động cơ giảm tốc siêu nhỏĐộng cơ giảm tốc siêu nhỏ bao gồm động cơ điện và hộp số. Động cơ điện là nguồn năng lượng, tốc độ động cơ rất cao, mô-men xoắn rất nhỏ. Chuyển động quay của động cơ được truyền đến hộp số thông qua các răng (bao gồm cả trục vít) gắn trên trục động cơ, do đó trục động cơ là một trong những bộ phận rất quan trọng trong động cơ giảm tốc siêu nhỏ.
I. Vật liệu trục động cơ
Việc lựa chọn vật liệu trục cần xem xét đến kích thước momen xoắn, khả năng gia công, khả năng chống ăn mòn và khả năng dẫn từ theo yêu cầu của động cơ. Vật liệu có thể được lựa chọn từ thép carbon chất lượng cao, thép không gỉ, thép hợp kim, thép cacbon hóa, v.v. Các loại vật liệu trục động cơ thường được sử dụng bao gồm:
1. Thép tiêu chuẩn Mỹ 1141 & 1144, vật liệu trong nước gần nhất là thép số 45, hiện là vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành. Nhược điểm chính là dễ bị gỉ, vì vậy khi sử dụng cần phải bôi thêm dầu chống gỉ để giảm thiểu vấn đề gỉ sét.
2. Thép không gỉ tiêu chuẩn Mỹ 416, vật liệu trong nước gần nhất là Y1Cr13. Khó gia công, không thích hợp cho việc gia công các chi tiết phức tạp, chẳng hạn như đầu trục có ren, giá thành đắt hơn thép 45 nhưng rẻ hơn thép 303, được sử dụng rộng rãi hơn.
3. Thép không gỉ tiêu chuẩn Mỹ 420, vật liệu trong nước gần nhất là 2Cr13. Khó gia công, không thích hợp cho việc gia công các chi tiết phức tạp, chẳng hạn như đầu trục có ren, đắt hơn thép 45 nhưng rẻ hơn 416/303, được sử dụng rộng rãi hơn.
4. Thép không gỉ tiêu chuẩn Mỹ 431, vật liệu này không được sử dụng phổ biến, chủ yếu trong các trường hợp tiếp xúc với thực phẩm. Có thể tiếp xúc với thực phẩm.
5. Thép không gỉ tiêu chuẩn Mỹ 303, đắt hơn, đặc trưng bởi chất liệu mềm, dễ gia công thành các hình dạng phức tạp.
II. Hình dạng của trục động cơ
Các răng động cơ trong động cơ giảm tốc siêu nhỏ và các răng cấp đầu tiên trong hộp số ăn khớp với nhau để truyền chuyển động quay, điều này chắc chắn sẽ tạo ra mô-men xoắn, vì vậy độ khít chặt giữa các răng động cơ và trục động cơ rất quan trọng. Xét về độ ăn khớp giữa răng động cơ và trục động cơ, chúng ta không thể bỏ qua hình dạng của trục động cơ.
Hình dạng trục động cơ là
A. Trục nhẹ, thích hợp cho tải trọng nhỏ và mô-men xoắn nhỏ.
B. Trục phẳng hoặc trục hình chữ D, thích hợp cho tải trọng trung bình.
C. Trục có khía, thích hợp cho tải trọng trung bình.
D. Trục quay có rãnh then, thích hợp cho tải trọng nặng và mô-men xoắn cao.
E. Đầu ra của trục động cơ là dạng trục vít, loại trục động cơ này rất đặc biệt, chủ yếu được sử dụng cho hệ thống truyền động trục vít tuabin.
III. Yêu cầu về quy trình sản xuất trục động cơ
Động cơ giảm tốc siêu nhỏCác yêu cầu về tuổi thọ, và các yêu cầu về quy trình của trục động cơ cũng ảnh hưởng đến tuổi thọ của động cơ giảm tốc siêu nhỏ.
Công nghệ gia công trục động cơ đã được cải tiến.
A. Độ chính xác về đường kính trục động cơ tương đối cao, có thể đạt trong phạm vi 0,002mm.
B. Để ngăn ngừa gỉ sét và tăng cường khả năng chống ăn mòn, bề mặt trục động cơ thường được mạ điện bằng niken.
C. Độ nhám bề mặt của trục động cơ cũng rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của sự ăn khớp với các răng của động cơ.
IV. Phân loại trục truyền động giảm tốc
Theo công suất, hộp giảm tốc được chia thành hộp giảm tốc công suất cao và hộp giảm tốc công suất thấp. Trục đầu ra của các hộp giảm tốc có công suất, kiểu máy và thông số kỹ thuật khác nhau cũng khác nhau, và trục truyền động của hộp giảm tốc được chia thành trục đầu ra và trục đầu vào, nguyên lý hoạt động của hai loại trục này được giới thiệu chi tiết dưới đây.
1. Trục đầu ra
Trục đầu ra là trục nối với bộ giảm tốc và cơ cấu truyền động, tốc độ đầu ra của trục đầu ra chậm hơn nhiều. Theo vật liệu, trục đầu ra được chia thành trục đầu ra bằng kim loại, trục đầu ra bằng nhựa; theo hình dạng, được chia thành trục hình chữ D tùy chỉnh, trục tròn, trục dẹt kép, trục lục giác, trục ngũ giác, trục vuông, v.v.
2. Trục đầu vào
Trục đầu vào là trục truyền động nối giữa động cơ giảm tốc và hộp giảm tốc. Tốc độ và mô-men xoắn đầu vào của trục đầu vào nhỏ, đường kính trục nhỏ; một đầu của trục đầu vào có thể xuyên qua lỗ lắp và được đặt vào khoang lắp, trục đầu vào có thể ăn khớp với bánh răng trong vỏ lắp. Khe lắp được mở ở đầu kia của trục đầu vào, sau đó trục động cơ của hộp giảm tốc được đặt vào khe lắp, và chốt phẳng được chèn vào giữa khe chốt phẳng và trục động cơ để thực hiện kết nối nhanh chóng và ổn định giữa trục động cơ và trục đầu vào. Thông qua sự phối hợp nêu trên giữa trục đầu vào, đế lắp, khe lắp và khe chốt phẳng, động cơ giảm tốc có thể được kết nối nhanh chóng với trục đầu vào thông qua trục động cơ, giúp việc lắp đặt động cơ giảm tốc vào vỏ lắp đặt nhanh chóng hơn và giúp việc bốc dỡ hàng hóa thuận tiện hơn cho nhân công.
3. Vai trò và sự khác biệt của trục truyền động trong hộp giảm tốc.
A. Truyền tải một lượng năng lượng nhất định.
B. Trục đầu vào quay với tốc độ cao, trục đầu ra quay với tốc độ thấp để đạt được mục đích giảm tốc. Trên cơ sở bỏ qua lực cản ma sát, trục đầu vào và trục đầu ra truyền công suất bằng nhau, và công suất = mô-men xoắn * tốc độ, tức là, khi công suất bằng nhau, mô-men xoắn và tốc độ trục đầu vào bằng tốc độ trục, do đó mô-men xoắn nhỏ, chỉ cần đường kính trục nhỏ hơn; ngược lại, tốc độ trục đầu ra thấp, do đó mô-men xoắn lớn, phải sử dụng đường kính trục lớn hơn.
V. Những nguyên nhân nào dẫn đến hiện tượng nóng lên của ổ bi trong động cơ giảm tốc thu nhỏ?
động cơ giảm tốc siêu nhỏTrong điều kiện hoạt động bình thường, ổ bi sẽ không bị nóng bất thường. Tình trạng nóng bất thường của ổ bi động cơ giảm tốc siêu nhỏ thường do các nguyên nhân sau:
1. Nếu ổ bi của động cơ giảm tốc thu nhỏ bị hư hỏng, nó sẽ làm cho ổ bi động cơ bị quá nhiệt.
2. Mỡ bôi trơn lẫn với các hạt bất thường hoặc vật lạ trên ổ bi sẽ làm tăng sự mài mòn và quá nhiệt của ổ bi.
3. Thiếu dầu bôi trơn ổ trục động cơ giảm tốc thu nhỏ, nếu động cơ hoạt động trong tình trạng này trong thời gian dài sẽ làm tăng ma sát dẫn đến ổ trục quá nóng.
4. Chất lượng dầu bôi trơn quá kém, độ nhớt không đủ hoặc quá cao, hiệu suất bôi trơn kém cũng sẽ dẫn đến hiện tượng quá nhiệt bất thường của ổ bi.
5. Vòng bi giảm tốc thu nhỏ và trục đầu ra, nắp cuối quá lỏng hoặc quá chặt, quá chặt sẽ dẫn đến biến dạng vòng bi, quá lỏng sẽ dẫn đến lệch tâm và làm cho vòng bi bị nóng nghiêm trọng.
6. Việc lắp đặt ổ bi không đúng cách khiến hai trục không thẳng hàng hoặc vòng ngoài của ổ bi bị mất cân bằng, dẫn đến ổ bi không nhạy, tải trọng hoạt động tăng lên và sinh nhiệt.
VI. Những nguyên nhân cơ bản nào gây ra hiện tượng lệch trục của động cơ thu nhỏ?
1. Trường hợp đầu tiên là chuyển động tương đối giữa trục và rôto của động cơ siêu nhỏ. Nếu vì lý do nào đó mà lỗ trên lõi rôto và vị trí trên lõi trục của động cơ siêu nhỏ bị hở, dẫn đến sự thay đổi vị trí tương đối theo trục và theo bán kính giữa lõi rôto và trục của động cơ siêu nhỏ, gây ra hiện tượng lệch trục. Không chỉ vậy, do chuyển động theo trục của lõi rôto, rất có thể sẽ dẫn đến biến dạng do ma sát giữa nắp chụp cuối và đầu rôto của động cơ siêu nhỏ, hoặc gây ra gợn sóng trong cuộn dây stato.
2. Trường hợp thứ hai là hư hỏng hoặc rò rỉ miếng đệm điều chỉnh trục của động cơ siêu nhỏ. Trong quá trình thiết kế và phát triển động cơ siêu nhỏ, hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu là yếu tố quan trọng cần xem xét, vì vậy sẽ có một khe hở nhất định trên trục, nhưng điều này sẽ trực tiếp dẫn đến sự dịch chuyển trục và lệch trục. Do đó, cần sử dụng phương pháp chèn thêm miếng đệm để giải quyết vấn đề. Nếu miếng đệm bị rò rỉ hoặc chất lượng kém, sẽ dẫn đến hỏng phanh trục và lệch trục.
3. Trường hợp thứ ba là việc điều chỉnh tự động căn chỉnh tâm từ stato-rôto của động cơ siêu nhỏ dẫn đến sai lệch. Trạng thái lý tưởng của động cơ siêu nhỏ là tâm từ stato và rôto hoàn toàn trùng khớp, nhưng trên thực tế, việc đạt được sự trùng khớp hoàn toàn giữa stato và rôto của động cơ siêu nhỏ khó hơn, do đó trong quá trình hoạt động, động cơ siêu nhỏ sẽ rơi vào tình trạng: "căn chỉnh - lệch - căn chỉnh - lệch - lệch ------", vì vậy quá trình điều chỉnh tự động lặp đi lặp lại sẽ gây ra hiện tượng lệch trục.
4. Đối với động cơ siêu nhỏ có cánh quạt riêng đang hoạt động, quá trình thông gió sẽ tạo ra một lực hướng trục tương ứng tác động lên động cơ siêu nhỏ; nếu hiệu quả cân bằng của cánh quạt không tốt, điều này cũng sẽ dẫn đến chuyển động hướng trục của động cơ siêu nhỏ.
Liệu hiện tượng lệch trục của động cơ siêu nhỏ có gây ra tác động này không?
Nói một cách đơn giản, nếu độ lệch trục của động cơ mini bị sai lệch sẽ gây ra hiện tượng rung động bất thường, tiếng ồn, ổ bi bị bung ra, cuộn dây bị cháy, làm giảm tuổi thọ. Chúng ta có thể thêm bộ đệm dạng sóng để điều chỉnh độ đệm ở mép ngoài của ổ bi động cơ mini và đinh tán nắp chụp đầu để giải quyết vấn đề chuyển động trục của động cơ mini.
VII. Cấu hình các ổ trục của hộp giảm tốc hành tinh như thế nào?
Động cơ cấu hình hộp giảm tốc hành tinh đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như nhà thông minh, vậy ổ trục của hộp giảm tốc siêu nhỏ được cấu tạo như thế nào?
Nhìn chung, hộp số hành tinh siêu nhỏ sử dụng bánh răng xoắn với một lực dọc trục nhất định, và ngay cả khi sử dụng bánh răng xoắn kép và bánh răng trụ, hướng dọc trục vẫn phải được định vị. Có thể xác định được độ lớn và hướng của lực ăn khớp giữa các bánh răng, chỉ cần xác định phạm vi của ổ trục và điểm tác dụng của lực lên trục bằng cách vẽ. Do đó, có thể tiến hành lựa chọn ổ trục như sau.
1. Các loại ổ bi thông dụng bao gồm ổ bi cầu, ổ bi côn một hàng, hai hàng, ổ bi trụ hai hàng, ổ bi bốn điểm tiếp xúc, ổ bi cầu, v.v.
2. Thông số kỹ thuật ổ trục để lựa chọn ban đầu là xác định đường kính trục và kích thước lỗ ổ trục. Tốc độ trục đầu vào càng cao thì nên chọn loại có cùng đường kính lỗ nhưng thông số chịu tải càng lớn. Trục giữa có hai cặp bánh răng ăn khớp tác động lên ổ trục, do đó lực ăn khớp càng lớn thì cũng nên chọn loại có cùng đường kính lỗ nhưng thông số chịu tải càng lớn.
3. Tốc độ trục đầu ra thấp và chỉ có lực ăn khớp của một cặp bánh răng tác động lên trục và ổ bi, bạn có thể chọn ổ bi có cùng đường kính lỗ trong phạm vi chịu tải trung bình hoặc nhỏ hơn, nhưng do trục đầu ra và trục chính của máy có kết nối cứng và chịu va đập, nên cần chọn ổ bi có khả năng chịu tải lớn hơn.
VIII. Nguyên nhân nào gây ra hiện tượng gãy trục trong hộp số của động cơ bánh răng?
Trong công việc hàng ngày, ngoài việc độ đồng tâm của cụm động cơ giảm tốc không tốt dẫn đến gãy trục giảm tốc, nếu trục đầu ra của giảm tốc bị gãy, thì không thể chỉ do những nguyên nhân sau đây.
Trước hết, việc lựa chọn sai loại dẫn đến hộp giảm tốc có công suất không đủ. Một số người dùng khi lựa chọn, nhầm tưởng rằng chỉ cần mô-men xoắn định mức đầu ra của hộp giảm tốc đã chọn là đáp ứng được yêu cầu công việc, nhưng thực tế không phải vậy, bởi vì mô-men xoắn định mức đầu ra của động cơ được nhân với tỷ số truyền, về nguyên tắc giá trị mô-men xoắn thực tế sẽ nhỏ hơn mô-men xoắn định mức đầu ra của các hộp giảm tốc tương tự được cung cấp trong các mẫu sản phẩm.
Thứ hai, đồng thời cần xem xét khả năng chịu quá tải của động cơ dẫn động và mô-men xoắn làm việc lớn thực tế cần thiết. Đặc biệt, trong một số trường hợp, cần phải tuân thủ nghiêm ngặt nguyên tắc này, không chỉ để bảo vệ các bánh răng bên trong hộp giảm tốc, mà chủ yếu là để tránh trục đầu ra của hộp giảm tốc bị xoắn gãy.
Thời gian đăng bài: 25 tháng 11 năm 2022