Hướng dẫn về Kích thước Bánh răng và Phối hợp Xích cho Truyền động

Trong các hệ thống truyền động công nghiệp, sự căn chỉnh hoàn hảo giữa bánh răng xích và xích là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động hiệu quả và ổn định của thiết bị. Là các thành phần cốt lõi của truyền động, việc khớp chính xác về kích thước của bánh răng xích và xích là tối quan trọng. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, sự không khớp về kích thước của bánh răng xích và xích thường xuyên xảy ra do nhiều yếu tố khác nhau, từ việc giảm hiệu suất truyền động đến hư hỏng thiết bị và thậm chí là các sự cố an toàn.

Hướng dẫn toàn diện này cung cấp các phương pháp chi tiết để đo kích thước bánh răng xích và chọn xích, bao gồm kiến thức cơ bản về bánh răng xích, kỹ thuật đo, xác định kích thước xích và các biện pháp bảo trì để đảm bảo hiệu suất tối ưu của hệ thống truyền động.

Bánh răng xích là một bánh xe cơ khí có răng được thiết kế để ăn khớp với xích để truyền động. Nó chuyển đổi chuyển động quay thành chuyển động tuyến tính hoặc ngược lại, được ứng dụng trong các hệ thống băng tải, xe đạp, xe máy và động cơ ô tô.

Các chức năng chính bao gồm:

• Truyền động giữa các trục
• Thay đổi tốc độ thông qua việc thay đổi số răng
• Thay đổi hướng bằng cách sử dụng nhiều cách bố trí bánh răng xích
• Đồng bộ hóa nhiều trục

Vật liệu bánh răng xích phổ biến:

• Thép:Độ bền cao và khả năng chống mài mòn (thép carbon, thép hợp kim)
• Nhôm:Nhẹ với khả năng chống ăn mòn cho các ứng dụng tải trọng nhẹ
• Nhựa:Giảm tiếng ồn và chống ăn mòn cho các tình huống tải trọng thấp

Quy trình sản xuất:

• Đúc để sản xuất hàng loạt tiết kiệm chi phí
• Rèn cho các ứng dụng có độ bền cao
• Gia công cho các bộ phận chính xác

Phân loại theo:

• Hồ sơ răng:Tiêu chuẩn so với đặc biệt (ví dụ: thiết kế giảm tiếng ồn)
• Kết cấu:Thân đặc so với thân chia (để dễ lắp đặt)
• Ứng dụng:Truyền động so với xử lý vật liệu

• Giảm hiệu suất truyền động (mất năng lượng lên đến 15-20%)
• Tăng tốc độ mài mòn của các bộ phận (suy giảm nhanh hơn 2-3 lần)
• Tăng tiếng ồn hoạt động (cao hơn 10-15 dB)
• Các mối nguy hiểm về an toàn tiềm ẩn và thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch

• Chọn xích tối ưu để ăn khớp hoàn hảo
• Tuổi thọ của bộ phận dài hơn 30-50%
• Giảm 20-30% chi phí bảo trì
• Cải thiện độ tin cậy và an toàn của hệ thống

Các thông số đo cần thiết (sử dụng thước cặp đã hiệu chuẩn):

Khoảng cách tâm-tâm giữa các chốt xích liền kề, thường được đo theo gia số 1/8" theo tiêu chuẩn ANSI. Kích thước cơ bản này xác định trọng lượng xích và khả năng chịu lực.

Quy trình đo:Tính trung bình nhiều phép đo trên các đoạn xích chưa bị mòn

Kích thước dọc của tấm bên xích. Các phép đo bên trong/bên ngoài nhất quán cho thấy xích tiêu chuẩn, trong khi các biến thể yêu cầu các cân nhắc đặt hàng đặc biệt.

Đo ở cả tấm bên trong và bên ngoài, lưu ý các khác biệt tiềm ẩn theo tiêu chuẩn ISO/DIN. Xích chịu tải nặng có các tấm dày hơn mà không có thay đổi về kích thước.

Rất quan trọng để xác định các xích không đạt tiêu chuẩn cần bánh răng xích đặc biệt.

Đối với xích có con lăn, hãy đo đường kính của bộ phận hình trụ. Xích không có con lăn yêu cầu đo đường kính ống lót thay thế.

Chiều dài trục của con lăn giữa các tấm bên. Đối với xích không có con lăn, hãy đo chiều rộng tấm bên trong.

Tác động trực tiếp đến tỷ số tốc độ/mô-men xoắn. Số lượng cao hơn làm giảm tốc độ trong khi tăng mô-men xoắn.

Các hồ sơ phổ biến bao gồm:

• Tiêu chuẩn (mục đích chung)
• Involute (tốc độ cao/tải nặng)
• Cung tròn (ứng dụng nhạy cảm với tiếng ồn)

Phải khớp với kích thước trục để lắp đặt đúng cách.

Để tham khảo chung, không quan trọng đối với việc chọn xích.

Hệ thống nhận dạng tiêu chuẩn:

• ANSI:Mã hai chữ số (ví dụ: 40, 50) cho biết bước răng và loại
• ISO:Mã ba ký tự (ví dụ: 08B) hiển thị bước răng, loại và số sợi

• Khả năng chịu tải (tĩnh + động)
• Giới hạn tốc độ hoạt động
• Điều kiện môi trường (nhiệt độ, chất gây ô nhiễm)
• Yêu cầu bôi trơn

• Chải thủ công
• Hệ thống cấp nhỏ giọt
• Ngâm trong dầu
• Phun

• Chải cơ học
• Rửa bằng dung môi
• Làm sạch bằng sóng siêu âm

• Kiểu mòn (móc, mỏng)
• Độ căng thích hợp (giới hạn kéo dài 2-4%)
• Đánh giá biến dạng
• Kiểm tra tính toàn vẹn cấu trúc

• Độ căng tối ưu: 1-2% khoảng cách tâm
• Dung sai căn chỉnh: ±0.5° sai lệch góc
• Ngưỡng thay thế: kéo dài bước răng 3% hoặc hư hỏng có thể nhìn thấy

Nguyên nhân:Chùng quá mức, các bộ phận bị mòn hoặc vật liệu lạ cản trở

Giải pháp:Siết lại theo thông số kỹ thuật, thay thế các bộ phận bị mòn, làm sạch bề mặt ăn khớp

Nguyên nhân:Quá tải, mỏi, ăn mòn hoặc lỗi sản xuất

Giải pháp:Nâng cấp xếp hạng xích, thực hiện lịch thay thế, áp dụng lớp phủ bảo vệ

Nguyên nhân:Bôi trơn không đủ, sai lệch, nhiễm bẩn mài mòn hoặc vật liệu không đạt tiêu chuẩn

Giải pháp:Thực hiện chế độ bôi trơn thích hợp, căn chỉnh lại các bộ phận, lắp đặt nắp bảo vệ

Đo lường chính xác và lựa chọn xích phù hợp tạo thành nền tảng của các hệ thống truyền động đáng tin cậy. Hướng dẫn này cung cấp các phương pháp toàn diện để tối ưu hóa hiệu suất đồng thời giảm thiểu các yêu cầu bảo trì. Các công nghệ mới nổi tiếp tục nâng cao khả năng của bánh răng xích và xích thông qua vật liệu nâng cao, xử lý bề mặt và hệ thống giám sát thông minh.

• ANSI B29.1 (Tiêu chuẩn xích con lăn)
• ISO 606 (Thông số kỹ thuật xích con lăn chính xác)
• DIN 8187 (Tiêu chuẩn kỹ thuật của Đức)