Hộp số sóng biến dạng ép vành thép mỏng thành hình elip; răng ngoài của vành ăn với vành răng trong tại hai điểm đối nhau. Hộp số cycloid dùng đĩa cycloid trên cam lệch tâm, ăn với chốt của vành cố định. Nabtesco xếp độ cứng xoắn của loại sau cao hơn.
Kết luận trên đúng khi so hai loại hộp giảm tốc chính xác một cấp dùng cho khớp robot và hệ tương tự robot. Phạm vi nguồn gồm bài giảng về động học của Yu và Gong, khảo sát của Oberneder và cộng sự dựa trên thông số công bố của khoảng 1 000 hộp số từ nhiều nhà sản xuất, tài liệu kỹ thuật đối chiếu hai công nghệ của Nabtesco và bài mô tả nguyên lý của Design World. Trị số khe hở, mô-men và đường kính mà Nabtesco đưa ra là của dòng sản phẩm hãng đó, bài ghi rõ ngữ cảnh và không khái quát. Nguồn không cho một phép thử chung đo cùng lúc hai loại theo cùng một quy trình; bài không nêu mã hàng, không so giá.
Bảng đối chiếu hộp số sóng biến dạng và hộp số cycloid
| Tiêu chí | Hộp số sóng biến dạng | Hộp số cycloid |
|---|---|---|
| Chi tiết truyền lực chính | Một chi tiết thép hình trụ, đàn hồi, có răng ngoài [3]; theo Yu và Gong là vành mỏng dạng cốc, biến dạng được theo phương hướng kính nhưng có độ cứng xoắn cao [1] | Đĩa cam và con lăn [3]; đĩa cycloid là phần tử lệch tâm, lắp trên cam lệch tâm của trục vào [2] |
| Bộ phận tạo chuyển động vào | Bộ tạo sóng là ổ bi có lõi cam hình elip [1]; nối với đầu vào và mang hình elip [2] | Trục vào dẫn động một cụm ổ, cụm này dẫn động đĩa cycloid [4] |
| Cách ăn khớp | Răng ngoài của vành đàn hồi ăn với răng vành trong cố định tại hai điểm đối nhau [2]; răng ăn khớp ở trục lớn của elip [1] | Đĩa ăn với các chốt của vành răng cố định, rồi truyền công suất ra con lăn đầu ra của trục ra, các con lăn này ăn vào lỗ trong của đĩa [2] |
| Số răng vào khớp cùng lúc | Khoảng 30 % số răng luôn ở trong khớp, so với chừng sáu răng ở bộ hành tinh tương đương và một đến hai răng ở bộ răng thẳng tương đương [4] | Răng cycloid của đĩa nối với chốt của vành răng bằng nhiều điểm tiếp xúc [2] |
| Chênh lệch số răng | Vành đàn hồi có số răng nhỏ hơn vành trong một chút [2]; chênh hai răng thì mỗi vòng của bộ tạo sóng, hai vành lệch nhau hai răng [4] | Nguồn không mô tả theo chênh số răng |
| Vì sao tỉ số truyền lớn | Chênh số răng nhỏ sinh tỉ số truyền cao và độ cứng cao vì nhiều răng cùng ăn khớp một lúc [2] | Quay của cam lệch tâm sinh chuyển động quay của trục ra với tốc độ thấp hơn và mô-men cao hơn đầu vào [4] |
| Dải tỉ số truyền nguồn nêu | 30:1 đến 320:1 trong kết cấu gọn [1] | Tới 185:1 trong kích thước hộp hợp lý [4] |
| Khe hở | Nabtesco ghi loại này hoàn toàn không khe hở, khe hở bằng không [3]; Design World ghi khe hở bằng không là lợi ích chính [4] | Nabtesco ghi loại của hãng là giảm khe hở hoặc gần như không khe hở, khe hở thuần chỉ 0,1 đến 0,2 phút góc [3]; Design World ghi khe hở bằng không hoặc gần bằng không, tới 1 phút góc [4] |
| Cái gì khử khe hở | Biến dạng hướng kính đàn hồi của vành, được nhà sản xuất tạo lực căng trước tì vào vành trong ở trục lớn, làm việc như một lò xo rất cứng bù vào khoảng trống giữa các răng [4] | Tiếp xúc lăn thay cho tiếp xúc trượt nên mòn ít hơn [4]; một số bộ đạt khe hở bằng không bằng cách ghép cam giảm tốc kép với bộ con lăn kim đầy [4] |
| Tổn thất trễ | Nabtesco ghi tổn thất trễ của cả hai công nghệ tối đa 1 phút góc [3] | Cùng mức tối đa 1 phút góc [3]; đàn hồi vật liệu là nguyên nhân chính gây mất chuyển động ở cụm cycloid [4] |
| Độ cứng xoắn | Nabtesco ghi loại này cũng đạt trị số cao nhưng thiên về không khe hở và kích thước gọn [3] | Nabtesco ghi loại này có độ cứng xoắn cao hơn, chịu xoắn quanh trục dọc tốt hơn nên biến dạng đàn hồi dưới xoắn nhỏ hơn [3]; tiếp xúc gần như trọn vẹn và phân bố lực đều làm nên độ cứng cao [3] |
| Độ cứng chống lật | Nabtesco xếp ở mức trung bình trong bảng đối chiếu của hãng [3] | Nabtesco ghi loại này chống lật hơn hẳn, lợi khi cánh tay đòn dài [3] |
| Mô-men theo dòng sản phẩm của một hãng | Nabtesco ghi dòng của hãng cho mô-men 4,5 đến 382 Nm [3] | Nabtesco ghi dòng của hãng phủ tới 70 000 Nm [3] |
| Vì sao dải mô-men khác nhau | Vành đàn hồi và biến dạng elip của ổ bộ tạo sóng sẽ chịu ứng suất cơ học cao hơn nhiều và tuổi thọ ngắn hơn ở mô-men rất lớn [3] | Tiếp xúc gần như trọn vẹn và phân bố lực đều cho phép truyền mô-men rất lớn [3] |
| Quá tải và va đập | Nabtesco ghi mô-men dừng khẩn tới 500 % mô-men danh định [3] | Nabtesco ghi mô-men dừng khẩn tới 500 % mô-men danh định, với đầu cycloid có tùy chọn tới 800 % [3]; Design World ghi kết cấu chốt và răng giữ tiếp xúc liên tục, phân bố nên chịu va đập tốt hơn bộ giảm tốc truyền thống, và một số biến thể chịu được phơi nhiễm nhất thời gấp bốn lần mô-men danh định [4] |
| Hiệu suất trong mẫu khảo sát | Oberneder và cộng sự ghi bộ hành tinh và bộ cycloid trong mẫu nhìn chung có hiệu suất cao hơn bộ sóng biến dạng [2]; hiệu suất giảm dần khi tốc độ tăng [2] | Hiệu suất của bộ cycloid cao hơn một chút so với bộ sóng biến dạng tương đương và phụ thuộc chính vào mô-men [2]; hiệu suất tăng lúc đầu rồi cũng giảm theo tốc độ [2] |
| Hiệu suất theo tỉ số truyền | Xu hướng giảm từ tỉ số trên 100 [2] | Hiệu suất giữ xấp xỉ cùng mức, không phụ thuộc tỉ số truyền [2] |
| Kích thước và khối lượng | Nabtesco ghi loại này gọn hơn và nhẹ hơn hộp chính xác kiểu cycloid [3] | Nabtesco xếp loại này lớn hơn và nặng hơn trong bảng đối chiếu của hãng [3] |
| Chế tạo răng | Phay lăn tinh, bước nhỏ cho răng ngoài của vành đàn hồi; power skiving cho vành răng trong; biên dạng không phải thân khai nên dao được thiết kế riêng [1] | Nguồn không mô tả nguyên công |
| Tuổi thọ thiết kế nguồn nêu | Trên 10 000 giờ, tính trung bình [1] | Nguồn không nêu |
Nguồn [1]–[4] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 12/09/2026. Mọi trị số mô-men, khe hở và đường kính gắn tên Nabtesco là của dòng sản phẩm hãng đó công bố, không phải trị số chung của hai công nghệ [3]. Trong mẫu khảo sát của Oberneder và cộng sự, cả hai loại cùng tập trung ở dải tỉ số truyền 30 đến 180; đó là dải của các hộp số được khảo sát, không phải giới hạn của công nghệ [2]. Nabtesco ghi vùng mà cả hai loại cùng làm được là đường kính ngoài 100 đến 150 mm và mô-men 250 đến 450 Nm [3].
Hai cách tạo tỉ số truyền lớn trong một cấp
Cả hai đều là bộ truyền hành tinh đồng trục theo cách phân loại của Oberneder và cộng sự, nhưng chỗ sinh tỉ số truyền nằm ở hai cơ cấu khác hẳn nhau. Với hộp số sóng biến dạng, nguồn mô tả ba chi tiết: bộ tạo sóng nối với đầu vào và mang hình elip; một ổ lăn mềm lắp trên hình elip đó, nối bộ tạo sóng với một vành thép mềm; vành thép này cũng bị ép theo đúng hình elip của bộ tạo sóng [2]. Vì hình elip, răng ngoài của vành mềm ăn với răng của vành răng trong cố định tại hai điểm tiếp xúc nằm đối nhau [2]. Vành mềm có số răng nhỏ hơn vành trong một chút, và chính chênh lệch nhỏ đó sinh ra tỉ số truyền cao cùng độ cứng cao, vì nhiều răng cùng ăn khớp một lúc [2].
Yu và Gong mô tả cùng cơ cấu ở mức chi tiết máy: bộ tạo sóng là một ổ bi có lõi cam hình elip [1]; vành mềm là vỏ mỏng dạng cốc [1], biến dạng được theo phương hướng kính nhưng có độ cứng xoắn cao [1], mang răng thẳng ở đầu hở và vành bích cứng ở đầu kín [1]; vành trong là vành răng cứng [1]. Khi bộ tạo sóng quay, đầu hở của vành mềm biến dạng theo nó [1], và răng ăn khớp tại trục lớn của elip [1]. Các tác giả nhấn mạnh một điểm đáng nhớ khi đọc bản vẽ: vành mềm không phải vật rắn tuyệt đối mà là một cốc đàn hồi, nên răng trên nó có vận tốc tức thời thay đổi, do hình dạng bộ tạo sóng chi phối [1]. Nguyên lý làm việc của cả bộ dựa trên tính đàn hồi của vật liệu [1]. Design World nói thêm phần khử khe hở: biến dạng hướng kính đàn hồi của vành mềm, được nhà sản xuất tạo lực căng trước tì vào vành trong ở trục lớn, làm việc như một lò xo rất cứng, bù vào khoảng trống giữa các răng mà nếu không thì sẽ thành khe hở [4]; lực căng trước được đặt sao cho ứng suất nằm dưới giới hạn mỏi của vật liệu [4].
Hộp số cycloid đi đường khác. Oberneder và cộng sự mô tả: đĩa cycloid là phần tử lệch tâm, lắp trên một cam lệch tâm của trục vào; đĩa ăn với các chốt của một vành răng cố định, rồi truyền công suất ra các con lăn đầu ra của trục ra, và những con lăn này ăn vào các lỗ trong của đĩa [2]. Để cân bằng khối lượng, nguồn ghi người ta dùng nhiều hơn một đĩa cycloid và bố trí đối xứng trong bộ [2]. Design World mô tả cùng cụm bằng ngôn ngữ của cam: trục vào dẫn động một cụm ổ, cụm ổ dẫn động đĩa cycloid, đĩa nối với trục ra; đĩa có các vấu hoặc răng ăn với con đội cam, thường là ổ chốt hoặc ổ kim; quay của cam lệch tâm sinh chuyển động quay của trục ra ở tốc độ thấp hơn và mô-men cao hơn đầu vào [4].
Cách hiểu của bài: ở loại thứ nhất, thứ chịu biến dạng là một chi tiết của chính bộ truyền, nên tính đàn hồi vừa là nguyên lý làm việc vừa là giới hạn; ở loại thứ hai, các chi tiết đều cứng, và chuyển động sinh ra từ độ lệch tâm cùng số lượng điểm tiếp xúc. Đó là nền của hai câu mà Nabtesco viết khi giải thích vì sao dải mô-men của hai dòng khác nhau: vành đàn hồi và biến dạng elip của ổ bộ tạo sóng sẽ chịu ứng suất cơ học cao hơn nhiều và tuổi thọ ngắn hơn ở mô-men rất lớn [3]; còn ở bộ cycloid, tiếp xúc gần như trọn vẹn và phân bố lực đều trong hộp làm nên độ cứng cao, nhờ đó truyền được mô-men rất lớn [3]. Muốn xem hai loại này đứng ở đâu giữa các kiểu hộp giảm tốc khác thì đọc phân loại hộp giảm tốc.
Khe hở, độ cứng xoắn và cách nhà sản xuất công bố hai trị số đó
Với khớp robot, hai đặc tính này không phải chuyện thẩm mỹ. Oberneder và cộng sự đặt vấn đề ngay từ chế độ làm việc: chuyển động robot trong bất cứ nhiệm vụ nào cũng gồm các quá trình tăng tốc và hãm liên tục [2], và trong chế độ không ổn định đó, ứng xử tải – biến dạng, kể cả khe hở của bộ truyền, đóng vai trò đáng kể [2]. Cũng vì vậy, các tác giả dẫn ba tài liệu nền để nói độ cứng và hiệu suất là hai đặc tính quan trọng nhất của hộp số robot [2]. Yêu cầu khe hở bằng không được nguồn xếp là nét riêng của ứng dụng robot, không phải chuyện mặc định ở hộp hành tinh thường [2].
Về khe hở, hai nguồn ghi hai mức khác nhau và bài giữ cả hai. Nabtesco ghi hộp số sóng biến dạng hoàn toàn không có khe hở, nghĩa là khe hở bằng không; còn hộp cycloid của hãng là loại giảm khe hở hoặc gần như không khe hở, với khe hở thuần chỉ 0,1 đến 0,2 phút góc [3]. Để có mốc so, cùng đoạn đó nguồn ghi hộp hành tinh giảm khe hở thường có khe hở chừng 3 phút góc, còn hộp hành tinh tiêu chuẩn lên tới 7 phút góc [3]. Design World thì ghi lợi ích chính của bộ cycloid là khe hở bằng không hoặc gần bằng không, tới 1 phút góc [4], và khe hở bằng không nằm trong nhóm lợi ích chính của bộ sóng biến dạng [4]. Hai nguồn lệch nhau ở con số của bộ cycloid; bài ghi cả hai, không phân xử.
Về độ cứng xoắn, Nabtesco viết thẳng: hộp cycloid có độ cứng xoắn cao hơn, chịu xoắn quanh trục dọc tốt hơn nên biến dạng đàn hồi dưới ứng suất xoắn nhỏ hơn, và điều đó có tác dụng tốt lên độ chính xác; hộp sóng biến dạng cũng đạt trị số cao nhưng được thiết kế thiên về không khe hở và kích thước gọn [3]. Về độ cứng chống lật, nguồn ghi hộp cycloid chống lật hơn hẳn, lợi khi cánh tay đòn dài [3]. Ở phía hộp sóng biến dạng, Design World ghi một chi tiết hình học giải thích vì sao nó vẫn cứng: khoảng 30 % số răng luôn ở trong khớp, so với chừng sáu răng ở một bộ hành tinh tương đương và một đến hai răng ở một bộ răng thẳng tương đương [4]; và một số biên dạng răng gồm các cung lồi và lõm cho phép nhiều răng ăn khớp hơn nữa, để tăng độ cứng xoắn và mô-men [4].
Cách nhà sản xuất công bố độ cứng cũng cần biết trước khi đặt hai bảng thông số cạnh nhau. Oberneder và cộng sự ghi các hãng thường chia đường cong đàn hồi thành ba đoạn với trị số độ cứng không đổi, làm mô hình đơn giản cho tính phi tuyến [2], trong đó ba đoạn ứng với chừng 0 đến 10 %, 10 đến 30 % và 30 đến 100 % mô-men lớn nhất truyền được [2]. Nguồn cũng ghi độ cứng tăng theo mô-men và có tính phi tuyến, kết hợp với ma sát phi tuyến thì sinh ra tính trễ của hộp số robot [2]; phần lớn nhà sản xuất đo bằng cách giữ cố định trục vào rồi xoắn trục ra [2]. Về ảnh hưởng chung, nguồn kết luận với cả ba loại trong mẫu, kích thước hộp tăng thì độ cứng tăng [2], còn tỉ số truyền không cho xu hướng rõ ràng ở cả hiệu suất lẫn độ cứng [2]. Chính các tác giả cũng nói khó mô tả các đặc tính so sánh được giữa mọi loại, do nguyên lý làm việc khác nhau [2].
Mẹo sai 1: "Hộp số sóng biến dạng khe hở bằng không thì độ cứng xoắn cũng phải hơn." Nabtesco tách hai đặc tính này: hộp cycloid có độ cứng xoắn cao hơn, còn hộp sóng biến dạng đạt trị số cao nhưng thiên về không khe hở và kích thước gọn [3]. Khe hở và độ cứng xoắn là hai thứ được đo bằng hai phép khác nhau.
Mẹo sai 2: "Hộp nào khe hở nhỏ hơn thì hiệu suất cao hơn." Oberneder và cộng sự đo theo hướng ngược lại với suy đoán đó: trong mẫu khảo sát, bộ hành tinh và bộ cycloid nhìn chung có hiệu suất cao hơn bộ sóng biến dạng [2], và hiệu suất của bộ cycloid cao hơn một chút so với bộ sóng biến dạng tương đương, phụ thuộc chính vào mô-men của hệ [2].
Mẹo sai 3: "Cứ chọn hộp có tỉ số truyền lớn hơn thì khớp chạy chính xác hơn." Oberneder và cộng sự ghi tỉ số truyền không cho xu hướng rõ ràng ở cả hiệu suất lẫn độ cứng [2]; với dữ liệu của nhà sản xuất, nguồn cũng không nhận ra ảnh hưởng của tốc độ, nhiệt độ môi trường và tỉ số truyền lên ứng xử độ cứng [2].
Mẹo sai 4: "Vành thép mỏng biến dạng là chỗ yếu cần tránh." Yu và Gong ghi nguyên lý làm việc của bộ này dựa trên chính tính đàn hồi của vật liệu [1], và vành mỏng đó biến dạng được theo phương hướng kính nhưng có độ cứng xoắn cao [1]. Điều nguồn nêu là giới hạn về mô-men chứ không phải lỗi thiết kế: Nabtesco ghi ở mô-men rất lớn thì vành đàn hồi và biến dạng elip của ổ bộ tạo sóng chịu ứng suất cao hơn nhiều và tuổi thọ ngắn hơn [3].
Mẹo sai 5: "Hai loại này thay thẳng cho nhau được vì cùng tỉ số truyền." Nabtesco chỉ ra vùng chồng lấn rất hẹp: đường kính ngoài 100 đến 150 mm và mô-men 250 đến 450 Nm [3]; ngoài vùng đó, chính kích thước hình học là tiêu chí quyết định [3]. Ngoài ra hai loại chênh nhau ở độ cứng chống lật và ở khối lượng lắp [3].
Bảng quyết định: đọc yêu cầu khớp robot thì nghiêng về loại nào
| Thấy hoặc đo được tại xưởng | Làm gì | Căn cứ |
|---|---|---|
| Bản vẽ khớp cho đường kính ngoài nằm trong vùng nguồn gọi là chồng lấn | Xét cả hai loại và chọn theo yêu cầu khác của khớp; nguồn ghi vùng chồng lấn là đường kính ngoài 100 đến 150 mm và mô-men 250 đến 450 Nm [3] | [3] |
| Mô-men yêu cầu của khớp vượt xa dải mà dòng hộp sóng biến dạng công bố | Chuyển sang hỏi hộp cycloid; nguồn ghi dòng sóng biến dạng của hãng cho mô-men 4,5 đến 382 Nm còn dòng cycloid phủ tới 70 000 Nm [3] | [3] |
| Khớp nằm ở đầu cánh tay dài, chịu mô-men lật lớn | Đối chiếu với ghi nhận rằng hộp cycloid chống lật hơn hẳn và lợi khi cánh tay đòn dài [3] | [3] |
| Yêu cầu đầu bài ghi khe hở bằng không | Ưu tiên hộp sóng biến dạng theo cách nguồn phát biểu: loại này hoàn toàn không khe hở, khe hở bằng không [3] | [3] |
| Yêu cầu đầu bài ghi mức khe hở tính bằng phút góc | Xem lại hai mức nguồn đưa ra cho hộp cycloid, 0,1 đến 0,2 phút góc [3] và tới 1 phút góc [4], rồi hỏi nhà sản xuất số của đúng cỡ định dùng | [3][4] |
| Không gian lắp trong khớp rất chật, khối lượng phần chuyển động phải nhỏ | Nghiêng về hộp sóng biến dạng; nguồn ghi loại này gọn hơn và nhẹ hơn hộp chính xác kiểu cycloid [3] | [3] |
| Chu trình có nhiều lần dừng khẩn hoặc va chạm | Hỏi mô-men dừng khẩn của đúng cỡ; nguồn ghi mức tới 500 % mô-men danh định, với đầu cycloid có tùy chọn tới 800 % [3] | [3] |
| Khớp thường xuyên chịu tải nhất thời vượt mô-men danh định | Đối chiếu ghi nhận rằng kết cấu chốt và răng giữ tiếp xúc liên tục, phân bố nên chịu va đập tốt hơn bộ giảm tốc truyền thống, và một số biến thể chịu được phơi nhiễm nhất thời gấp bốn lần mô-men danh định [4] | [4] |
| Bài toán đặt nặng tổn hao năng lượng của cánh tay | Đọc lại phần hiệu suất: trong mẫu khảo sát, bộ cycloid có hiệu suất cao hơn một chút so với bộ sóng biến dạng tương đương và phụ thuộc chính vào mô-men [2] | [2] |
| Khớp chạy ở tốc độ vào cao trong phần lớn chu trình | Hỏi nhà sản xuất đường cong hiệu suất theo tốc độ; nguồn ghi hiệu suất của bộ sóng biến dạng có xu hướng giảm về phía tốc độ cao [2] | [2] |
| Đang so hai bảng thông số độ cứng của hai hãng | Kiểm xem trị số thuộc đoạn mô-men nào; nguồn ghi các hãng chia đường cong thành ba đoạn ứng với chừng 0 đến 10 %, 10 đến 30 % và 30 đến 100 % mô-men lớn nhất [2] | [2] |
| Muốn biết hãng đo độ cứng theo cách nào | Hỏi rõ quy trình; nguồn ghi phần lớn nhà sản xuất giữ cố định trục vào rồi xoắn trục ra [2] | [2] |
| Khớp đo được sai lệch vị trí tăng dần theo tải | Xem đường cong đàn hồi và tính trễ trước khi đổi hộp; nguồn ghi độ cứng tăng theo mô-men, phi tuyến, kết hợp ma sát phi tuyến thì sinh tính trễ [2] | [2] |
| Cần tuổi thọ thiết kế để lập kế hoạch bảo trì | Với hộp sóng biến dạng, đối chiếu con số nguồn nêu là trên 10 000 giờ tính trung bình, rồi hỏi nhà sản xuất số của cỡ định dùng [1] | [1] |
| Xưởng định tự gia công chi tiết thay thế | Bỏ ý định đó với vành răng trong: nguồn ghi biên dạng không phải thân khai nên dao phay lăn và dao power skiving đều phải thiết kế riêng [1] | [1] |
Nguồn và giới hạn
Tra ngày 12/09/2026. Các câu dẫn đã đối chiếu trên văn bản tải trực tiếp từ trang của từng nguồn. Nguồn [3] là tài liệu kỹ thuật của một nhà sản xuất làm cả hai công nghệ; mọi trị số của nguồn đó là của dòng sản phẩm hãng công bố, bài ghi rõ ngữ cảnh.
- [1] Zhiyuan Yu và Jiawei Gong (Pennsylvania State University), Introducing Kinematic Fundamentals of Strain Wave Gear for Robotic Arm Joint: https://peer.asee.org/introducing-kinematic-fundamentals-of-strain-wave-gear-for-robotic-arm-joint.pdf — ba chi tiết của bộ sóng biến dạng và vai trò từng chi tiết; chỗ ăn khớp trên elip; tính đàn hồi là nguyên lý làm việc; dải tỉ số truyền; tuổi thọ thiết kế trung bình; nguyên công chế tạo răng.
- [2] Oberneder và cộng sự, Influences of different parameters on selected properties of gears for robot-like systems, Frontiers in Robotics and AI, 2024: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11368676/ — mô tả cơ cấu của cả hai loại; chế độ làm việc của khớp robot; hiệu suất theo mô-men, tốc độ và tỉ số truyền; cách nhà sản xuất công bố độ cứng theo ba đoạn; ảnh hưởng của kích thước hộp; các chỗ dữ liệu không đủ để kết luận.
- [3] Nabtesco Precision Europe, Cycloidal gears or strain wave gears: When is which the better choice? (04/07/2026): https://www.nabtesco.de/en/the-company/news-detail/cycloidal-gears-or-strain-wave-gears-when-is-which-the-better-choice — nguyên lý truyền lực của hai loại; khe hở và tổn thất trễ; độ cứng xoắn và độ cứng chống lật; dải mô-men của hai dòng sản phẩm; mô-men dừng khẩn; kích thước và khối lượng; vùng chồng lấn.
- [4] Design World (motioncontroltips.com), tác giả Lisa Eitel, Basics of wave and cycloidal gearing for robotics and servo designs: https://www.motioncontroltips.com/wave-and-cycloidal-gearing/ — cơ chế khử khe hở bằng lực căng trước; tỉ lệ răng ăn khớp cùng lúc; quan hệ chênh số răng với vòng quay bộ tạo sóng; mô tả cụm cycloid theo ngôn ngữ cam; khe hở và khả năng chịu va đập của bộ cycloid.
Tiêu chuẩn nhắc trong nguồn [2], chỉ tên và số hiệu: ISO 8373 (thuật ngữ robot), ISO 9283 (đặc tính tính năng và phép thử của robot), ISO 6336-1 (tính bánh răng thân khai).
Bảng này không dùng cho:
- Chọn cỡ hộp số cho một khớp cụ thể: nguồn không cho phương pháp tính, bài không nêu.
- So sánh với bộ hành tinh chính xác và các kiểu giảm tốc khác: bài chỉ xét hai loại.
- Mã hàng, dòng sản phẩm và thông số của từng cỡ: bài không nêu.
- Bôi trơn, chu kỳ thay mỡ và quy trình lắp: nguồn không nêu, bài không nêu.
- Độ ồn và rung của hai loại: bài không nêu.
- Hồ sơ theo TCVN: chưa đối chiếu.
Không xác định được từ bài này: loại nào cứng xoắn hơn theo một phép đo chung — [3] là phát biểu của một nhà sản xuất cho dòng sản phẩm của hãng đó, còn [2] nói thẳng rằng do nguyên lý làm việc khác nhau nên khó mô tả các đặc tính so sánh được giữa mọi loại; mức khe hở thật của bộ cycloid, vì hai nguồn ghi hai mức khác nhau (0,1 đến 0,2 phút góc ở [3] và tới 1 phút góc ở [4]); tuổi thọ thiết kế của hộp cycloid, vì chỉ [1] cho con số và chỉ cho loại sóng biến dạng; và hiệu suất bằng số của từng loại theo cùng một bài thử, vì [2] chỉ đưa xu hướng rút từ thông số công bố của các hãng.
Cần chính xác hơn: đọc tiếp về chỗ đứng của hai kiểu này giữa các loại hộp giảm tốc ở phân loại hộp giảm tốc; về cách đọc độ lặp lại và độ chính xác của cả cánh tay ở nguyên lý robot công nghiệp; về cách chọn hộp theo tải và chế độ làm việc ở chọn hộp giảm tốc theo tải. Các trị số giữ nguyên đơn vị của nguồn.
Câu hỏi thường gặp
Hộp số sóng biến dạng làm việc theo nguyên lý nào? Theo Oberneder và cộng sự, bộ tạo sóng nối với đầu vào và mang hình elip; một ổ lăn mềm lắp trên hình elip đó nối nó với một vành thép mềm, vành này cũng bị ép theo hình elip. Răng ngoài của vành mềm ăn với răng vành trong cố định tại hai điểm đối nhau, và vành mềm có số răng nhỏ hơn vành trong một chút.
Hộp số cycloid làm việc theo nguyên lý nào? Cũng theo nguồn đó, đĩa cycloid là phần tử lệch tâm lắp trên cam lệch tâm của trục vào; đĩa ăn với các chốt của một vành răng cố định rồi truyền công suất ra các con lăn đầu ra của trục ra, những con lăn này ăn vào các lỗ trong của đĩa. Để cân bằng khối lượng, nguồn ghi người ta dùng nhiều hơn một đĩa và bố trí đối xứng.
Loại nào khe hở nhỏ hơn? Nabtesco ghi hộp sóng biến dạng hoàn toàn không khe hở, khe hở bằng không, còn hộp cycloid của hãng là loại giảm khe hở hoặc gần như không khe hở với khe hở thuần 0,1 đến 0,2 phút góc [3]. Design World lại ghi bộ cycloid có khe hở bằng không hoặc gần bằng không, tới 1 phút góc [4]. Bài giữ cả hai mức.
Loại nào cứng xoắn hơn? Nabtesco ghi hộp cycloid có độ cứng xoắn cao hơn và chịu xoắn quanh trục dọc tốt hơn, còn hộp sóng biến dạng cũng đạt trị số cao nhưng thiên về không khe hở và kích thước gọn. Đây là phát biểu của một nhà sản xuất cho dòng sản phẩm của hãng, không phải kết quả của một phép thử chung.
Vì sao dải mô-men của hai loại chênh nhau nhiều? Nabtesco giải thích bằng chính chi tiết truyền lực: vành đàn hồi và biến dạng elip của ổ bộ tạo sóng sẽ chịu ứng suất cơ học cao hơn nhiều và tuổi thọ ngắn hơn ở mô-men rất lớn; còn ở bộ cycloid, tiếp xúc gần như trọn vẹn và phân bố lực đều làm nên độ cứng cao nên truyền được mô-men rất lớn.
Loại nào chịu va đập tốt hơn? Design World ghi kết cấu chốt và răng của bộ cycloid giữ tiếp xúc liên tục và phân bố, nên chịu va đập tốt hơn bộ giảm tốc truyền thống, và một số biến thể chịu được phơi nhiễm nhất thời gấp bốn lần mô-men danh định [4]. Nabtesco ghi mô-men dừng khẩn của cả hai tới 500 % mô-men danh định, với đầu cycloid có tùy chọn tới 800 % [3].
Vì sao hộp sóng biến dạng vẫn cứng dù dùng vành thép mỏng? Design World ghi khoảng 30 % số răng luôn ở trong khớp, so với chừng sáu răng ở bộ hành tinh tương đương và một đến hai răng ở bộ răng thẳng tương đương [4]. Oberneder và cộng sự cũng gắn độ cứng cao với việc nhiều răng cùng ăn khớp một lúc.
So hai bảng thông số độ cứng của hai hãng thế nào cho đúng? Oberneder và cộng sự ghi các hãng thường chia đường cong đàn hồi thành ba đoạn với độ cứng không đổi, ứng với chừng 0 đến 10 %, 10 đến 30 % và 30 đến 100 % mô-men lớn nhất truyền được [2]; phần lớn hãng đo bằng cách giữ cố định trục vào rồi xoắn trục ra. Nên đối chiếu đúng đoạn mô-men và đúng cách đo.