Hộp giảm tốc trục song song: Nguyên lý, Ứng dụng và Xu hướng tương lai

1. Tóm tắt một câu

2. Tóm tắt chi tiết

I. Tổng quan về Hộp giảm tốc trục song song

II. Nguyên lý hoạt động của hộp số trục song song

(1) Cơ bản về truyền động bánh răng

1. Sự ăn khớp bánh răng : Công suất và chuyển động được truyền thông qua sự ăn khớp của các răng trên hai hoặc nhiều bánh răng.
2. Tỷ lệ truyền : Được xác định bởi số răng của bánh răng, tính theo công thức (i=\frac{N_2}{N_1}) , trong đó (N_1) là số răng của bánh dẫn động và (N_2) là số răng của bánh bị dẫn.
3. Chuyển đổi mô-men xoắn : Không bao gồm các tổn thất hiệu suất, mối quan hệ giữa mô-men đầu vào ( (T_1) ) và mô-men đầu ra ( (T_2) ) là (T_2 = i \times T_1) .

(2) Cấu tạo của hộp số trục song song

III. Thiết kế hộp số trục song song

(1) Các bước thiết kế

1. Xác định thông số thiết kế
   • Tốc độ đầu vào, mô-men xoắn và yêu cầu công suất.
   • Đặc tính tải (ví dụ: tải va đập, hoạt động liên tục).
   • Yêu cầu tỷ số truyền.
2. Tính toán thông số bánh răng : Xác định mô-đun, số răng, góc áp lực và góc xoắn (đối với bánh răng nghiêng).
3. Chọn Vật liệu Bánh răng : Các lựa chọn phổ biến bao gồm thép hợp kim, gang và nhựa kỹ thuật.
4. Kiểm tra Độ bền : Tính toán ứng suất tiếp xúc (ứng suất Hertz) và ứng suất uốn để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn hệ số an toàn.
5. Thiết kế Bôi trơn và Tản nhiệt : Áp dụng phương pháp bôi trơn vung té hoặc bôi trơn cưỡng bức để kéo dài tuổi thọ bánh răng.
6. Tối ưu Hóa Tiếng Ồn và Run : Đạt được điều này thông qua gia công bánh răng độ chính xác cao, ổ đỡ giảm chấn và cách âm thân hộp.

(2) Các Phương pháp Tối ưu Hóa Thiết kế Chính

1. Phân tích Phần tử Hữu hạn (FEA) : Tối ưu hóa phân bố ứng suất trong các bánh răng và vỏ để cải thiện độ ổn định cấu trúc.
2. Tối ưu hóa bố trí mạch : Giảm trọng lượng hộp số trong khi vẫn duy trì độ bền cấu trúc.
3. hộp số in 3D : Cho phép tạo mẫu nhanh và tăng tính linh hoạt trong thiết kế, rút ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển.

IV. Ứng dụng của Hộp số trục song song

V. Xu hướng phát triển tương lai của hộp số trục song song

1. Thiết Kế Mật Độ Công Suất Cao
   • Các vật liệu mới (ví dụ: composite gia cố sợi carbon) được sử dụng để giảm trọng lượng và tăng độ bền.
   • Các cảm biến được tích hợp để cho phép giám sát thời gian thực về mài mòn bánh răng và điều kiện bôi trơn.
2. Trí tuệ hóa và số hóa
   • Công nghệ song sinh số xây dựng mô hình kỹ thuật số cho hộp số để mô phỏng các trạng thái vận hành và dự đoán hiệu suất nhằm tối ưu hóa.
   • Bảo trì dự đoán được hỗ trợ bởi trí tuệ nhân tạo phân tích dữ liệu vận hành (rung, nhiệt độ, tình trạng dầu) để dự đoán sự cố trước, giảm thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch.
3. Sản Xuất Xanh
   • Thiết kế hộp số ít tiếng ồn, hiệu suất năng lượng cao để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường.
   • Sử dụng vật liệu có thể tái chế để giảm phát thải carbon trong quá trình sản xuất.
4. in 3D và Thiết kế Mô-đun
   • in 3D cho phép tùy chỉnh nhanh chóng các hộp số.
   • Thiết kế mô-đun giúp đơn giản hóa việc bảo trì và nâng cấp.

Vi. kết luận