Định Nghĩa Bánh Răng Là Gì? Phân Loại Và Lợi Ích

Bánh Răng Là Gì?

Bánh răng là một chi tiết máy hình tròn quay có các răng cắt hoặc trong trường hợp là bánh răng có các răng được lắp vào, ăn khớp với một bộ phận có răng khác để truyền mô-men xoắn. Một ưu điểm của bánh răng là các răng của bánh răng tránh được sự trượt.

Bánh răng là một loại chi tiết máy trong đó các răng cách đều nhau được cắt xung quanh các bề mặt hình trụ hoặc hình nón. Bằng cách lồng vào nhau một cặp các phần tử này, chúng được sử dụng để truyền chuyển động quay và lực từ trục truyền động sang trục được dẫn động.

Bánh răng có thể được phân loại theo hình dạng là bánh răng không thuận, bánh răng xycloid và bánh răng trochoidal. Chúng cũng có thể được phân loại theo vị trí trục như bánh răng trục song song , bánh răng trục giao nhau và bánh răng trục không song song và không giao nhau. Lịch sử của bánh răng là lâu đời và việc sử dụng bánh răng xuất hiện sớm nhất từ ​​thời Hy Lạp cổ đại trước Công nguyên trong văn bản của Archimedes.

Tại Sao Sử Dụng Bánh Răng?

Bánh răng là một cơ cấu truyền động rất hữu ích được sử dụng để truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác. Như đã đề cập trước đó, bạn có thể thay đổi tốc độ đầu ra của trục có bánh răng. Giả sử bạn có một động cơ quay với tốc độ 100 vòng / phút và bạn chỉ muốn nó quay với tốc độ 50 vòng / phút.

Bạn có thể sử dụng một hệ thống bánh răng để giảm tốc độ (và cũng có thể tăng mô-men xoắn) để trục đầu ra quay với tốc độ bằng một nửa tốc độ động cơ. Bánh răng thường được sử dụng trong các tình huống tải cao vì các răng của bánh răng cho phép điều khiển chuyển động của trục tốt hơn, kín đáo hơn. Đây là một ưu điểm mà bánh răng có được so với hầu hết các hệ thống ròng rọc .

Các Bộ Phận Của Một Bánh Răng

Có một số thuật ngữ khác nhau mà bạn cần biết khi mới bắt đầu với bánh răng, như được liệt kê bên dưới. Để các bánh răng có thể lưới, bước đường kính và góc áp suất phải giống nhau.

• Axis: Trục quay của bánh răng, nơi trục đi qua
• Răng: Các mặt răng cưa nhô ra ngoài theo chu vi của bánh răng, dùng để truyền chuyển động quay cho các bánh răng khác. Số răng trên một bánh răng phải là một số nguyên. Bánh răng chỉ truyền chuyển động quay khi các răng của chúng lưới và có cùng biên dạng.
• Pitch Circle: Vòng tròn xác định “kích thước” của bánh răng. Các đường tròn cao độ của hai bánh răng ăn khớp phải tiếp tuyến để chúng có thể ăn khớp với nhau. Nếu hai bánh răng thay vào đó là hai đĩa do ma sát dẫn động, thì chu vi của những đĩa đó sẽ là hình tròn.
• Đường kính bước: Đường kính bước đề cập đến đường kính làm việc của bánh răng, hay còn gọi là đường kính của vòng tròn bước. Bạn có thể sử dụng đường kính bước để tính toán khoảng cách giữa hai bánh răng: Tổng của hai đường kính bước chia cho 2 tương ứng với khoảng cách giữa hai trục.
• Diametral Pitch: Tỷ lệ giữa số răng với đường kính bước răng. Hai bánh răng phải có cùng bước đường kính để ghép lưới.
• Cao độ hình tròn: Khoảng cách từ một điểm trên một răng đến cùng một điểm trên răng kế cận, được đo dọc theo đường tròn cao độ. (sao cho độ dài là độ dài của cung chứ không phải là đoạn thẳng).
• Môđun: Môđun của bánh răng chỉ đơn giản là bước răng tròn chia cho số pi. Giá trị này dễ xử lý hơn nhiều so với tung độ tròn vì nó là một số hữu tỉ.
• Góc áp suất: Góc áp suất của một bánh răng là góc giữa đường xác định bán kính của đường tròn bước răng và điểm mà đường tròn bước cắt giao một răng, và đường tiếp tuyến với răng đó tại điểm đó. Các góc in tiêu chuẩn là 14,5, 20 và 25 độ. Góc áp suất ảnh hưởng đến cách các bánh răng tiếp xúc và cách phân bố lực cùng với răng. Hai bánh răng phải có cùng góc tiếp xúc để chia lưới.

Các Loại Bánh Răng

Có nhiều loại bánh răng như:

• Bánh răng trụ thẳng
• Bánh răng xoắn.
• Bánh răng xoắn kép.
• Bánh răng xương cá.
• Bánh răng côn.
• Bánh răng Worm.
• Bánh răng Rack và Pinion

1. Bánh răng trụ thẳng

Bánh răng có bề mặt bước hình trụ được gọi là bánh răng trụ. Bánh răng trụ thẳng thuộc nhóm bánh răng trục song song và là bánh răng trụ có đường răng thẳng và song song với trục.

Bánh răng trụ thẳng là loại bánh răng được sử dụng rộng rãi nhất có thể đạt độ chính xác cao với quy trình sản xuất tương đối đơn giản. Chúng có đặc tính là không có tải theo hướng trục (tải dọc trục). Lớn hơn của cặp chia lưới được gọi là bánh răng và nhỏ hơn được gọi là bánh răng.

2. Bánh Răng Xoắn Ốc

Bánh răng xoắn được sử dụng với trục song song tương tự như bánh răng thúc và là bánh răng hình trụ có các đường răng uốn lượn. Chúng có khả năng chia lưới tốt hơn so với bánh răng thúc, độ êm cao hơn và có thể truyền tải cao hơn, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng tốc độ cao.

Khi sử dụng bánh răng xoắn, chúng tạo ra một lực đẩy theo hướng trục, điều này làm cho việc sử dụng các ổ trục là cần thiết. Bánh răng xoắn được cung cấp với chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đồng hồ, yêu cầu các bánh răng thủ công đối lập cho một cặp chia lưới.

3. Bánh Răng Xoắn Kép

Bánh răng xoắn kép khắc phục được vấn đề lực đẩy dọc trục ở bánh răng xoắn đơn bằng cách sử dụng bộ răng kép nghiêng ngược chiều nhau. Một bánh răng xoắn kép có thể được coi là hai bánh răng xoắn kép được lắp gần nhau trên một trục chung.

Sự sắp xếp này loại bỏ lực đẩy dọc trục thực vì mỗi nửa của lực đẩy bánh răng đẩy theo hướng ngược lại, dẫn đến lực dọc trục thực bằng không. Sự sắp xếp này cũng có thể loại bỏ sự cần thiết của các ổ đỡ lực đẩy. Tuy nhiên, bánh răng xoắn kép khó chế tạo hơn vì hình dạng phức tạp hơn.

4. Giá Đỡ Và Bánh Răng Thanh Răng

Bánh răng thanh răng và bánh răng trụ là một cặp bánh răng được tạo thành từ thanh răng và một bánh răng trụ được gọi là bánh răng trụ. Thanh răng có thể được coi như một bánh răng bán kính vô hạn (tức là một thanh phẳng) và được tạo thành từ các răng thẳng được cắt hoặc lắp trên bề mặt của thanh.

Tùy thuộc vào loại bánh răng mà nó được kết nối, các răng của thanh răng là song song (khi kết nối với bánh răng thúc) hoặc nghiêng (khi kết nối với bánh răng xoắn). Đối với mỗi thiết kế giá đỡ và bánh răng này, chuyển động quay có thể được chuyển đổi thành chuyển động thẳng hoặc chuyển động thẳng có thể được chuyển thành chuyển động quay.

5. Bánh Răng Côn

Bánh răng côn có dạng hình nón và được sử dụng để truyền lực giữa hai trục giao nhau tại một điểm (trục giao nhau). Một bánh răng côn có hình nón là bề mặt phân chia và các răng của nó được cắt dọc theo hình nón. Các loại bánh răng côn bao gồm bánh răng côn thẳng, bánh răng côn xoắn, bánh răng côn xoắn ốc, bánh răng côn, bánh răng côn, bánh răng mặt, bánh răng côn zerol và bánh răng hypoid.

6. Bánh Vít

Bánh răng trục vít là một cặp bánh răng xoắn từ cùng một tay quay với góc xoắn là 45 ° trên các trục không song song, không giao nhau. Vì tiếp điểm răng là một điểm nên khả năng chịu tải của chúng thấp và không thích hợp để truyền công suất lớn. Vì công suất được truyền qua sự trượt của các bề mặt răng nên khi sử dụng bánh răng xoắn phải chú ý bôi trơn. Không có hạn chế về sự kết hợp của số lượng răng.

7. Bánh răng Worm

Hình dạng trục vít được cắt trên trục là con sâu, bánh răng giao phối là bánh con sâu, và với nhau trên các trục không giao nhau được gọi là bánh răng con sâu. Giun và bánh xe giun không giới hạn ở dạng hình trụ. Có loại kính giờ có thể tăng tỷ lệ tiếp xúc, nhưng việc sản xuất trở nên khó khăn hơn. Do sự tiếp xúc trượt của các bề mặt bánh răng nên giảm ma sát.

Vì lý do này, vật liệu cứng thường được sử dụng cho con sâu và vật liệu mềm được sử dụng cho bánh xe con sâu. Mặc dù hiệu quả thấp do tiếp xúc trượt, vòng quay rất êm và không gây tiếng ồn. Khi góc xoắn của trục vít nhỏ, chức năng tự khóa được tạo ra.

8. Bánh Răng Bên Trong

Bánh răng bên trong có răng cắt ở mặt trong của hình trụ hoặc hình nón và được ghép nối với bánh răng bên ngoài. Bánh răng trong được sử dụng chủ yếu cho bánh răng hành tinh và các khớp nối trục bánh răng. Số lượng răng khác biệt giữa bánh răng bên trong và bên ngoài bị hạn chế do các vấn đề không tự nhiên, trochoidal và cắt tỉa. Các hướng quay của bánh răng trong và bánh răng ngoài dạng lưới là như nhau, trong khi chúng ngược nhau khi hai bánh răng ngoài dạng lưới.

Ưu Điểm Của Bánh Răng

• Đó là ổ dương do đó vận tốc không đổi
• Các quy định về thay đổi tỷ số vận tốc có thể được thực hiện với sự trợ giúp của hộp số
• Hiệu quả của nó rất cao
• Nó có thể được sử dụng ngay cả với tốc độ thấp
• Nó có thể truyền các giá trị mô-men xoắn cao
• Nó được xây dựng nhỏ gọn

Nhược Điểm Của Bánh răng

• Chúng không phù hợp khi trục ở xa
• Ở tốc độ cao, tiếng ồn và độ rung xảy ra
• Nó yêu cầu bôi trơn
• Nó không có tính linh hoạt

Câu Hỏi Thường Gặp

Bánh răng là gì?

Bánh răng là một chi tiết máy hình tròn quay có các răng cắt hoặc trong trường hợp là bánh răng hoặc bánh răng, có các răng được lắp vào (gọi là bánh răng), ăn khớp với một bộ phận có răng khác để truyền mô-men xoắn. Một bánh răng cũng có thể được gọi một cách không chính thức là một bánh răng. Một ưu điểm của bánh răng là các răng của bánh răng tránh được sự trượt.

Các bộ phận của bánh răng là gì?

Các bộ phận của bánh răng : 1. Trục: Trục quay của bánh răng, nơi trục đi qua. 2. Răng: Các mặt răng cưa hình chiếu ra ngoài theo chu vi của bánh răng, dùng để truyền chuyển động quay cho các bánh răng khác. … 3. Pitch Circle: Vòng tròn xác định “kích thước” của bánh răng.

Các loại bánh răng là gì?

Có nhiều loại bánh răng như: • Bánh răng trụ thẳng • Bánh răng xoắn. • Bánh răng xoắn kép. • Bánh răng xương cá. • Bánh răng côn. • Bánh răng Worm. • Bánh răng Rack và Pinion