Các loại khớp nối trong cơ khí không những có vai trò giúp cho các loại máy gia công hoạt động được ổn định hơn. Đồng thời giúp tăng tuổi thọ các thiết bị và còn thực hiện đa dạng chức năng khác nhau tùy theo từng loại khớp.
1. Khớp nối trong cơ khí là gì?
Các loại khớp nối trong cơ khí (Couplings) là các linh kiện, phụ tùng trung gian đóng vai trò quan trọng và không thể thay thế trong việc liên kết các bộ phận với nhau. Chúng có nhiệm vụ truyền chuyển động từ chi tiết này đến chi tiết khác. Chẳng hạn như các trục dẫn động (hộp số giảm tốc, motor…) đến trục của máy công tác (máy bơm, quạt, băng tải,..).
Việc này giúp giảm tải trọng, giúp các bộ phận máy chuyển động dễ dàng, bù sai lệch tâm giữa các trục và ngăn ngừa quá tải khi vận hành.
Các loại khớp nối trong cơ khí
2. Các loại khớp nối trong cơ khí phổ biến hiện nay
2.1. Khớp nối mềm (Khớp nối cao su)
Khớp nối mềm hay còn được gọi là khớp nối cao su, khớp nối đàn hồi. Chúng được sử dụng để liên kết các trục sai lệch tâm do biến dạng đàn hồi.
Khớp nối mềm
Đặc điểm của khớp nối này là có khả năng chịu được lực nén, ép, lực va đập tốt. Bên cạnh đó, chúng cũng có khả năng chống ồn và chống rung hiệu quả.
Độ võng trục mỗi loại là 3° hoặc thấp hơn trục. Độ lệch tâm cao nhất là 1% hoặc thấp hơn đường kính bên ngoài của khớp nối.
Loại khớp này rất dễ sử dụng bởi cấu tạo đơn giản và không cần bôi trơn khi bảo trì.
Chính vì những đặc điểm trên mà khớp nối mềm thường được ứng dụng nhiều để kết nối các bộ phận trong những hệ thống như:
- Đường ống.
- Máy bơm công nghiệp.
- Các trạm bơm.
- Nhà máy nước.
- …
2.2. Khớp nối cứng (Rigid coupling)
Khớp nối cứng hay còn được gọi là mối cứng. Các loại khớp nối này được dùng để liên kết các trục có đường tâm trên cùng một đường thẳng. Chúng có vai trò đảm bảo không có sự sai lệch về vị trí tương quan.
Ngoài ra, chúng còn có khả năng truyền mômen xoắn, đặc biệt là được dùng để truyền động cho momen uốn và lực dọc trục. Chính vì vậy, chúng được ứng dụng phổ biến trong băng tải, bánh răng, đĩa xích, hộp số,…
Khớp nối cứng
2.3. Khớp nối đĩa
Khớp nối đĩa là một trong những các loại khớp nối trong cơ khí có kết cấu đơn giản. Chúng gồm có các bộ phận như:
- Các đĩa kim loại.
- Lượng mất đồng tâm trục.
Loại khớp nối này được làm bằng chất liệu inox không gỉ, chống ăn mòn và cùng với đó là độ linh hoạt cao. Chính vì vậy, khớp nối đĩa được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất:
- Quạt.
- Bơm.
- Tuabin.
- Nén khí.
- …
Khớp nối đĩa
2.4. Khớp nối Cardan
Ở các loại khớp nối trong cơ khí thì khớp nối Cardan được sử dụng thông dụng nhất. Đây là dạng khớp nối có hình trụ và được dùng làm linh kiện trung gian. Chúng có tác dụng liên kết các trục chủ động với trục bị động mà không thẳng trên trục.
Khớp nối Cardan
Ngoài ra thì khớp nối Cardan còn cho phép truyền momen xoắn một cách êm ái và linh hoạt. Chúng cũng cho khả năng hoạt động dễ dàng ngay cả khi độ lệch gốc lên đến 45 độ, đường kính lớn nhất là 50cm và tốc độ tối đa 1.750v/p.
Thông thường, khớp nối Cardan thường được làm bằng vật liệu thép, inox và hiện nay chúng thường gồm các dạng như:
- Khớp nối trục Cardan dạng đơn.
- Dạng đôi.
- Dạng bi.
- Dạng rãnh trượt hình vuông.
- Dạng hình lục giác với kích thước đa dạng tùy thuộc vào nhu cầu gia công.
2.5. Khớp nối trục quay
Khớp nối trục quay hay còn được gọi là khớp xoay cơ khí là loại khớp được sản xuất với đa dạng kiểu dáng và mẫu mã. Chúng đáp ứng được nhiều nhu cầu của khách hàng trong các ngành công nghiệp như:
- Máy chế biến gỗ.
- Nhà máy giấy.
- Nhuộm hay trong các hệ thống sấy.
Hiện nay trên thị trường, khớp nối trục quay phổ biến với các loại như:
- Khớp nối nước.
- Khớp nối điện.
- Khớp nối khí nén.
- Khớp nối thủy lực.
Khớp nối trục xoay
2.6. Khớp nối ly hợp
Khớp nối ly hợp là dạng khớp nối được sử dụng để bảo vệ chống quá tải. Chúng được chia thành 2 dạng chính:
Khớp nối ly hợp ma sát
Loại khớp này có tác dụng bảo vệ an toàn cho thiết bị tránh bị quá tải bằng cách giúp các viên bi nhanh chóng trở lại vị trí ban đầu. Từ đó, chúng đảm bảo quá trình chuyển động diễn ra bình thường, ổn định và liên tục.
Khớp nối thủy lực
Loại khớp này có tác dụng chống rung, ít bảo trì. Cho khả năng hoạt động êm ái và giảm momen xoắn khi khởi động.
Khớp nối ly hợp
2.7. Khớp nối bù
Khớp nối bù hay còn được gọi là khớp đàn hồi. Đây là loại khớp nối được sử dụng cho các trục bị biến dạng đàn hồi, có sai lệch tâm, sai số chế tạo và lắp đặt. Chính vì vậy, người vận hành sẽ sử dụng chúng để bù lại những sai lệch.
Khớp nối bù
2.8. Khớp nối răng
Khớp nối răng là loại khớp được ứng dụng phổ biến trong các hoạt động tải lớn hoặc sử dụng đường trục lớn. Bởi chúng có thiết kế tinh gọn, bánh răng hình nón giúp tăng tuổi thọ cũng như độ bền bỉ.
Khớp nối răng thường được bắt gặp trong hộp số, tời nâng, ngành sản xuất thép, máy khuấy,…
Khớp nối răng
2.9. Khớp nối nylon
Khớp nối nylon thường được dùng để nối trục trục nghiêng một gốc hoặc trục không thẳng hàng.
Khớp nối nylon
Loại khớp nối này chống dầu, ít ồn, chịu nhiệt tốt. Hơn nữa chúng có thể tháo lắp dễ dàng và không cần bôi trơn khi bảo trì.
- Mômen ~ 28.000 kg.cm
- Tốc độ lớn nhất ~ 2000 v/p
- Đường kính trục lớn nhất = 125mm
- Chiều dài ~ 300 mm
Thường được sử dụng trong các máy bơm, máy phát điện, nối trục motor. Và còn nhiều ứng dụng khác trong công nghiệp từ tải nhẹ đến trung bình.
2.10. Khớp nối thủy lực
Khớp nối thủy lực thường được sử dụng trong trường hợp cần truyền động giữa các trục với nhau bằng cách giảm hay tăng vận tốc. Chủ yếu dùng để tránh các motor bị hư hỏng hay giảm tuổi thọ do sử dụng quá tải.
Loại khớp này được dùng trong máy phay, băng tải nghiêng, cánh trục hay cánh khuấy,….
Khớp nối thủy lực
2.11. Khớp nối linh hoạt
Giữa 2 mặt bích sẽ có 1 cái đĩa. Giúp truyền động momen lớn và cứng vững hơn. Chúng thường được làm bằng inox giúp độ linh hoạt cao hơn.
Loại khớp nối này thường được dùng trong các máy chế biến gỗ, cánh khuấy, máy công cụ, tháp giải nhiệt.
Khớp nối linh hoạt
2.12. Khớp nối ba chấu
Với cấu tạo gồm nhiều bộ phận như 2 hub được làm bằng các kim loại như sắt dẻo, thép, thép không gỉ, nhôm, đồng. Và một tấm đệm ở giữa làm bằng Hytrel®, Urethane, Nitrile,…
Loại khớp nối này thường được dùng trong hộp số, quạt, băng tải, máy trộn, bơm, máy nén khí,…
Khớp nối ba chấu được cấu tạo bao gồm 2 hub bằng kim loại như: nhôm, đồng,…
Khớp nối ba chấu
2.13. Khớp nối xích
Loại khớp nối này gồm có 2 đĩa xích và bề mặt răng được tôi cứng cùng các đoạn xích theo chuẩn.
Nên sử dụng khớp nối xích có vỏ bảo vệ bằng hợp kim nhôm. Để tránh sự phân phát của mỡ cũng như tăng tuổi thọ khớp nối.
Loại khớp nối này thường được dùng trong quạt, băng tải, cẩu trục, hộp số, bơm, cánh khuấy,…
Khớp nối xích
2.14. Khớp nối lò xo
Loại khớp nối này thường được dùng trong khi truyền động xoay lắc hoặc va đập bị hạn chế. Chúng được hoạt động nhờ tấm lưới làm bằng thép chèn vào 2 bên của mặt bích.
Khớp nối lò xo được lựa chọn trong các trục lệch gốc, trục không song song, rơ dọc trục.
Chúng không phát sinh nhiều tiếng ồn. Đồng thời lưới thép có nhiệm vụ như một chốt pin an toàn. Nhằm tránh máy bị quá tải.
Được dùng trong máy phay, cẩu trục, hộp số, bơm, băng tải,…
Khớp nối lò xo
2.15. Khớp nối bulong đai ốc
Cấu tạo khớp nối gồm bulong, 2 mặt bích và ốc vít có đệm cao su.
Loại khớp này có thể được thay thế dễ dàng bằng cách tháo bu lông ra. Hỗ trợ quá trình bảo dưỡng, bảo trì dễ dàng, nhanh chóng hơn.
Khớp nối bulong đai ốc
Khử độ lệch tâm và hạn chế ồn bằng cách loại bỏ rung động
- Tốc độ lớn nhất ~ 4.000 v/p
- Mômen = 160.000 kg.cm
Ứng dụng trong băng tải, cẩu trục, tời nâng, máy xây dựng, máy trộn bê tông, bơm, quạt. máy nén khí, ngành thép, dệt nhuộm,..
3. Cách chọn mua và thiết kế khớp nối trong cơ khí
3.1. Các tiêu chí kiểm tra độ bền khớp nối
Trên thị trường hiện nay, các loại khớp nối trong cơ khí được phân phối rất nhiều mẫu mã với nhiều chất liệu khác nhau. Chính vì người dùng cần phải dựa vào những tiêu chí sau để chọn được loại khớp có độ cứng và bền phù hợp. Nhằm phục vụ cho nhu cầu gia công cơ khí nói chung và gia công cơ khí CNC nói riêng:
- Phần liên kết là bộ phận có độ cứng thấp nhất. Người dùng cần xác định nhu cầu gia công của máy như thế nào để chọn loại khớp có độ cứng phù hợp.
- Mỗi loại khớp có cấu tạo và chất liệu thích hợp cho từng công việc riêng. Người dùng cần phần tích và xác định trước các dạng lỗi hoặc vấn đề thường gặp của loại khớp cần dùng.
- Kiểm tra điều kiện đóng mở khớp với các ly hợp tự động.
3.2. Các tiêu chí cần lưu ý khi thiết kế khớp nối
Để khớp nối hoạt động ổn định và giúp máy gia công hoạt động hiệu quả, người dùng cần dựa vào những tiêu chí sau để thiết kế:
- Số vòng quay.
- Tải trọng.
- Tính chất hoạt động.
- Đường kính của đoạn trục cần lắp.
- Momen xoắn cần đạt được.
4. Hướng dẫn bảo quản các loại khớp nối trong cơ khí đúng cách
- Cần lắp đặt các loại khớp nối trong cơ khí chính xác để quá trình hoạt động diễn ra ổn định.
- Sử dụng đúng loại khớp cho từng công việc.
- Cần vệ sinh khớp nối thường xuyên, tránh bụi bẩn và gỉ sét.
- Cần bảo dưỡng khớp nối thường xuyên.
- Kiểm tra và thực hiện quá trình đúng cách.
Khớp nối có nhiều loại khác nhau cùng những ưu và nhược điểm riêng. Mỗi loại có các nhiệm vụ riêng và phù hợp với các loại máy móc, thiết bị khác nhau.
Do đó bạn cần hiểu rõ về cấu tạo, trường hợp sử dụng cũng như ưu và nhược điểm của từng loại khớp nối để chọn mua và sử dụng phù hợp. Đồng thời cũng giúp cho quá trình bảo quản, bảo dưỡng trở nên dễ dàng, nhanh chóng và tiết kiệm hơn khi sử dụng đúng các loại khớp nối trong cơ khí.
Để biết thêm nhiều kiến thức về gia công và máy CNC, hãy theo dõi trang Máy CNC nhập khẩu.
