Hiện nay việc sử dụng bánh răng loại bánh vít – trục vít được sử dụng khá nhiều trong các thiết bị công nghiệp; vậy bánh răng trục vít – bánh vít là gì và vật liệu sản xuất các loại bánh vít trục vít là gì và tại sao như vậy?

Bộ truyền trục vít – bánh vít dùng để truyền chuyển động giữa 2 trục chéo nhau. Góc giữa 2 trục thường bằng 90 và thông thường trục vít sẽ là trục dẫn động.

Về phân loại thì trục vít phân loại chủ yếu theo hình dạng biên dạng ren và có 3 loại chính là trục vít Acsimet, trục vít convolute, và trục vít thân khai. Tùy từng đặc trưng và tính ưu việt của từng loại mà phạm vi sử sụng của trục vít và bánh vít sẽ khác nhau. Trong cơ khí chế tạo thì chúng ta thường thấy Bộ truyền trục vít – bánh vít được sử dụng rộng rãi trong cơ cấu phân độ, hay các trục vime của máy gia công( máy tiện…..) và cũng thường sử dụng trong các cơ cấu nâng vì có đặc tính ưu việt là khả năng tự hãm

– Như vậy thì ưu điểm chủ yếu của bộ truyền trục vít – bánh vít là

+ Tỷ số truyền lớn

+ Làm việc êm, không ồn

+ Có khả năng tự hãm

+ Có độ chính xác động học cao

-Tuy nhiên bộ truyền trục vít cũng tồn tại những nhược điểm không nhỏ như: Hiệu xuất thấp, sinh nhiệt nhiều do vận tốc trượt lớn. Ngoài ra thì giá thành chế tạo đắt do vật liệu chế tạo bánh vít thường là kim loại màu để giảm ma sát

Vậy nên vật liệu được sử dụng chủ yếu để chế tạo bộ truyền tục vít – bánh vít hiện nay ngoài thực tế đó là: Trục vít thường làm bằng thép; Bánh vít thường làm bằng hợp kim màu, cụ thể là hợp kim của đồng( đồng thanh). Lý giải cho việc này vì trục vít( thường là trục dẫn động) được làm bằng thép và liền với trục vì chịu tải lớn, còn bánh vít ( thường là bánh bị dẫn động, nhận chuyển động từ trục vít) cho nên bề mặt làm việc của bánh vít phải làm bằng vật liệu kém bền hơn, và hợp kim màu, cụ thể là hợp kim đồng được sử dụng chủ yếu vì đồng có rất nhiều tính năng phù hợp với điều kiện làm việc của trục vít – bánh vít.

Trục răng là một linh kiện trong gia công và sản xuất cơ khí chế tạo máy. Trục răng được sử dụng phổ biến tại các hệ thống máy móc như: động cơ đốt trong, máy nông nghiệp, máy công công nghiệp, ô tô, máy kéo, máy cần cẩu,…. và nhiều loại máy móc khác.

Trục răng có vai trò vô cùng quan trọng, giúp truyền chuyển động quay giữa 2 trục giao nhau, tại các khu vực giữa của các bánh răng hay những linh kiện khác. Chính vì thế, việc gia công trục răng giữ vai trò vô cùng quan trọng. Gia công trục răng có các đặc điểm nổi bật sau:

• Cổ trục: Vị trí dùng để lắp vòng bi nên đòi hỏi bề mặt khi gia công cần phải đạt độ chính xác cao theo đúng như yêu cầu kỹ thuật để đảm bảo yêu cầu của mối ghép
• Rãnh then: Dùng để lắp then với truyền chuyển động cùng với các chi tiết khác thông qua then. Do đó, khi gia công cần đảm bảo độ song song của 2 bề mặt.
• Ren: Dùng để lắp kẹp chặt lắp với rãnh then không cho bị trôi ra ngoài và cần tới phương pháp tiện ren.
• Răng: Dùng để truyền chuyển động quay tới các chi tiết khác, nên khi gia công cần phải đảm bảo độ chính xác về hình dáng hình học, độ đồng tâm cũng như bề mặt.
• Để thuận tiện cho quá trình gia công trục răng cần phải giảm tập trung ứng suất tại các vị trí tiếp giáp của các bậc trên trục và cần tạo rãnh thoát dao, các góc lượn,..

Bánh răng là những chi tiết quan trọng, được dùng để truyền lực và chuyển động nhờ ăn khớp với nhau. Bánh răng có thể truyền chuyển động giữa các trục song song với nhau nhau hoặc vuông góc nhau hay chéo nhau.

Căn cứ vào nhiều tiêu chí khác nhau, người ta chia bánh răng thành các loại sau:

• Bánh răng trụ răng thẳng và răng nghiêng
• Bánh răng côn răng thẳng và Bánh răng côn xoắn
• Bánh vít

Dựa vào các đặc tính công nghệ, bánh răng còn được chia thành bánh răng có moay-o và không có moay-o, lỗ trơn và lỗ then hoa

Gia công bánh răng rất phức tạp vì có những yêu cầu cao về kỹ thuật, chỉ một sai lệch nhỏ cũng sẽ ảnh hưởng tới chất lượng của các thiết bị, máy móc công nghiệp. Gia công bánh răng phụ thuộc lớn vào vật liệu, độ chính xác khi thiết kế cũng như các thiết bị, máy công cụ gia công.

Mức độ chính xác khi gia công bánh răng như thế nào?

Cấp chính xác khi gia công bánh răng được đánh giá theo tiêu chuẩn cấp Nhà nước TCVN (Tiêu chuẩn Việt Nam). Tiêu chuẩn này được quy định trong 12 cấp độ từ 1 cho đến 12. Trong đó, cấp 1 là cấp chính xác nhất và theo thứ tự giảm dần thì  12 là cấp thấp nhất. Thông thường, cấp chính xác thường được dùng là từ cấp 3÷11.

Đối với gia công bánh răng, cấp độ chính xác được xác định theo các tiêu chí sau:

• Độ chính xác động học: Được đánh giá bằng sai số góc quay của bánh răng khi 1 vòng làm việc. Sai số này do công nghệ gia công gây ra.
• Độ ổn định khi làm việc: Được đánh giá bằng sai số chu kỳ nghĩa là giá trị trung bình của sai số truyền động bằng với tỷ số giữa sai lệch lớn nhất và số bánh răng. Dao động của tốc độ quay sẽ gây ra các rung động và tiếng ồn của truyền động.
• Độ chính xác về mặt tiếp xúc: Được đánh giá bằng các vết tiếp xúc của biên dạng răng. Ảnh hưởng trực tiếp đến mức độ tập trung tải trọng trên các vùng của bề mặt răng, ảnh hưởng đến độ bền, tuổi thọ của bộ truyền.
• Độ chính xác khe hở mặt bên: Là khe hở giữa các cạnh của bánh răng trong bộ truyền.

Có các phương pháp gia công bánh răng nào?

Có rất nhiều phương pháp gia công bánh răng, trong đó được ưu tiên lựa chọn và sử dụng đó là:

Gia công bánh răng tinh tế nhờ phương pháp định hình

Phương pháp gia công bánh răng định hình sẽ có 3 cách để áp dụng. Đó là:

• Sử dụng phương pháp gia công phay định hình.
• Phương pháp xọc răng định hình
• Phương pháp chuốt răng để có thể tạo ra những chi tiết bánh răng có thể ăn khớp với nhau.

Theo kinh nghiệm và chia sẻ của nhiều kỹ thuật viên gia công bánh răng họ thấy rằng cả 3 phương pháp gia công bánh răng trên đều mang đến nhiều sản phẩm với nhiều ưu điểm nổi bật.  Tuy nhiên, khi áp dụng 3 phương pháp này cũng cần lưu ý một số những điều sau đây:

• Phương pháp phay răng định hình: Ở phương pháp này, mức độ chính xác của sản phẩm thấp hơn so với 2 phương pháp còn lại. Cụ thể là những bánh răng sau khi gia công sẽ để lại những sai số ở biên rãnh và chia độ.
• Phương pháp xọc răng định hình: Sản phẩm sau khi gia công lại mang đến năng suất rất thấp vì nó chạy không đều và chỉnh quá lớn nên không được áp dụng phổ biến
• Phương pháp gia công bánh răng chuốt răng định hình: Là phương pháp được lựa chọn và sử dụng nhiều nhất bởi cho ra sản phẩm chất lượng, năng suất cao và độ chính xác cao, phù hợp với việc sản xuất những bánh răng có kích thước lớn mà không cần phải trải qua nhiệt luyện và mài dũa.

Gia công bánh răng bằng phương pháp cắt răng theo nguyên lý bao hình

Ở phương pháp này thì phay lăn răng theo phương pháp bao hình sẽ được các đơn vị sản xuất sử dụng phổ biến bởi nó tạo ra các sản phẩm bánh răng có năng suất và độ chính xác rất cao. Việc sử dụng dụng cụ cắt là dao phay lăn trục vít sẽ làm biên dạng thân khai tại mặt cắt vuông góc với đường xoắn vít.

Thao tác xọc răng bao hình cũng có thể được thực hiện bằng dao dạng bánh răng hoặc máy xọc bao hình. Ưu điểm mà thao tác này mang lại đó là tạo ra những bánh răng thẳng, bánh răng nghiêng có nhiều bậc cùng với những khoảng cách giữa các răng nhỏ mà chỉ có phương pháp này mới làm được.

Thế nhưng việc gia công cũng không thể nhanh chóng do không thể cắt hết chiều sâu rãnh răng cùng một lúc mà phải thực hiện từ từ tiến dao hướng kính và thời gian chạy gia công với thời gian thì lớn hơn.

Gia công bánh răng có rất nhiều kiểu khác nhau. Tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng của bạn mà sẽ lựa chọn hình thức gia công bánh răng phù hợp. Bánh răng đáp ứng được các yêu cầu công việc, phù hợp với công việc và sử dụng được lâu chính là mục tiêu mà đơn vị sản xuất hướng đến.

Ngoài các loại nhông cơ bản trên thị trường, chúng tôi cũng nhận gia công các loại nhông phi tiêu chuẩn để đáp ứng mọi nhu cầu của khách hàng.