn EED là kiểu truyền động bánh răng côn vuông góc 90 độ.

3. Bảng so sánh trục vít và bánh răng

Bảng dưới đây so sánh hai loại theo các tiêu chí người mua thường đối chiếu trước khi chọn. Số liệu lấy từ trang sản phẩm đã công bố, chỗ chưa công bố ghi rõ thay vì suy từ dòng khác. Về hướng trục ra, trục vít luôn vuông góc với trục vào, còn bánh răng có cả hai dạng song song và vuông góc tùy dòng. Về tỉ số, trục vít lấy theo WPS175 và ASM từ 1/10 tới 1/60; bánh răng lấy theo từng dòng, ví dụ GH từ 1/3 tới 1/250, GV từ 1/3 tới 1/200, SWE R107 từ 1/3 tới 300, EQ từ 25 tới 4000, còn EF và EK chưa công bố tỉ số theo từng cấu hình.

Về mô-men, trục vít trong dòng Chenta công bố mô-men 70 tới 7000 Nm cho nhóm ASF, BSS, ASS và ESM theo bảng chung, còn bánh răng tải nặng công bố mô-men tối đa theo dải từ 4.000 N.m ở ES tới 900 kN.m ở EH và EB. Về không gian lắp, trục vít gọn hơn khi cần đổi hướng, bánh răng gọn hơn khi cần trục ra song song với trục vào. Về điện áp, cả hai loại đều theo dòng motor ghép, ví dụ Houle 220V tới 380V, mini 110V tới 380V, SWE R107 dùng 380V. Về ứng dụng, trục vít hợp với máy cần tốc độ ra chậm và gọn, bánh răng hợp với tải nặng và máy chạy liên tục. Không gán ứng dụng khuấy cho riêng model GV hay cầu trục cho riêng dòng EQ, vì hai model này chưa công bố ứng dụng đó.

4. Khi nào dùng trục vít, khi nào dùng bánh răng

Chọn trục vít khi máy cần tốc độ ra chậm, không gian lắp hẹp và cần đổi hướng truyền động 90 độ. Ví dụ băng tải ngắn đặt sát tường, máy khuấy nhỏ đặt trong góc xưởng, hay cơ cấu cần trục ra vuông góc với motor. Trong các trường hợp này, hộp số trục vít WPS175 Winston là model đại diện: tỉ số 1/10 tới 1/60, vỏ gang, kiểu lắp chân đế, có sẵn tại kho TP.HCM.

Chọn bánh răng khi tải lớn, máy chạy liên tục nhiều giờ và cần mô-men lớn. Ví dụ băng tải dài chở nặng, máy trộn chạy cả ca, hay dây chuyền cần mô-men lên tới hàng chục nghìn N.m. Trong các trường hợp này, hộp số EF trục song song bánh răng xoắn là model đại diện: dải công suất 0,18 tới 200kW, tốc độ đầu ra 0,12 tới 310 vòng trên phút, mô-men tối đa 32.000 N.m. Khi tải còn lớn hơn, xem dòng EK với mô-men tối đa 50.000 N.m hay dòng EH và EB với mô-men tối đa 900 kN.m và dải công suất tới 5366kW. Trường hợp ở giữa thì đối chiếu theo tỉ số cần: GH từ 1/3 tới 1/250, GV từ 1/3 tới 1/200, SWE R107 tới 1/300, MVF và MHF tới 1/3600, EQ hành tinh từ 25 tới 4000.

5. Những nhầm lẫn thường gặp khi so sánh hai loại

Nhầm lẫn thứ nhất là lấy số tối đa của dải làm số của model cần mua. Ví dụ dòng EF công bố mô-men tối đa 32.000 N.m là mức tối đa của cả dải model, không phải mô-men của mọi cấu hình EF. Cấu hình cụ thể có mô-men thấp hơn nhiều tùy tỉ số và công suất motor ghép.

Nhầm lẫn thứ hai là cho rằng trục vít luôn yếu hơn bánh răng. Trục vít yếu hơn ở hiệu suất truyền động và sinh nhiệt khi chạy liên tục ở tải lớn, nhưng trục vít vẫn chịu tải tốt trong dải của nó, ví dụ nhóm Chenta ASF, BSS, ASS và ESM công bố mô-men 70 tới 7000 Nm theo bảng chung. Ngược lại, bánh răng cần nhiều cấp mới đạt tỉ số lớn nên cụm dài hơn trục vít ở cùng tỉ số.

Nhầm lẫn thứ ba là nhầm tên gọi với kiểu truyền động. Động cơ bánh răng côn EED có tên gọi là bánh răng côn, kỹ thuật xác nhận kiểu truyền động cuối cùng, không suy kiểu truyền động từ tên model khác. Nhầm lẫn thứ tư là so sánh hai loại bằng một con số duy nhất: tỉ số, mô-men, hướng trục ra, điện áp, kiểu lắp và thời gian giao hàng đều ảnh hưởng tới quyết định. Ví dụ WPS175 có sẵn kho TP.HCM nên lắp ngay được, trong khi EED đặt hàng 45 tới 60 ngày. Bài motor giảm tốc là gì giải thích cấu tạo chung và dải toàn dòng.

6. Câu hỏi thường gặp

Hộp số trục vít có dùng cho tải nặng được không?

Được trong dải của nó. Nhóm Chenta ASF, BSS, ASS và ESM công bố mô-men 70 tới 7000 Nm theo bảng chung. Tải rất lớn nên xem hộp số bánh răng như EF tối đa 32.000 N.m, EK tối đa 50.000 N.m hay EH và EB tối đa 900 kN.m.

Vì sao hộp số trục vít sinh nhiệt nhiều hơn hộp số bánh răng?

Vì trục vít và bánh vít tiếp xúc trượt với nhau, ma sát lớn hơn tiếp xúc lăn giữa các cặp bánh răng. Ma sát lớn sinh nhiệt nhiều hơn và hiệu suất thấp hơn khi chạy liên tục ở tải lớn.

Động cơ bánh răng côn EED là trục song song hay bánh răng côn?

Là kiểu truyền động bánh răng côn vuông góc 90 độ theo tên sản phẩm. Kỹ thuật xác nhận kiểu truyền động cuối cùng. Không suy kiểu truyền động của model này từ tên gọi của model khác.

Chọn trục vít hay bánh răng cho băng tải?

Băng tải ngắn, tải vừa và vị trí lắp hẹp thì xem trục vít như WPS175 hay ASM. Băng tải dài, tải nặng và chạy liên tục thì xem bánh răng như EF, EK hay EH và EB. Chốt tải, tốc độ băng tải cần và không gian lắp trước rồi đối chiếu tỉ số và mô-men.

Mở trang danh mục con motor giảm tốc trục vuông góc để đối chiếu đủ 5 model trước khi quyết định.