Cơ cấu truyền động là hệ thống các bộ phận máy móc được thiết kế để truyền chuyển động và lực từ nguồn động lực đến các bộ phận làm việc. Hiểu rõ về các cơ cấu truyền động là nền tảng quan trọng trong thiết kế, vận hành và bảo trì máy móc. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khái niệm cơ bản, phân loại và các loại cơ cấu truyền động phổ biến trong máy công cụ.
 

1. Những khái niệm cơ bản

• Tỷ số truyền (i):
  • Là tỷ số giữa số vòng quay của trục bị động (n₂) trên số vòng quay của trục chủ động (n₁).
  • Công thức: i = n₂/n₁ = d₁/d₂ = Z₂/Z₁ = K/Z.
  • Trong đó:
    • d: đường kính puli.
    • Z: số răng của bánh răng.
    • K: số đầu mối trục vít.
• Phân loại cơ cấu truyền động:
  • Cơ cấu truyền động phân cấp: Truyền động chỉ cho một hoặc một số cấp tốc độ nhất định (ví dụ: bộ truyền bánh răng, đai truyền).
  • Cơ cấu truyền động vô cấp: Truyền động cho nhiều cấp tốc độ liên tục (ví dụ: truyền động thủy lực, bánh ma sát).
  • Cơ cấu truyền động gián đoạn: Truyền động mà phần bị động chỉ thực hiện được gián đoạn sau mỗi hành trình đầy đủ của phần chủ động (ví dụ: cơ cấu cóc).

2. Các cơ cấu truyền động trong máy công cụ

• Truyền động đai:
  • Sử dụng đai thang hoặc đai dẹt để truyền chuyển động quay giữa hai puli.
  • Tỷ số truyền: i = D₁/D₂ = n₂/n₁ * η (η là hệ số trượt).
• Truyền động bánh răng:
  • Sử dụng các cặp bánh răng trụ hoặc côn ăn khớp với nhau để truyền chuyển động quay giữa các trục song song hoặc vuông góc.
  • Tỷ số truyền: i = Z₂/Z₁ = n₂/n₁.
• Truyền động trục vít - bánh vít:
  • Truyền chuyển động quay giữa hai trục không song song.
  • Tỷ số truyền: i = K/Z
• Truyền động trục vít me đai ốc:
  • Biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến.
  • Độ dài tịnh tiến: S = n * t_x (t_x là bước trục vít).
• Truyền động thanh răng bánh răng:
  • Biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến hoặc ngược lại.
  • Độ dài tịnh tiến: S = Z * m * n (m là môđun răng).

3. Các cơ cấu thay đổi tốc độ

• Khối bánh răng di trượt:
  • Thay đổi tốc độ quay bằng cách di chuyển khối bánh răng để ăn khớp với các bánh răng khác nhau.
• Cơ cấu thay đổi tốc độ bằng ly hợp vấu:
  • Thay đổi tốc độ quay bằng cách gạt ly hợp để khớp các bánh răng khác nhau.
• Khối bánh răng hình tháp (cơ cấu Nooctông):
  • Thay đổi tốc độ quay bằng cách di chuyển bánh răng di trượt để ăn khớp với các bánh răng trên khối hình tháp.

4. Cơ cấu đảo chiều quay

• Đảo chiều bằng ly hợp:
  • Sử dụng ly hợp để đảo chiều quay của trục bị động.
• Đảo chiều bằng bánh răng di trượt:
  • Sử dụng khối bánh răng di trượt để đảo chiều quay của trục bị động.

Các cơ cấu truyền động đóng vai trò quan trọng trong việc truyền chuyển động và lực trong máy móc. Việc lựa chọn và sử dụng đúng các cơ cấu truyền động giúp đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của máy móc.