Thanh Răng Bánh Răng : Cấu Tạo Và Nguyên Lý Hoạt động Của Chúng ...

Thanh răng bánh răng là loại linh kiện được sử dụng phổ biến trong các vật dụng đơn giản trong gia đình như: đồng hồ treo, xe máy, máy bơm nước,… đến những loại máy móc phức tạp như: máy CNC, máy khoan, máy tiện,… đều phải có bộ truyền thanh răng bánh răng mới có thể hoạt động được.

Tuy nhiên thì còn nhiều người chưa thực sự hiểu rõ cơ cấu thanh răng bánh răng hoạt động như thế nào, nguyên lý hoạt động của hệ thống này ra sao? Vậy thì hãy tham khảo bài viết dưới đây để biết thêm thông tin về bộ truyền này nhé!

Thanh răng bánh răng

Nội dung chính

• 1 Thanh răng bánh răng là gì ?
• 2 Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của thanh răng bánh răng 
  • 2.1 Các loại bộ truyền thanh răng bánh răng
• 3 Ứng dụng thanh răng bánh răng
  • 3.1 Cấu tạo cơ cấu bánh răng thanh răng trên hệ thống lái của ô tô như sau: 
• 4 Tìm hiểu về thanh răng thẳng.
  • 4.1 Công dụng của thanh răng thẳng.

Thanh răng bánh răng là gì ?

Bánh răng, thanh răng là hai linh kiện được gia công chế tạo rất chi tiết với độ chính xác cao. Thanh răng, bánh răng được dùng làm bộ phận truyền dẫn động cơ, được áp dụng cho các loại máy móc, nhằm tạo ra các sản phẩm để phục vụ nhu cầu cụ thể của con người như: máy phay, máy cưa, máy khoan, máy mài, máy tiện,… 

Hai linh kiện này được làm từ nhiều loại chất liệu khác nhau như: sắt, thép, inox, nhựa cứng,… 

Cơ cấu và nguyên lý hoạt động của thanh răng bánh răng 

Bộ truyền động thanh răng bánh răng vận hành theo nguyên lý biến đổi từ chuyển động quay của động cơ sang chuyển động tịnh tiến. Khi thanh răng và bánh răng kết hợp với nhau sẽ tạo thành chuyển động ăn khớp theo dạng khép cứng vào nhau, không gây ra độ trượt, độ rung. Điều này cho phép truyền các lực nhỏ trong kỹ thuật chính xác; hay 1 lực rất lớn,như bộ truyền động trong máy cán, giữ được tỷ lệ truyền chính xác.

– Thông số của bộ truyền thanh răng bánh răng

Bánh răng quay 1 vòng làm thanh răng đi πmZ

Trong đó:

+ m: mô đun của thanh răng theo phương chuyển động của thanh răng, hoặc mô đun của bánh răng vuông góc với trục quay của bánh răng trong mặt phẳng. 

+ Z: là số răng của bánh răng.

– Tùy theo cấu tạo của từng loại máy móc khác nhau mà có các trường hợp lắp ráp bộ truyền bánh răng, thanh răng như sau:

+ Khi bánh răng quay, thanh răng chuyển động tịnh tiến.

+ Khi thanh răng cố định, bánh răng vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến.

+ Khi bánh răng cố định, thanh răng vừa quay vừa chuyển động tịnh tiến.

Bộ truyền động thanh răng bánh răng trong ngành cơ khí

Các loại bộ truyền thanh răng bánh răng

Trong bộ truyền động, hình dạng của bánh răng thanh răng có thể là thẳng hoặc nghiêng.

– Đối với bộ truyền thẳng, góc nghiêng của bánh răng trên và thanh răng bắt buộc phải có tỷ số truyền bằng nhau. Theo đó, bạn cần chú ý đến chiều xoắn của răng trên bánh răng và thanh răng để chúng được ăn khớp được với nhau.

– Có hai loại thanh răng, đó là thanh răng thẳng ăn khớp với bánh răng trụ thẳng, và thanh răng nghiêng ăn khớp với bánh răng trụ xoắn.

Tìm tỉ số truyền thanh răng bánh răng

Bắt đầu tính toán bộ truyền thanh răng bánh răng với một chiếc xe hai bánh. Trước hết, để xác định được tỷ số bánh răng, phải có ít nhất hai bánh răng liên kết với nhau. Thông thường, bánh răng thứ nhất sẽ gắn với trục động cơ, bánh răng thứ hai là bánh lái gắn với trục tải. Ngoài ra, chúng ta có thể thêm bất kỳ số lượng bánh răng nào giữa hai chiếc này để truyền tải điện từ bánh răng tới bánh răng định hướng.

Để có thể tìm được tỷ số bánh răng thì cần các bánh răng này phải tương tác với nhau, hay nói cách khác, bánh răng cần phải được nối lưới và khớp với nhau.

Để xác định được tỷ số bánh răng, phải có ít nhất hai bánh răng liên kết với nhau

Ứng dụng thanh răng bánh răng

– Truyền động của bánh răng thanh răng có cơ cấu khác nhau để có thể truyền chuyển động quay từ trục này sang trục khác và biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại.

– Ngoài ra, sử dụng bánh răng có thể truyền được từ chuyển động quay giữa các trục song song với nhau, chéo nhau hoặc vuông góc với nhau.

– Bên cạnh đó, truyền động tốc độ và truyền lực của bánh răng rất lớn chính vì thế mà bánh răng được ưa chuộng sử dụng trong các hệ thống chuyển động, vận động của hầu hết các loại máy móc hiện nay.

Ví dụ như cơ cấu lái bánh răng thanh răng được ứng dụng trên xe ô tô du lịch và xe tải nhỏ, xe SUV. Đây là cơ cấu cơ khí khá đơn giản, xuất hiện rất nhanh trên hệ thống lái. 

Cấu tạo cơ cấu bánh răng thanh răng trên hệ thống lái của ô tô như sau: 

– Bánh răng được nối với ống kim loại, thanh răng được gắn trên ống kim loại. Thanh nối (tie rod) được nối với hai đầu mút của thanh răng.

– Bánh răng tròn được nối với trục tay lái, khi bạn xoay vành tay lái, bánh răng sẽ quay và thanh răng sẽ chuyển động. 

– Thanh nối ở hai bên đầu thanh răng sẽ được gắn với một cánh tay đòn trên một trục xoay. 

Truyền động của bánh răng và thanh răng trên hệ thống lái

Để tìm được bánh răng thanh răng phù hợp với sản phẩm cũng như đáp ứng được yêu cầu của mình, khách hàng có thể tìm đến những cơ sở nhận thiết kế bánh răng thanh răng. Người dùng nên mua bánh răng thanh răng tại những địa chỉ uy tín, có kinh nghiệm lâu năm trong lĩnh vực này để được nhân viên hỗ trợ tư vấn và đảm bảo linh kiện đó có chất lượng tốt nhất.

Tìm hiểu về thanh răng thẳng.

Các thanh răng thẳng là những thanh răng phổ biến dễ tìm thấy nhất trong truyền động giữa hai trục song song. Vì răng ăn khớp với nhau song song với trục nên không có lực đẩy được tạo ra theo hướng trục. Ngoài ra, do sự dễ dàng trong sản xuất, những thanh răng này có thể được thực hiện ở mức độ chính xác cao.

Đơn vị để chỉ kích cỡ răng được gọi là mô đun (module). Góc áp lực phổ biến của bánh răng trụ thẳng là 20°. Nhìn chung, các thanh răng thẳng có cùng mô đun sẽ ăn khớp với nhau. Tuy nhiên, biên dạng răng có thể thay đổi khi khoảng cách tâm giữa hai trục thay đổi. Điều này giúp giảm thiểu sự nghiến răng làm giảm tuổi thọ của răng, tiếng ồn, sự rung động hoặc tránh sự trượt răng do ít tiếp xúc làm tối đa hóa lực truyền của thanh răng.

Công dụng của thanh răng thẳng.

Thanh răng thẳng

Thanh răng thẳng được sử dụng  phổ biến nhất, khi đem thanh răng thẳng đi so sánh với các loại thanh răng khác thì hiệu quả mà thanh răng thẳng mang lại là lớn hơn. Ít tiêu hao điện năng hơn.  Mặt khác thanh răng thẳng cũng có nhiều ưu điểm như thanh răng thẳng có hình dạng và cấu tạo đơn giản, để làm dể chế tạo nên việc thanh răng hư hỏng hầu như là không có, tỷ lệ sản phẩm hoàn thành có thể đạt đến 99%, thời gian sản xuất ngắn dẫn đến chi phí sản xuất thấp mang lại lợi nhuận tối đa cho nhà sản xuất.