Bánh răng nghiêng là một trong những loại bánh răng cực kỳ phổ biến trong các truyền động cơ khí bên cạnh bánh răng thẳng (bánh răng trụ răng thẳng). Vậy ưu điểm và nhược nhiểm của loại bánh răng này như thế nào? Nó được sử dụng ở những ứng dụng nào trong công nghiệp? Mời bạn đọc tham khảo bài viết dưới đây từ Nam Phương Việt để có cái nhìn tổng quan hơn về loại bánh răng này nha.
Bánh răng nghiêng là bánh răng như thế nào?
Về định nghĩa, bánh răng nghiêng hay bánh răng xoắn ốc, bánh răng trụ răng nghiêng, trong tiếng Anh là Helical Gear, dùng để chỉ các loại bánh răng có cấu trúc hình trụ và các rãnh được gia công nghiêng về một bên trái hoặc phải tùy thiết kế so với trục của bánh răng.
Đặc điểm của loại bánh răng này là các rãnh răng và bánh răng có độ ăn khớp tốt hơn bánh răng trụ răng thẳng. Độ ồn thấp hơn và tải trọng có thể tải cũng cao hơn. Vì vậy, loại bánh răng nghiêng này cực kỳ thích hợp với các ứng dụng đòi hỏi tốc độ truyền động cao.
Các loại bánh răng trụ răng nghiêng
Bánh răng nghiêng trái
Bánh răng nghiêng trái là bánh răng trụ răng nghiêng một chiều phổ biến nhất, với các răng nghiêng theo hướng bên trái. Thiết kế này cho phép bánh răng chịu tải lớn và hoạt động mượt mà, đặc biệt trong các hệ thống yêu cầu tốc độ cao và truyền tải công suất lớn.
Bánh răng nghiêng phải
Tương tự bánh răng nghiêng trái, bánh răng nghiêng phải cũng là loại bánh răng xoắn phổ biến trong các hệ thống truyền động. Hai loại bánh răng này thường đi chung với nhau để tạo ra sự ăn khớp giữa các bánh răng.
Bánh răng nghiêng hai chiều
Bánh răng nghiêng hai chiều (tiếng Anh Double Helical Gear) có hai bộ răng xoắn ngược chiều nhau trên cùng một bánh răng.
Ưu điểm của thiết kế này là duy trì sự cân bằng lực dọc trục phát sinh trong quá trình truyền động, giảm thiểu lực đẩy dọc trục lên trục quay và ổ trục. Chính vì vậy hệ thống truyền động sử dụng bánh răng xoắn hai chiều thường có độ ổn định cao.
Cách xác định hướng nghiêng bánh răng
Xác định đúng hướng nghiêng của bánh răng sẽ giúp quá trình lắp đặt và vận hành hệ thống truyền động một cách chính xác.
Hiện nay có 2 hướng nghiêng cơ bản là trái và phải, theo như chủng loại mà Nam Phương Việt đã đề cập ở phần phân loại bánh răng nghiêng. Và bạn có thể xác định hướng nghiêng của bánh răng theo các bước như sau:
Bước 1: Đặt bánh răng thẳng đứng, vuông góc với mắt của bạn
Bước 2: Quan sát các rãnh răng trên bề mặt của bánh răng:
- Nếu bạn thấy hướng từ gốc răng lên đỉnh răng nghiêng về bên trái, thì bánh răng có hướng nghiêng trái.
- Nếu bạn thấy hướng từ gốc răng lên đỉnh răng nghiêng về bên phải, thì bánh răng có hướng nghiêng phải.
Trong các hệ thống truyền động bánh răng nghiêng, cặp bánh răng phải có hướng nghiêng ngược nhau để ăn khớp đúng cách. Nếu không, có thể gây ra trượt răng hoặc lực dọc trục không mong muốn.
Ưu điểm và nhược điểm của bánh răng trụ răng nghiêng
Ưu điểm của bánh răng nghiêng
Bánh răng trụ răng nghiêng hoạt động êm ái và ít tiếng ồn, điều này có được nhờ sự tiếp xúc tuần tự giữa các răng, tạo ra độ rơ thấp. Đây là ưu điểm lớn khi so sánh với bánh răng thẳng, đặc biệt trong các hệ thống yêu cầu độ yên tĩnh cao như hộp số ô tô và thiết bị chính xác.
Khả năng chịu tải của bánh răng xoắn cao, nhờ thiết kế răng nghiêng giúp tăng ít nhất 33% diện tích tiếp xúc khi truyền lực. Đảm bảo tuổi thọ bền lâu ngay cả trong điều kiện làm việc liên tục và tải trọng cao.
Hệ thống truyền động bánh răng nghiêng có độ ổn định cao, vì thiết kế răng nghiêng giúp phân bổ lực tác động đều đặn trong suốt quá trình truyền động.
Bánh răng trụ răng nghiêng có khả năng truyền động linh hoạt, nó có thể truyền động giữa các trục song song hoặc không song song (thường là giữa các trục chéo ở một góc 90°).
Nhược điểm của bánh răng nghiêng
Dễ phát sinh lực dọc trục (axial thrust) đẩy lên trục quay, lực này nếu không được kiểm soát tốt, sẽ gây mài mòn và hư hỏng ổ trục, làm cong hoặc biến dạng trục, qua đó làm giảm hiệu suất truyền động của hệ thống.
Bánh răng nghiêng yêu cầu quy trình gia công chính xác và lắp đặt cẩn thận để đảm bảo sự khớp nối hoàn hảo và hoạt động hiệu quả.
Chi phí sản xuất cao, khi cần phải sử dụng ổ trục chịu lực dọc trục và yêu cầu kỹ thuật gia công cao.
Ứng dụng của bánh răng trụ răng nghiêng trong công nghiệp
Nhờ vào khả năng chịu tải tốt, hiệu suất truyền động cao và khả năng vận hành êm ái, mà bánh răng nghiêng đang được sử dụng ở rất nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau. Phổ biến nhất là:
- Hộp số ô tô, máy kéo, máy thu hoạch nông sản,…
- Các hệ thống trục chính của máy phay, máy tiện, máy khoan CNC và các máy gia công cơ khí khác.
- Tua-bin gió, máy phát điện công nghiệp, các hệ thống truyền động cho băng tải trong nhà máy điện.
- Băng tải, cánh tay robot, hệ thống nâng hạ và máy móc trong nhà máy sản xuất và lắp ráp ô tô, điện tử và hàng tiêu dùng.
- Hộp số điều khiển, thiết bị truyền động trong máy bay và các hệ thống kiểm soát hướng của vệ tinh và tàu vũ trụ.
- Hộp số giảm tốc công nghiệp
Hướng dẫn lựa chọn mua và bảo dưỡng bánh răng xoắn
Để đảm bảo bánh răng nghiêng hoạt động hiệu quả và bền bỉ, cần lựa chọn kỹ càng theo điều kiện vận hành và ứng dụng thực tế. Đồng thời quá trình bảo dưỡng cũng cần được thực hiện định kỳ để kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
Hướng dẫn lựa chọn mua bánh răng xoắn:
- Trước khi mua hoặc đặt gia công bánh răng nghiêng, cần xác định tải của ứng dụng để lựa chọn loại vật liệu chế tạo bánh răng:
- Vật liệu thép phù hợp với các ứng dụng công suất cao và chịu tải lớn
- Vật liệu gang dùng cho các ứng dụng có tải trọng vừa phải
- Vật liệu nhựa kỹ thuật chỉ nên được sử dụng trong các hệ thống truyền động có tải nhẹ
- Xác định tỷ số truyền của hệ thống, qua đó xác định số răng và kích thước cần đạt của bánh răng.
- Xác định hướng nghiêng của bánh răng
=> Xem thêm: Tỷ số truyền hộp số giảm tốc là gì? Các tính tỷ số truyền
Hướng dẫn bảo dưỡng bánh răng xoắn:
- Dùng bàn chải mềm hoặc khí nén để vệ sinh định kỳ bề mặt răng để loại bỏ các bụi bẩn và các mảnh vụn hình thành do quá trình ma sát lâu dài.
- Trong quá trình vệ sinh, không quên kiểm tra mức độ mài mòn của các răng. Nếu độ mài mòn quá mức, hãy thay bánh răng nghiêng mới.
- Sau khi vệ sinh, hãy tra dầu nhớt để bôi trơn, giảm ma sát cho hệ thống.
- Cuối cùng là đừng quên kiểm tra và siết chặt các bu-lông và đai ốc để tránh hiện tượng trượt hoặc lệch trục.
=> Có thể bạn quan tâm: Top 5 loại nhớt hộp số giảm tốc tốt nhất hiện nay
Một số hộp số giảm tốc bánh răng nghiêng phổ biến
Hiện nay các bánh răng nghiêng được sử dụng rất nhiều trong các hộp số giảm tốc vì khả năng truyền động cao, hiệu suất truyền động cao của loại bánh răng này. Nổi bật nhất là các hộp số giảm tốc hành tinh của hãng Apex Dynamics như:
- Hộp số giảm tốc Apex dòng PAII
- Hộp số giảm tốc Apex dòng PAIIR
- Hộp số giảm tốc Apex dòng AB
- Hộp số giảm tốc Apex dòng ABR
- Hộp số giảm tốc Apex dòng AF
Các bánh răng nghiêng được sử dụng trong các cơ cấu bánh răng hành tinh của hộp giảm tốc. Chính vì vậy mà các hộp số giảm tốc Apex thường có tỷ lệ tiếp xúc giữa các răng tăng 33% so với các hãng khác. Đồng thời độ ồn cũng khá thấp, đa phần dưới 70 dB, một số thậm chí đạt dưới 56 dB.
Trên đây là các thông tin tổng quan về bánh răng nghiêng. Hy vọng những thông tin này sẽ hữu ích cho công việc của bạn. Nếu có nhu cầu mua hộp số giảm tốc Apex, hãy liên hệ ngay cho Nam Phương Việt để mua được sản phẩm chính hãng với giá gốc đại lý cấp 1.
=> Xem thêm:
- 8 loại bánh răng hộp số giảm tốc phổ biến trên thị trường
- Bánh răng côn là gì? Ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng