.jpg)
DANH MỤC BÁNH RĂNG
Các bánh răng làm việc như thế nào?
Bánh răng được sử dụng hầu như trong các thiết bị cơ khí. Chúng làm một số công việc quan trọng, nhưng quan trọng nhất, chúng làm giảm tốc trong thiết bị cơ giới. Đây là chìa khóa bởi vì, thông thường, một động cơ nhỏ quay rất nhanh có thể cung cấp đủ năng lượng cho thiết bị, nhưng không đủ mô-men xoắn . Ví dụ, một tuốc nơ vít điện cần giảm tốc rất lớn vì nó cần nhiều mô-men xoắn để vặn ốc, nhưng động cơ chỉ tạo ra một lượng nhỏ mô-men xoắn ở tốc độ cao. Với bộ giảm tốc, tốc độ đầu ra có thể giảm trong khi mô-men xoắn được tăng lên.
Một công dụng khác của bánh răng là điều chỉnh hướng quay. Chẳng hạn, trong bộ vi sai giữa các bánh sau xe ô tô của bạn, năng lượng được truyền qua một trục chạy xuống trung tâm xe và vi sai phải xoay 90 độ để tạo chuyển động cho bánh xe.
Có rất nhiều điều phức tạp trong các loại bánh răng khác nhau. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chính xác cách thức răng trên bánh răng hoạt động và chúng ta sẽ nói về các loại bánh răng khác nhau mà bạn tìm thấy trong tất cả các loại thiết bị cơ khí.
Trên bất kỳ thiết bị nào, tỷ số truyền được xác định bởi khoảng cách từ tâm bánh răng đến điểm tiếp xúc. Chẳng hạn, trong một thiết bị có hai bánh răng, nếu một bánh răng có đường kính gấp đôi bánh răng kia, tỷ lệ sẽ là 2: 1.
Bây giờ chúng ta hãy xem một số loại bánh răng khác nhau.
Bánh răng trụ thẳng là loại bánh răng phổ biến nhất. Chúng có răng thẳng, và được gắn trên trục song song. Đôi khi, nhiều bánh răng trụ thẳng được sử dụng cùng một lúc để tạo ra sự giảm tốc rất lớn.
Bánh răng trụ thẳng được nhiều thiết bị như đồng hồ, máy ép nước mía, xe điện trẻ em, đồng hồ công tơ mét, máy tiện, máy trộn bê tông, ... nhưng bạn sẽ không thấy chúng ở những thiệt bị có tốc đọ cao bởi vì sự va đập sẽ tạo ra tiếng ồn rất lớn.
Để giảm tiếng ồn và sự căng thẳng, chúng ta dùng bánh răng trụ nghiêng.
Các răng trên bánh răng trụ nghiêng được cắt theo một góc với mặt của bánh răng. Khi hai răng trên hệ thống bánh răng trụ nghiêng tham gia, tiếp xúc bắt đầu ở một đầu của răng và dần dần lan rộng khi bánh răng quay, cho đến khi hai răng khớp hoàn toàn.
Sự tiếp xúc dần dần này làm cho bánh răng trụ nghiêng hoạt động trơn tru và yên tĩnh hơn nhiều so với bánh răng trụ thẳng. Vì lý do này, bánh răng trụ nghiêng được sử dụng trong hầu hết các hộp số xe .
Do góc của răng trên bánh răng trụ nghiêng, nên khi hoạt động chúng tạo ra lực đẩy lên bánh răng . Các thiết bị sử dụng bánh răng trụ nghiêng thường có vòng bi có thể hỗ trợ tải lực đẩy này.
Một điều thú vị về bánh răng xoắn ốc là nếu các góc răng của bánh răng là chính xác, chúng có thể được gắn trên trục vuông góc, điều chỉnh góc quay 90 độ.
Bánh răng côn rất hữu ích khi cần thay đổi hướng quay của trục. Chúng thường được gắn trên các trục cắt nhau 90 độ, nhưng cũng có thể được thiết kế để làm việc ở các góc khác.
Răng trên bánh răng côn có thể thẳng , xoắn ốc hoặc hypoid . Răng của bánh răng côn thẳng thực sự có cùng một vấn đề như răng của bánh răng trụ thẳng - vì mỗi răng tham gia, nó tác động đến răng tương ứng cùng một lúc, nên gây ra ồn và căng thẳng khi ở tốc độ cao.
Cũng giống như với bánh răng trụ thẳng, giải pháp cho vấn đề này là bánh răng côn xoắn. Những chiếc răng xoắn ốc này tham gia giống như răng nghiêng trên bánh răng trụ nghiêng: sự tiếp xúc bắt đầu ở một đầu của răng và dần dần lan rộng ra toàn bộ răng.
Trên các bánh răng côn thẳng và bánh răng côn xoắn, các trục phải vuông góc với nhau, nhưng chúng cũng phải nằm trong cùng một mặt phẳng. Nếu bạn kéo dài hai trục qua các bánh răng, chúng sẽ giao nhau. Nhưng bánh răng côn xoắn hypoid có thể tham gia với các trục trong các mặt phẳng khác nhau.
Tính năng này được sử dụng trong nhiều bộ vi sai xe . Các bánh răng lớn của vi sai và bánh răng bánh răng đầu vào đều là hypoid. Điều này cho phép các bánh răng đầu vào được gắn thấp hơn trục của bánh răng lớn. Bánh răng đầu vào ăn khớp với bánh răng lớn của vi sai. Vì trục lái của xe được kết nối với bánh răng đầu vào, điều này cũng làm giảm trục lái. Điều này có nghĩa là trục lái không xâm nhập vào khoang hành khách của xe nhiều, tạo thêm chỗ cho người và hàng hóa.
Bộ bánh vít trục vít được sử dụng khi cần giảm tốc lớn. Thông thường, bộ bánh vít trục vít có mức giảm 20: 1, và thậm chí lên tới 300: 1 hoặc cao hơn.
Bộ bánh vít trục vít có một đặc tính thú vị mà không có bộ bánh răng nào khác có: Trục vít có thể dễ dàng xoay bánh vít nhưng bánh vít không thể xoay trục vít. Điều này là do góc trên trục vít quá nông đến nỗi khi bánh vít cố gắng quay nó, ma sát giữa bánh vít và trục vít giữ trục vít không di chuyển.
Tính năng này rất hữu ích cho các máy như hệ thống băng tải, trong đó tính năng khóa có thể đóng vai trò là phanh cho băng tải khi động cơ không quay. Một cách sử dụng rất thú vị khác của bộ bánh vít trục vít là trong bộ vi sai Torsen , được sử dụng trên một số xe hơi và xe tải hiệu suất cao.
Thanh răng và bánh răng được sử dụng để chuyển đổi xoay thành chuyển động tuyến tính. Một ví dụ hoàn hảo cho điều này là hệ thống lái trên nhiều chiếc xe. Vô lăng quay một bánh răng ăn khớp với một thanh răng tròn. Khi bánh răng quay, nó trượt thanh răng sang phải hoặc trái, tùy thuộc vào cách bạn xoay vô lăng.
Bất kỳ thiết bị hành tinh nào cũng có ba thành phần chính:
1. Bánh răng mặt trời (S)
2. Bánh răng hành tinh và giá đỡ bánh răng hành tinh (C)
3. Vành răng trong (R)
Một trong ba thành phần trên đều có thể đầu vào, đầu ra, hoặc đứng yên.
Khi đầu vào, đầu ra và bộ phận đứng yên thay đổi thì tỉ số truyền sẽ được tính toán khác nhau.
Giả sử số răng của (S) là Zs, số răng của (R) là Zr
Trường hợp 1: Đầu vào là (S), đầu ra là (C), (R) đứng yên
Tỉ số truyền đầu vào/đầu ra = 1+ Zr/Zs
Trường hợp 2: Đầu vào là (C), đầu ra là (R), (S) đứng yên
Tỉ số truyền đầu vào/đầu ra = 1(1+ Zs/Zr)
Trường hợp 3: Đầu vào là (S), đầu ra là (R), (C) đứng yên
Tỉ số truyền đầu vào/đầu ra = -Zr/Zs