Tỷ số truyền hộp giảm tốc là bao nhiêu?

Bạn có thể nhìn thấy các bánh răng cưa ăn khớp với nhau ở nhiều vị trí, ứng dụng như động cơ ô tô, đồng hồ lên dây cót,… Bánh răng ở khắp mọi nơi có động cơ và mô tơ tạo ra chuyển động quay. Có bao giờ bạn thắc mắc các bánh răng chuyển động như vậy để làm gì không? Hay làm cách nào để bánh răng có thể chuyển động đều như vậy? Tại sao có bánh răng quay nhanh, có bánh răng quay chậm?

Bánh răng chuyển động để kéo theo chuyển động của thiết bị. Ví dụ như đồng hồ cơ, bánh răng chuyển động sẽ kéo theo các kim đồng hồ chuyển động. Bánh răng chuyển động đều theo tốc độ nhất định là do có tỷ số truyền động phù hợp. 

Để lựa chọn được hộp giảm tốc phù hợp với yêu cầu, người sử dụng cần biết tỷ số truyền hộp giảm tốc là bao nhiêu.

Tỷ số truyền là gì?

Bánh răng thường được sử dụng vì một trong bốn lý do khác nhau:

Tỷ số giữa số răng của trục vào và trục ra gọi là tỷ số truyền giảm tốc. Đây là đại lượng thể hiện sự biến thiên tốc độ của động cơ ban đầu với tốc độ sử dụng thực tế thông qua bộ giảm tốc.

Tỷ số truyền hoạt động dựa vào nguyên lý Acsimet: “Lợi về lực thì thiệt về đường đi và ngược lại”. 

Tỷ số truyền thấp hơn (cao hơn) cung cấp tốc độ tối đa cao hơn và tỷ số truyền cao hơn (ngắn hơn) cung cấp khả năng tăng tốc nhanh hơn

Ví dụ về tỉ số truyền bánh răng

Bánh răng A có chỉ số bằng 1 nửa so với bánh răng B, hai bánh răng được lắp ăn khớp với nhau. Khi A quay 2 vòng thì kéo theo B quay được 1 vòng. Lực sẽ được chia đều trong 2 vòng quay, như vậy dù bánh răng B có nặng bao nhiêu, nhưng lực kéo là từ bánh răng A vẫn cảm thấy nhẹ nhàng.

Ở ví dụ trên. Người ta sẽ quay bánh răng A. Thì bánh răng A gọi là Sơ cấp (SC). Bánh răng B gọi là Thứ cấp (TC).

Tỉ số truyền sẽ được tính như sau: TST= TC/SC

Trong ví dụ trên tỉ số truyền là TST= 20/10= 2.

– Tỉ số truyền lớn hơn 1 (tst>1) là lợi về lực. Tst= 2 là lợi về lực gấp 2 lần. (vd ta tác động lực 2kg có thể nâng được vật 4kg)

– Tỉ số truyền nhỏ hơn 1 (tst<1) là lợi về đường đi (thiệt về lực). Trong ví dụ trên, ta quay trực tiếp bánh B, thì bánh B lúc này là Sơ cấp. TST lúc này sẽ là 10/20= 0.5. Nếu đủ lực, ta sẽ quay được bánh B và kéo theo bánh A quay nhanh gấp đôi. Lúc này sẽ lợi về đường đi, cụ thể ở đây là vòng tua. Ví dụ như xe đạp, ta đạp 1 vòng thì bánh xe quay 2 vòng. Giúp xe chạy nhanh hơn.

Mục đích của tỷ số truyền là gì?

Mục đích chính của tỷ số truyền là giảm mô-men xoắn bằng cách tăng tốc độ và ngược lại. Xe của bạn sẽ không chuyển động ở tỷ số truyền cao hơn bởi vì ở giai đoạn đầu, bạn cần nhiều mô-men xoắn hơn là công suất. Mặt khác, tỷ số truyền thấp hơn không có ích khi bạn đang đi trên đường cao tốc vì khi đó, bạn cần nhiều tốc độ hơn là mô-men xoắn. Như vậy, tỷ số truyền có thể hiểu là sự thương mại giữa mômen xoắn và tốc độ.

Cách tính tỷ số truyền của hộp giảm tốc

Tính được tỉ số truyền hộp giảm tốc sẽ giúp người dùng chọn được sản phẩm phù hợp. Dưới đây là cách tính tỷ số truyền của hộp giảm tốc dựa vào cấu tạo bánh răng mà bạn nên tham khảo:

Hộp giảm tốc có 2 bánh răng

Thông thường, bánh răng thứ nhất là bánh răng gắn với trục động cơ, bánh răng thứ hai là bánh răng gắn với trục tải. Tiếp theo, người dùng thực hiện đếm số răng trên bánh răng (bằng tay hoặc kiểm tra thông tin gắn nhãn trên bánh răng) để tìm ra tỉ số giữa 2 bánh răng.

Ví dụ bánh răng nhỏ có 20 răng, bánh răng to có 30 răng thì tỉ số truyền của hộp giảm tốc sẽ bằng kết quả của phép chia 30 răng trên bánh răng lớn cho 20 răng của ổ bánh răng = 30/20 = 3/2 = 1,5. Tỉ số này đồng nghĩa với việc bánh răng nhỏ hơn cần phải quay gấp 1,5 lần để ăn khớp với một lượt quay hoàn chỉnh của bánh răng lớn.

Hộp giảm tốc có trên 2 bánh răng

Áp dụng tương tự công thức tính tỷ số truyền của hộp giảm tốc 2 bánh răng ở phần trên. Ví dụ: ta có 3 bánh răng có số răng lần lượt là 7, 20 và 30. Kết quả sẽ là:

– Tỷ số truyền cặp bánh răng thứ nhất là 20/7.

– Tỷ số truyền cặp bánh răng thứ hai là 30/20.

Kết quả: nhân 2 cặp tỷ số truyền để ra tỷ số truyền tổng thể của hộp giảm tốc = 20/7 x 30/20 = ~4.3

Trong thực tế chúng ta có thể dễ dàng áp dụng cách tính tỷ số truyền của hộp giảm tốc trên đây trong những trường hợp phức tạp hơn. Nhờ đó, người dùng có thể xác định được động cơ mình đang sử dụng có tỷ số truyền hộp giảm tốc là bao nhiêu để từ đó sử dụng, bảo trì thiết bị đúng đắn.

Công thức tính tỉ số truyền hộp giảm tốc trong trường hợp nhiều hơn hai bánh răng

Trong thực tế một bộ truyền bánh răng đủ nội lực được chế tạo từ một chuỗi bánh răng phối hợp với nhau, không phải chỉ có bánh răng chủ động và bánh răng thụ động mà còn có bánh răng trung gian (một hoặc nhiều), nằm giữa 2 bánh răng chủ động và bị động. Bánh răng trung gian sử dụng nghĩa vụ đổi hướng quay. Một số trường hợp chỉ cần đổi góc nghiêng của răng là không cần sử dụng thêm bánh răng trung gian.

Ta chia số răng của bánh răng thụ động cho số răng của bánh răng bị động: 30/7 =~ 4.3. Còn bánh răng trung gian thì kệ nó vì nó không ảnh hưởng gì đến tỷ số truyền của bộ truyền động. Tỷ số truyền 4.3 có nghĩa là bánh răng chủ động phải quay 4.3 lần thì bánh răng thụ động mới quay được 1 lần.

Với bí quyết S1 × T1 = S2 × T2. S1: Tốc độ đầu vào của bánh răng truyền động, thường được tính bằng vòng/phút (rpm)T1: Số răng bánh răng truyền động.S2: tốc độ đầu ra của bánh răng thụ động.T2: Số răng bánh răng bị động.gợi ý trên ảnh có nghĩa: nếu bánh răng chủ động quay với tốc độ 130rpm thì tốc độ đầu ra là 30.33rpm.

Thông qua định nghĩa Tỷ số truyền là gì? và Công thức tính tỉ số truyền, quý khách sẽ hiểu hơn về cách chọn lựa hộp giảm tốc phù hợp với nhu cầu sản xuất. Xin vui lòng liên hệ đến Việt Á để đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tư vấn và giải đáp thêm các thắc mắc về hộp số giảm tốc.