Bánh răng Thép

1. Tổng quan về bánh răng

1.1. Định nghĩa bánh răng là gì?

Bánh răng là một bộ phận cơ khí quay và nó được chế tạo có các răng được cắt khớp nhau một bộ phận bánh răng khác để thực hiện nhiệm vụ truyền mô-men quay. Hai bánh răng nối với nhau phải giống nhau để có sự ăn khớp nhất định cho hoạt động hiệu quả và mượt mà.

1.2. Bánh răng được kết cấu như thế nào?

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại bánh răng khác nhau, điều này sẽ khiến các bạn gặp khó khăn trong việc ghi nhớ hết các thông số của chúng. Chính vì vậy mà việc đưa các bánh răng vào thiết kế máy móc phải cần thận và chính xác tuyệt đối. Chỉ cần có sai sót xảy ra là sẽ ảnh hưởng rất lớn đến kết quả và sự vận hành của máy móc.

Có nhiều loại bánh răng được thiết kế và chế tạo liền khối với trục, có loại lại bị khoét lõm,... chúng được thiết kế sao cho phù hợp với các dòng máy khác nhau. Tuy nhiên thì chúng sẽ phải đảm bảo việc tuân thủ theo một quy tắc chuẩn mực chung, bao gồm:

• Bánh răng được chế tạo liền khối hoặc không khoét lõng sẽ có được kính ngoài là d<150mm.
• Bánh răng loại khoét lõm xuống để giảm khối lượng sẽ có đường kính ngoài là d<600mm.
• Bánh răng được chế tạo với vành riêng bằng thép loại tốt và sau đó ghép với Moayer có đường kính ngoài là d>600mm. Đây là một loại bánh răng tốt trên thị trường, tuy nhiên chi phí gia công của nó khá đắt đỏ.

Khi chế tạo bánh răng, cần đảm bảo đúng quy chuẩn được tối ưu này thì kết quả hoạt động của máy móc, hiệu suất công việc sẽ đạt được cao nhất.

1.3. Phân loại bánh răng hiện nay

Trên thị trường, các loại bánh răng xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng các mẫu mã, chủng loại khác nhau. Điều này khiến nhiều người khó khăn trong quyết định lựa chọn bánh răng để sử dụng. Để giúp bạn chọn được loại tốt nhất và phù hợp nhất, dưới đây sẽ là cách phân loại cơ bản cho bánh răng hiện nay.

1.3.1. Phân loại bánh răng theo dạng truyền động

Theo cách phân loại này thì bánh răng được chia thành các loại như sau:

• Bánh răng hình trụ, nó có đặc điểm là truyền động giữa các trục song song với nhau.
• Bánh răng côn là loại có cơ chế hoạt động và đặc tính nổi bật về truyền động giữa hai trục không song song với nhau.
• Bánh răng vít ăn khớp trục vít có đặc điểm truyền động giữa hai trục vuông góc với tỷ số truyền lớn.
• Bánh răng thanh răng có đặc điểm truyền chuyển động dạng quay sang chuyển động dạng tịnh tiến.

1.3.2. Phân loại bánh răng theo dạng ăn khớp

Phân loại bánh răng theo kiểu ăn khớp này thì có 2 loại cơ bản là:

• Bánh răng ăn khớp trong.
• Bánh răng ăn khớp ngoài.

1.3.3. Phân loại bánh răng theo hình dạng và kích thước

Bánh răng được phân loại dựa theo hình dạng và kích thước bao gồm các loại như sau:

• Bánh răng liền trục.
• Bánh răng có lỗ.
• Bánh răng lớn.
• Bánh răng nhỏ.
• Bánh răng trung bình.

1.4. Các thông số cơ bản của bánh răng hiện nay phải nắm được

Đối với bánh răng thì thông số chính là những thông tin quan trọng vô cùng để gia công sản phẩm được đảm bảo. Không những thế nó còn được áp dụng vào quá trình thiết kế và lắp đặt máy móc được đúng chuẩn nhất. Là một người chế tạo bánh răng thì không nhất thiết phải nhớ hết các thông số mà chỉ cần nhớ được các thông số cơ bản thôi.

Những thông số cơ bản của bánh răng cần nhớ bao gồm:

• Vòng đỉnh là đường tròn đi qua đỉnh răng được tính như sau: da = m(z+2).
• Vòng đáy là vòng tròn đi qua đáy rằng được tính: da = m(z-2.5).
• Vòng chia (d) là đường tròn tiếp xúc với đường tròn khác tương ứng với bánh răng của nó để đảm bảo chúng ăn khớp với nhau, công thức tính: d = m.Z.
• Tính số răng (Z) với công thức là: Z = d/m. Số răng nhỏ nhất trên bánh phải là 17, tức khi thiết kế phải nhiều hơn hoặc bằng 17 rằng.
• Bước răng (P) là độ dài giữa 2 cung Profin của 2 răng liền kề trên bánh. Công thức tính bước răng như sau: P = m.π.
• Module (m) là một thông số cực kỳ quan trọng với bánh răng, nó được tính theo công thức: m = P/π. Giá trị của m thường nằm trong khoảng từ 0.05 đến 100 mm.
• Chiều cao răng (h) là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh răng và vòng chia của rằng, nó được tính với công thức là: h = ha + hf. 
• Chiều dày của răng (St) là độ dài cung tròn giữa 2 profit của một răng và nó được đo trên vòng tròn chia với công thức tính là: St = P/2 = m/2. 
• Chiều rộng của rãnh răng (Ut) là độ dài cung tròn đo trên vòng chia của một rãnh với công thức tính như sau: Ut = P/2 = m/2.

2. Top các loại bánh răng phổ biến trên thị trường

2.1. Bánh răng trụ thẳng

Dẫn đầu các loại bánh răng phổ biến trên thị trường hiện nay chính là bánh răng trụ thẳng. Nó được dùng để truyền đồng giữa hai trục song song với nhau. Chúng sở hữu những chiếc răng thẳng và song song với trục và nó thường được đưa vào ứng dụng cho các bộ truyền có tốc độ thấp và trung bình.

Ưu điểm của bánh răng trụ thẳng bao gồm:

Các mặt của bánh răng trụ thẳng đều được tiếp xúc trực tiếp với các hướng của trục quay. Nhờ vậy mà nó tạo với hệ thống thành một thể thống nhất.

Ít xảy ra nguy hiểm với người sử dụng trong trường hợp lỗi kỹ thuật xảy ra khi vận hành máy móc. Nó cũng không tạo ra hậu quả quá lớn đối với toàn hệ thống.

Bên cạnh ưu điểm thì bánh răng trụ thẳng cũng có một vài nhược điểm như:

• Bánh răng trụ thẳng gây ra tiếng ồn lớn trong quá trình vận hành với tốc độ cao trong các thiết bị.
• Nó không chịu được tải lớn bởi cấu tạo của bánh răng trụ thẳng có dãy răng khá nhỏ, khi quá tải sẽ khó xử lý vấn đề hơn.

Hiện nay, bánh răng trụ thẳng được sử dụng cực kỳ phổ biến và là một loại vật tư thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp cơ khí. 

2.2. Bánh răng khớp trong

Bánh răng khớp trong hiện nay thường được các kỹ thuật viên sử dụng trong trường hợp cần có tỉ số truyền lớn và khoảng cách tâm giữa các bánh răng với nhau nhỏ.

Việc bố trí ăn khớp trong của các bánh răng làm tăng khả năng chịu tải của bộ truyền thông qua việc nó tạo ra một vùng tiếp xúc lớn giữa các bánh răng với nhau khi chúng ăn khớp. Hiện này thì loại bánh răng này thường được dùng cho các bộ truyền tải trọng nặng hoặc các động cơ có momen xoắn lớn chẳng hạn như máy bơm bánh răng ăn khớp trong hoặc hộp số bánh răng hành tinh, quay toa xe đào.

2.3. Bánh răng thanh răng

Loại bánh răng thanh răng hiện nay trên thị trường khá phổ biến và được nhiều người lựa chọn sử dụng. Nó được dùng để biến chuyển động dạng quay sang chuyển động ở dạng tịnh tiến. Thanh răng có 2 loại là thẳng răng nghiêng ăn khớp với bánh răng trụ xoắn và thanh răng thẳng để ăn khớp với bánh răng trụ thẳng.

Hệ thống bánh răng thanh răng thường được đưa vào ứng dụng trong các truyền động của động cơ máy tự động hóa như Vitme. Ưu điểm lớn nhất của loại bánh răng này chính là dễ sử dụng và có giá thành khá rẻ.

• Trên thị trường phổ biến với các loại bánh răng thanh răng cơ bản như: 
• Bánh răng vừa quay vừa tịnh tiến - thanh răng cố định.
• Bánh răng quay - thanh răng tịnh tiến.
• Bánh răng cố định - thanh răng vừa quay vừa tịnh tiến.

Tùy thuộc vào cấu tạo của máy mà các bạn cần chọn loại bánh răng thanh răng phù hợp nhất cho máy vận hành hiệu quả nhất.

2.4. Bánh răng xoắn

Bánh răng xoắn có thể truyền chuyển động giữa hai trục cắt nhau, hai trục song song hoặc 1 chục chéo nhau. Chúng tạo thành nhưng bánh răng ăn khớp khi một cặp răng ra khỏi khớp thì không làm ảnh hưởng đến những cặp răng khác và chúng vẫn hoạt động bình thường. Điều này khiến hoạt động của bánh răng xoắn cho với bánh răng thăng êm hơn rất nhiều.

Trong quá trình hoạt động có nhiều răng đồng thời tham gia hoạt động ăn khớp nên nó có thể chịu được lực tải tốt. Tuy nhiên trong trường hợp có lực dọc trục phát sinh trong quá trình vận hành thì cần phải tiến hành lắp thêm loại ổ bi đặc biệt trên trục.

Ưu điểm của bánh răng xoắn gồm có:

• Hiệu suất chia lưới của bánh răng xoắn tốt, tạo độ rung thấp khi vận hành, ít gây tiếng ồn lớn và truyền động ổn định hơn.
• Mức độ trùng khớp là lớn, khả năng chịu lực của loại bánh răng này tăng và tuổi thọ trong quá trình vận hành dài.
• Diện tích tiếp xúc các bề mặt với bánh răng xoắn lớn, điều này khiến Momen truyền lớn và thường được đưa vào ứng dụng với các dòng máy hạng nặng.
• Bánh răng xoắn ốc không dễ bị cắt xén bởi số lượng răng tối thiểu của nó luôn ít hơn số lượng tối thiểu răng của thiết bị kích thích.
• Loại bánh răng xoắn hiện nay có kích thước nhỏ nên trọng lượng của nó khá nhẹ, nhưng lại tạo nên độ chính xác cao trong quá trình truyền động cho máy.

Bên cạnh những ưu điểm thì bánh răng xoắn cũng tồn tại một vài nhược điểm nhỏ như:

• Bánh răng xoắn có yêu cầu cao về kỹ thuật và gây nhiều rắc rối trong quá trình chế tạo và sản xuất nó.
• Ngoài ra thì nó còn có giá thành khá cao.

2.5. Bánh răng chữ V

Bánh răng chữ V được tạo thành từ 2 bánh răng xoắn ghép sát nhau. Một nửa có chiều xoắn phải và một nửa còn lại có chiều xoắn trái. Điều này tạo nên sự ăn khớp cho chuyển động cực êm, đồng thời nó cũng làm triệt tiêu được lực dọc trục tác động lên trục của động cơ.

Bánh răng chữ V hiện nay mang nhiều ưu điểm như chống sự ăn mòn cao, bền với thời gian, chuyển động êm, chịu nhiệt độ cao trong quá trình sử dụng… Chính ưu điểm tuyệt vời này mà khiến nó trở thành một trong những loại bánh răng được lựa chọn sử dụng bởi nhiều đối tượng khách hàng khác nhau.

Khi nói đến bánh răng chữ V, các bạn phải nắm được một số đặc điểm riêng biệt của nó như:

• So với các loại bánh răng khác trên thị trường hiện nay thì bánh răng chữ V ít phổ biến hơn, nhưng về mặt chế tạo thì nó cần yêu cầu đặc biệt hơn. Nó thuộc top bánh răng hình trụ được nhiều người quan tâm và ứng dụng cực kỳ hiệu quả trong các thiết bị máy móc khác nhau.
• Thiết kế của mỗi bánh răng chữ V được tạo nên sẽ tương ứng với hai bánh răng xoắn ghép với nhau. Điều này khiến cho khớp nối được êm ái và làm triệt tiêu lực dọc của trục một cách cực kỳ hiệu quả, nhờ vậy mà máy vận hành êm, mượt và dễ dàng hơn rất nhiều.

2.6. Bánh răng côn

Bánh răng côn được sử dụng để truyền chuyển động giữa hai trục thẳng góc với nhau. Không chỉ vậy, nó còn có thể truyền chuyển động với hai trục được đặt lệch nhau với góc bất kỳ. Trên thị trường hiện nay, bánh răng côn có loại răng xoắn và loại răng thẳng. Bánh răng Hypoit thực hiện việc truyền động giữa hai trục chéo nhau trong máy móc. Nó được đưa vào ứng dụng trong vận tải, ô tô rất nhiều.

Răng của bánh răng côn hiện nay được thiết kế theo kiểu cắt lên mặt côn của phôi, điều này tạo sự ăn khớp với nhau tốt nhất khi bánh răng quay và các mặt côn lăn không trượt lên nhau được.

Trên thị trường hiện nay, các loại bánh răng côn được thiết kế theo kiểu chiều cao và chiều dày của răng không đồng đều, chúng giảm dần theo hướng đi tới đỉnh côn. Điều này khiến cho các module của bánh răng côn cũng vì vậy mà thay đổi theo.

Chiều dày và chiều cao của răng không cố định: chúng giảm dần theo hướng tới đỉnh côn. Nhờ đó mà môđun của các bánh răng côn cũng thay đổi. Dựa vào mắt kết cầu của bánh răng côn được chia thành các loại như sau:

• Dựa vào hình dạng: Bánh răng dạng đĩa, Bánh răng dạng trục, Bánh răng có gờ. 
• Dựa vào hướng răng: Bánh răng côn thẳng, Bánh răng côn nghiêng, Bánh răng côn cong.
• Dựa vào chiều cao thì chia thành: Bánh răng côn có chiều cao răng đều, Bánh răng côn có chiều cao răng thay đổi.

2.7. Trục vít bánh vít

Bộ truyền động trục vít bánh vít được dùng để truyền chuyển động giữa hai trục vuông góc với nhau và yêu cầu đặt ra của nó là có tỉ số truyền lớn. Trục vít được thiết kế có thể có một hoặc nhiều đầu mối ren với nhau. Trong đó, trục vít hai đầu mối sẽ quay nhanh gấp đôi trục vít một đầu mối khi chúng được thiết kế cùng bước ren.

Ưu điểm của trục vít bánh vít là tỉ số truyền lớn, có khả năng hãm và làm việc cực êm trong quá trình hoạt động. Nhược điểm lớn nhất của nó là hiệu suất thấp, trong quá trình vận hành sinh nhiều nhiệt và cần sử dụng thêm các vật liệu với khả năng làm giảm ma sát lớn, tuy nhiên giá thành của các loại vật liệu này lại khá đắt.

Trục vít bánh vít hiện nay được đưa vào ứng dụng trong palang xích, hộp giảm tốc trục vít bánh vít, kích vít, tuốc năng máy quạt, mái hiên di động, cơ cấu lên dây đàn, cơ cấu gạt nước kính ô tô.

2.8. Bánh răng nghiêng

Bánh răng nghiêng có khả năng làm việc tuyệt vời với tốc độ cao và truyền tải lớn hơn so với bánh răng thẳng. Không những thế, trong quá trình làm việc nó êm hơn nhờ việc vài khớp không tăng đột ngột chiều dài răng mà tăng từ từ theo phương dọc.

Bên cạnh những ưu điểm kể trên thì bánh răng nghiêng cũng có một số nhược điểm như sau: Xuất hiện lực trục khi truyền động vì nó dạng nằm nghiêng và tính công nghệ không cao.

3. Một số lưu ý cần quan tâm khi mua bánh răng truyền động

Khi các bạn mua bánh răng truyền động có bất kỳ máy móc nào thì cũng cần phải lưu ý đến một số vấn đề như sau:

• Thứ nhất, máy móc và thiết bị của bạn sử dụng bánh răng loại gì? Biết được loại sẽ giúp bạn chọn mua sản phẩm phù hợp nhất.
• Thứ hai, bánh răng mua cần chú ý đến các thông số cơ bản để đảm bảo nó đáp ứng đúng yêu cầu và lắp vừa vào máy móc, thiết bị điện của bạn.
• Thứ ba, nên mua thêm dầu bánh răng để tra giúp chúng hoạt động trơn tru hơn.
• Thứ tư, tìm hiểu và lựa chọn các đơn vị uy tín để mua bánh răng. Các bạn nên mua sản phẩm chính hãng tại đơn vị phân phối chính hãng để sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

Như vậy, bài viết này đã mang đến những kiến thức tổng quan nhất về bánh răng cho bạn. Không những hiểu rõ về nó mà còn nắm được top những loại bánh răng phổ biến được nhiều người chọn dùng nhất thị trường hiện nay. Hy vọng chia sẻ trong bài sẽ giúp bạn chọn được loại bánh rằng phù hợp để sử dụng truyền động cho thiết bị, máy móc của bạn nhé!

 Chúc bạn thành đạt trong công việc và hạnh phúc trong cuộc sống !