Khớp nối trục là gì? – Phân loại và ứng dụng

1/ Khớp nối trục là gì?

Nói một cách đơn giản, khớp nối trục là một bộ phận cơ khí được sử dụng để truyền năng lượng/momen từ một trục đến trục khác. Đây là một chi tiết máy quan trọng, được sử dụng rất nhiều, mỗi loại khớp nối sẽ phù hợp với từng điều kiện và ứng dụng khác nhau.

1.1/ Tại sao chúng ta cần khớp nối?

Năng lượng có thể được truyền đi bởi nhiều dãy bánh răng, bộ truyền xích, bộ truyền đai nếu các trục song song với nhau. Khớp nối được sử dụng trong trường hợp các trục cùng nằm trên một đường thẳng và được kết nối với nhau từ điểm đầu đến điềm cuối để truyền tải năng lượng

1.2/ Ứng dụng của khớp nối

1. Để truyền năng lượng từ trục dẫn động đến trục bị dẫn động
2. Để kết nối hoặc kết hợp 2 thành phần được tách rời ra (ví dụ: Trục động cơ và trục máy phát điện)
3. Để bảo vệ trong trường hợp bị quá tải
4. Để giảm rung động từ một trục đến trục khác bằng cách sử dụng khớp nối mềm

2/ Phân loại và ứng dụng của từng loại

2.1/ Khớp nối đối tiếp

Ngoài ra loại này còn có thể gọi là khớp nối măng sông, khớp nối kiểu ống. Loại này rất đơn giảng nó chỉ là một ống dày và có thêm các lỗ ren và rãnh then để cố định trục

Loại này được sản xuất để giữ cho trục được ở trọng tâm. Trục dẫn động và trục bị dẫn được gắn vào mỗi bên của khớp nối. 2 hoặc nhiều lỗ ren được thiết kế để vặn các vít vào trên khớp nối nhằm mục đích giữ cho trục cố định, không bị di chuyển theo chiều dọc trục. Thông thường sẽ có thêm rãnh then nhằm đảm bảo trục không bị trượt. Loại này rất dễ dàng sản xuất vì không có nhiều các bộ phận

Ứng dụng: Được sử dụng cho các trục không yêu cầu nhiều về độ đồng trục và khả năng tải ở mức vừa phải

2.2/ khớp nối đối tiếp chia đôi

Loại khớp nối này không phải là một ống đơn mà thay vào đó nó được chia thành 2 dạng bán trụ và khi được sử dụng nó sẽ khớp với trục. Các lỗ ren được thiết kế trên trục để có thể kết nối các trục lại với nhau, thường sử dụng vít vặn hoặc đinh tán. Tính năng đặc biệt của loại khớp nôi này là nó có thể lắp ráp hoặc tháo ra mà không cần thay đổi vị trí của trục.

Ứng dụng: Được sử dụng cho các loại tải tầm trung cho đến nặng với tốc độ vừa phải

2.3/ Khớp nối mặt bít

Đây là loại cũng rất dễ dàng để sản xuất và tương tự với loại khớp nối đối tiếp. Ở đây, mặt bít trên 2 bên ống măng sông. Cả 2 bên mặt bít đều có số lượng lỗ ren bằng nhau nhằm mục đích gắn bulong vào. Bulong và đai ốc siết 2 mặt bít lại, rãnh then cũng được thiết kế để giúp cho các trục không bị trượt trong khớp nối.

Ứng dụng: Khớp nối mặt bít dùng cho các loại tải vừa và nặng trong công nghiệp

2.4/ Khớp nối mềm mặt bít

Đây là một phiên bản nâng cấp của loại khớp nối mặt bít thông thường. Nó chỉ khác là sử dụng những vòng đệm cao su. Những vòng điệm cao su dày này được thiết kế để lot vào trục các chốt hoặc bulong và nó được gắn lỗ trên mặt bít của khớp nối.

Lợi ích của loại khới nối này là có thể sử dụng cho những trường hợp không đồng trục. Vòng đệm bằng cao su thêm vào một số lượng đảm bảo độ mềm của khớp nối nhằm giúp hấp thụ những rung động và chống xóc.

Ứng dụng: Khớp nôi mềm mặt bít được sử dụng ở những nơi mà có sự không đông trục hoặc lệnh một góc nhỏ (không song song với nhau). Thường được dùng trong trường hợp tải vừa phải ở các động cơ điện và máy móc

2.5/ Khớp nối bánh răng

Khới nối bánh răng là một phiên bản của khớp nối mặt bít mà cho phép điều chỉnh. Đối với loại này, mặt bít và trục là những bộ phận riêng biệt được lắp ghép cùng nhau thay vì chỉ là một bộ phận đơn giống như khớp nối mặt bít.

Phần moayơ bánh răng chìa ra bên ngoài. Phần vỏ bao bọc bên ngoài cũng có các răng trong. Tỉ số truyền là 1:1 và được ăn khớp nhau. Khớp nối bánh răng bị giới hạn trong trường hợp những góc sai lệnh nhỏ

Ứng dụng: Loại khớp nối này được sử dụng trong trường hợp tải nặng, yêu cầu truyền trên các momen lớn

2.6/ Khớp nối thủy lực

Khớp nối thủy lực bao gồm 2 thành phần: Bộ phận dẫn động (Xem như bơm) và bộ phận bị động (xem như một tuabin). Cả 2 đều có một số lượng cánh quạt bên trong ở với một góc lệnh của cánh là nhất định. Bơm được gắn ở trục dẫn đông, khi đó tuabin nằm trên trục bị dẫn.

Chất lỏng đi vào bên tỏng bơm xuyên qua trung tâm và khi trục dẫn động quay, lực li tâm đẩy chất lỏng ra bên ngoài. Chất lỏng đi lên bên trong tuabin và bắt đầu làm tuabin quay. Đây là cách cả bơm và tuabin tạo thành 1 khớp nối.

Đây cũng là thiết bị dùng để truyền momen xoắn hay còn được gọi với tên khác là ly hợp tay trong hệ thống truyền động của xe hơi

Ứng dụng: Được sử dụng trong các loại máy móc công nghiệp rất nhiều những nơi cần kiểm soát momen khi khởi động

2.7/ Khớp nối Rzeppa

Khớp nối Rzeppa còn được gọi là khớp CV (vận tốc không đổi) là một loại khớp mà trục dẫn động có tốc độ bằng với trục bị động. Nó có thể truyền momen với một góc lệch giữa 2 trục. Khớp nối được bảo vệ bởi mỡ bôi trơn và được bao bọc bởi các tấm bằng cao su.

Ứng dụng: Sử dụng cho các phương tiện với hệ thống treo sau độc lập. Ở Ấn Độ, ta có thể thấy khớp nối này ở gần các bánh xe sau trên xe tuk-tuk

2.8/ Khớp nối trục cardan

Đây là một loại khớp nối trục được sử dụng ở rất nhiều hơi. Khớp cardan có thể truyền momen giữa 2 trục lệnh nhau. Loại khớp này hầu như rất nhiều người biết đến nó. Loại khớp này có tốc độ của trục dẫn động vào trục bị động là khác nhau (với mỗi gốc lệch khác nhau sẽ có chênh tốc độ giữa các trục là khác nhau)

Ứng dụng: Được dùng trong các máy móc có không gian bị hạn chế hoặc cần tính linh hoạt cao.