Hãy tưởng tượng thiết bị của bạn hoạt động kém hiệu quả do các nút thắt cổ chai trong hệ thống truyền động—thật bực bội, phải không? Tiếng ồn của bánh răng, những rắc rối về bảo trì xích và các khớp nối trục không linh hoạt từ lâu đã gây khó khăn cho các hệ thống cơ khí. Giờ đây, một giải pháp hiệu quả hơn, tiết kiệm hơn và đáng tin cậy hơn đang được chú trọng: truyền động bằng đai. Hướng dẫn toàn diện này khám phá công nghệ truyền động bằng đai, từ việc lựa chọn loại đến các chiến lược tối ưu hóa, giúp các kỹ sư thiết kế các hệ thống truyền động năng lượng vượt trội.
Truyền động bằng đai sử dụng ma sát để truyền năng lượng giữa hai hoặc nhiều trục, bao gồm đai và ròng rọc trong một cấu hình đơn giản, tiết kiệm chi phí. So với bánh răng, xích, khớp nối trục và vít me, truyền động bằng đai mang lại những lợi thế độc đáo, khiến chúng ngày càng phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp.
Khi ròng rọc dẫn động kéo đai, độ căng sẽ phát triển—kết hợp với độ căng tĩnh để truyền lực cơ học. Độ căng cao ngăn ngừa sự tích tụ nhiệt, trượt và sai lệch bằng cách giảm thiểu chuyển động tương đối giữa đai và ròng rọc.
Ngược lại, ròng rọc dẫn động đẩy đai về phía ròng rọc bị dẫn động, tạo ra độ chùng. Điều này tạo ra tải trọng dao động, nếu không được tính đến trong thiết kế, có thể gây ra hỏng hóc sớm. Mỏi vẫn là chế độ hỏng hóc phổ biến nhất.
Phía căng (gần ròng rọc dẫn động) và phía chùng dễ dàng phân biệt—rất quan trọng để lắp đặt và bảo trì đúng cách.
Những tiến bộ công nghệ đã đa dạng hóa các thiết kế truyền động bằng đai để đáp ứng các yêu cầu về tốc độ và công suất khác nhau. Các kỹ sư phải hiểu những biến thể này để chọn cấu hình tối ưu cho các ứng dụng cụ thể.
Cấu hình đơn giản nhất sử dụng một đai duy nhất kết nối nhiều ròng rọc. Tất cả các ròng rọc quay theo cùng một hướng, với phía căng thường được đặt bên dưới phía chùng trong các bố trí theo chiều ngang để tối đa hóa góc tiếp xúc.
Khi các ròng rọc phải quay ngược chiều hoặc yêu cầu các góc quấn lớn hơn, truyền động bằng đai chéo (tạo thành hình số 8) được sử dụng. Mặc dù ma sát tăng lên gây ra hao mòn, nhưng khoảng cách ròng rọc thích hợp và tốc độ giảm sẽ giảm thiểu điều này. Mặc dù cho phép truyền năng lượng cao hơn, nhưng các thiết kế chéo yêu cầu đai dài hơn.
Với các ròng rọc bị dẫn động đa đường kính giống như hình nón bậc thang, cấu hình này cho phép các tốc độ đầu ra khác nhau từ một động cơ dẫn động duy nhất—phổ biến trong máy tiện và máy khoan nơi cần thay đổi tốc độ.
Hệ thống ròng rọc kép này (nhanh = được gắn vào trục, lỏng = quay tự do) cho phép khởi động/dừng ngay lập tức mà không làm thay đổi tốc độ trục dẫn động. Được sử dụng rộng rãi khi một trục dẫn động cung cấp năng lượng cho nhiều máy một cách có chọn lọc.
Các bộ phận dẫn hướng được đặt ở phía chùng sẽ cải thiện hiệu suất bằng cách tăng góc quấn trên các ròng rọc nhỏ—rất quan trọng khi khoảng cách ròng rọc chật hẹp hoặc đường kính nhỏ nếu không sẽ hạn chế khả năng truyền năng lượng.
Đối với các trục vuông góc, các bộ truyền động này xoay đai 90° quanh các ròng rọc được thiết kế đặc biệt (rộng hơn ít nhất 40% so với mặt cắt ngang của đai). Các bộ phận dẫn hướng có thể ngăn chặn việc ngắt kết nối.
Khi việc giảm tốc độ một giai đoạn không đủ, các bộ truyền động hỗn hợp với nhiều ròng rọc gắn trên trục sẽ đạt được tỷ lệ cao hơn mà không cần các ròng rọc quá lớn hoặc yêu cầu về không gian.
Truyền động bằng đai hiện đại sử dụng năm loại đai chính, mỗi loại mang lại những ưu điểm riêng biệt:
Với mặt cắt ngang hình tròn phù hợp với ròng rọc rãnh U/V, đai tròn vượt trội trong các ứng dụng điều khiển chuyển động yêu cầu xoắn rộng (máy in, băng tải, máy đóng gói). Các lợi ích bao gồm:
Đai mặt cắt hình chữ nhật hoạt động trên các ròng rọc phẳng hoặc có vành chiếm ưu thế trong các ứng dụng công nghiệp (máy nén, nhà máy cưa, máy công cụ). Vật liệu tổng hợp hiện đại vượt trội hơn da truyền thống, mang lại:
Đai mặt cắt hình thang (phù hợp với các rãnh ròng rọc tương ứng) là loại phổ biến nhất hiện nay, truyền năng lượng cao hơn thông qua diện tích tiếp xúc tăng lên. Các biến thể đặc biệt bao gồm:
Đai có răng loại bỏ trượt thông qua sự ăn khớp dương (giống như bánh răng/xích nhưng êm hơn)—rất quan trọng đối với truyền động trục cam và hệ thống định vị yêu cầu thời gian chính xác.
Đai polyurethane phân đoạn cung cấp khả năng điều chỉnh chiều dài và giảm rung, mặc dù chi phí cao hơn có thể hạn chế việc áp dụng. Không yêu cầu ròng rọc đặc biệt và lắp đặt mà không cần tháo rời máy.
Ưu điểm:
Nhược điểm:
Tính linh hoạt của truyền động bằng đai—từ điều khiển chuyển động chính xác đến truyền năng lượng nặng—làm cho chúng không thể thiếu trong các ngành công nghiệp. Tính hiệu quả về chi phí, độ tin cậy và tính linh hoạt của chúng lớn hơn những hạn chế như độ nhạy với môi trường và nhu cầu bảo trì định kỳ. Việc lựa chọn và lắp đặt đúng cách đảm bảo hiệu suất tối ưu trong các hệ thống cơ khí đa dạng.
Người liên hệ: Mr. Bob
Tel: 8615961894256
