Kết nối trục - đùm

Nhiệm vụ và các loại
Các bộ phận máy như bộ ly hợp và bánh xe răng phải được ghép với trục mà mômen xoắn có thể được truyền đi. Các mômen xoắn có thể được truyền đi bằng kết nối dạng khớp, kết nối dạng khớp có tải trước, kết nối dạng lực hay kết nối bằng vật liệu (Trang 206, Bảng 1). Các kết nối trục - đùm truyền các mômen xoắn.
Kết nối dạng khớp (Kết nối chặt)
Kết nối với then bằng trượt là kết nối kéo theo đơn thuần. Các mặt bên song song của then nằm trong các rãnh của trục và đùm (Hình 1).

Giữa mặt trên của then và mặt dưới của ổ trục là độ hở. Đối với các tải trọng va đập kết nối này không thích hợp, bởi vì then và bề mặt chính và phụ của các rãnh bị biến dạng do đó có thể bị phá hủy. Đối với loại bánh răng phải đẩy trượt trên một trục khi sang số, then sẽ được lắp trượt với rãnh của đùm bằng dung sai tương ứng. Các dạng then (Hình 2): Dạng A có đầu gọt tròn. Các then này được ráp vào rãnh trục, các rãnh này được gia công với máy phay lỗ dài.

Dạng B có đầu thẳng. Các trục rãnh cần thiết được sản xuất với các máy phay đĩa hay phay ngón. Dạng C tương tự mẫu A, nhưng có thêm một lỗ cho vít giữ lại để có thể giữ then trong rãnh. Kết nối bằng trục then hoa được sử dụng cho kết nối kéo theo với sức chịu đựng cao, thí dụ như trục truyền dẫn của máy công cụ. Nhờ số chẵn của các rãnh hình thành số chẵn của then (không phải “nêm”) mà các mômen xoắn được truyền ổn định và được chia đều trên bề mặt xung quanh (Hình 3).

Trục và đùm của một kết nối then hoa với dung sai phù hợp có thể di chuyển dọc trục. Do đó, ta áp dụng chúng để di chuyển bánh răng (Hình 4).

Sự định tâm của đùm trên trục thường được thực hiện bằng định tâm phía trong của trục và đùm (Hình 3). Các chi tiết máy với kết nối then hoa dễ di chuyển dọc trục và có thể truyền mômen xoắn lớn
Trong kết nối trục răng nhờ bước răng nhuyễn nên mạnh hơn so với kết nối then hoa (Hình 1 và 2).

Do đó với cùng một đường kính thì mô- men xoắn lớn hơn được truyền đi. Vì có nhiều răng nên kết nối răng đặc biệt phù hợp với tải trọng va đập. Ngoài ra, vị trí góc giữa các trục và đùm, có thể dần dần thay đổi từ răng đến răng. Thí dụ như lúc bẩy lên. Kết nối răng có thể truyền mômen xoắn lớn và va đập. Profil răng tam giác (cắt răng khía) phù hợp cho các kết nối hiếm khi tháo ra, như các lò xo thanh xoắn trong xe hơi (Trang 402). Kết nối then hoa với tiết diện răng thân khai có hông răng (sườn răng) thân khai như bánh xe răng. Số lượng răng tùy thuộc vào đường kính của trục và mô-đun. Thí dụ ở bộ ly hợp nhiều đĩa (đa đĩa ly hợp), các lá mỏng được nối ở trong với các trục răng, bên ngoài với các đùm răng bởi tiết diện răng thân khai (Trang 408). Kết nối với trục nhiều cạnh (trục đa giác) là kết nối trục và đùm với độ chính xác định tâm cao. Vì thực tế nó không có ứng suất (hiệu ứng răng khía), có thể truyền mômen xoắn lớn hơn
so với kết nối then. (Hình 3 và 4).

Kết nối với trục nhiều cạnh tự chỉnh tâm và không có ứng suất (hiệu ứng răng khía).
Kết nối ghép chặt có tải trước (có ứng suất trước)
Kết nối bằng nêm được chế tạo từ then có một độ dốc bằng 1:100 và mặt bên có độ hở ít trong các rãnh trục và đùm. Khi then được ghép vào thì trục và đùm được đẩy chặt vào với nhau (Hình 5).

Qua kết nối chặt này, tâm của trục và đùm hơi dịch một chút so với nhau. Sự dịch chuyển này không được ảnh hưởng đến chức năng của các bộ phận ghép. Vì sự thay đổi trong trục trung tâm dẫn đến sự mất cân bằng nên kết nối này không phù hợp với tốc độ cao. Kết nối bằng răng mặt đầu (mặt mút) là các chi tiết kết nối tự định tâm, ở đấy nơi bề mặt phẳng hướng tâm các răng sắp xếp khớp vào nhau (Hình 6).

Nhờ khả năng chính xác của bàn quay tròn có chia độ, kết nối này được sử dụng trong các bộ truyền động (hộp số) vì chiếm ít chỗ.
Trong kết nối trục răng nhờ bước răng nhuyễn nên mạnh hơn so với kết nối then hoa (Hình 1 và 2). Do đó với cùng một đường kính thì mô- men xoắn lớn hơn được truyền đi. Vì có nhiều răng nên kết nối răng đặc biệt phù hợp với tải trọng va đập. Ngoài ra, vị trí góc giữa các trục và đùm, có thể dần dần thay đổi từ răng đến răng. Thí dụ như lúc bẩy lên. Kết nối răng có thể truyền mômen xoắn lớn và va đập. Profil răng tam giác (cắt răng khía) phù hợp cho các kết nối hiếm khi tháo ra, như các lò xo thanh xoắn trong xe hơi (Trang 402). Kết nối then hoa với tiết diện răng thân khai có hông răng (sườn răng) thân khai như bánh xe răng. Số lượng răng tùy thuộc vào đường kính của trục và mô-đun. Thí dụ ở bộ ly hợp nhiều đĩa (đa đĩa ly hợp), các lá mỏng được nối ở trong với các trục răng, bên ngoài với các đùm răng bởi tiết diện răng thân khai (Trang 408). Kết nối với trục nhiều cạnh (trục đa giác) là kết nối trục và đùm với độ chính xác định tâm cao. Vì thực tế nó không có ứng suất (hiệu ứng răng khía), có thể truyền mômen xoắn lớn hơn so với kết nối then. (Hình 3 và 4). Kết nối với trục nhiều cạnh tự chỉnh tâm và không có ứng suất (hiệu ứng răng khía).
Kết nối bằng nêm dạng tròn tạo ra bởi mặt cắt lắp vào không tròn, mà ở chu vi của nó thường là ba vòng tròn nêm (Hình 1).

Các đoạn nêm ở dạng của một hình xoắn ốc lôgarít. Bởi vì tiết diện nêm tròn của đùm khoảng 0,03mm lớn hơn trục, các bộ phận có thể được ghép lỏng hướng trục. Bằng cách xoay đùm tương đối so với trục một góc được xác định trước hoặc với một mômen xoắn nhất định, các bộ phận được lắp căng với nhau. Bởi vì các phân đoạn nêm có một độ dốc nhỏ nên kết nối tự hãm cả hai chiều với chính xác cao cho độ đảo. Tùy theoứng suất (tải) và sự chính xác cho độ đảo các prôfin kết nối được sản xuất qua đúc ép, phay hay mài NC với tốc độ cao và mài định hình. Kết nối nêm tròn truyền mômen xoắn lớn theo cả hai chiều