Đời sống hiện đại ngày nay không thể thiếu sự hỗ trợ từ các công nghệ máy móc, trong đó khớp nối chính là một bộ phận không thể thiếu, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động từ động cơ tới các bộ phận khác. Tuy nhiên, khá nhiều người vẫn chưa hiểu rõ về khái niệm khớp nối cũng như công dụng của chúng trong thực tế. Bài viết sau đây ATC Machinery sẽ giúp bạn tìm hiểu sâu hơn về khớp nối là gì? Công dụng, cách phân loại, cách chọn mua cũng như bảo quản khớp nối.

Khớp nối là gì?

Khớp nối là 1 chi tiết máy được dùng để liên kết các chi tiết và bộ phận của máy CNC hay các loại máy khác lại với nhau và truyền động từ chi tiết này sang chi tiết khác. Khớp nối còn đóng vai trò như 1 bản lề dùng để đóng mở các cơ cấu, ngăn ngừa quá tải làm giảm trọng tải động và giảm sai lệch tâm giữa các trục nối.

Các thông số quan trọng của khớp nối là gì?

Khi chọn mua chi tiết khớp nối, bạn cần quan tâm đến các thông số quan trọng sau của khớp nối:

Mô-men xoắn định mức: Mô-men xoắn tối đa mà khớp nối có thể truyền tải.
Tốc độ quay tối đa: Tốc độ quay tối đa mà khớp nối có thể hoạt động an toàn.
Độ cứng xoắn: Khả năng chống lại sự biến dạng xoắn của khớp nối.
Khả năng bù trừ sai lệch: Khả năng bù trừ sai lệch về vị trí, góc nghiêng, độ lệch tâm.

Cấu tạo của khớp nối là gì?

Cấu tạo cơ bản của khớp nối bao gồm:

Thân khớp nối: Là bộ phận chính, có nhiệm vụ kết nối hai trục quay. Thân khớp nối có thể được làm từ nhiều vật liệu khác nhau như thép, gang, nhôm, nhựa,…
Bộ phận truyền động: Là bộ phận truyền chuyển động từ trục dẫn động sang trục bị dẫn. Bộ phận truyền động có thể là các chi tiết như then, vấu, khớp răng, lò xo,…
Vỏ bọc: Là bộ phận bảo vệ các bộ phận bên trong khớp nối khỏi bụi bẩn, nước và các tác nhân khác. Vỏ bọc có thể được làm từ thép, nhựa hoặc cao su.
Các phụ kiện CNC khác: Bao gồm các chi tiết như vòng đệm, vòng bi, trục vít,… giúp cố định và tăng độ bám cho khớp nối.

Công dụng của khớp nối là gì?

Như vậy bạn đã biết được khớp nối là gì, tiếp sau đây hãy cùng tìm hiểu về công dụng của khớp nối. Khớp nối có công dụng chính là giúp chuyển động động cơ và tránh khỏi các sai lệch vị trí. Bởi những thành phần máy móc do lỗi lắp đặt không thẳng hàng theo chiều quy định khiến hình thành nên áp lực và mài mòn những chi tiết bị sai lệch. Khi đó, sử dụng khớp nối giúp ngăn chặn tình trạng này.

Bên cạnh đó, khớp nối còn giúp ổn định các chi tiết máy khỏi rung động và va đập vì khi máy móc làm việc thường bị rung, các chuyển động gia tăng. Nếu tình trạng này diễn ra lâu dài sẽ khiến các thành phần bị mài mòn.

Trong quá trình chuyển động, động cơ hoặc bộ truyền động còn tạo ra nhiệt và 1 số điện tích tĩnh nên khớp nối sẽ hấp thụ nhiệt và ngăn nó sinh nhiệt khi thao tác. Một số dòng khớp nối còn có khả năng loại bỏ tĩnh điện và nguy cơ phát sinh tia lửa điện ở những khu vực nguy hiểm.

Tham khảo thêm: Nội suy trong máy CNC và những thông tin cơ bản mà bạn cần nằm lòng

Các loại khớp nối trong cơ khí phổ biến nhất

Trong công nghiệp cơ khí, các loại khớp nối được sử dụng phổ biến nhất bao gồm:

Khớp nối mềm

Khớp nối mềm còn được gọi là khớp nối cao su hay khớp nối đàn hồi được dùng để liên kết các trục sai lệch tâm do biến dạng đàn hồi. Khớp nối này có khả năng chịu được lực nén, ép và lực va đập tốt. Đồng thời có khả năng chống ồn và chống rung tốt. Độ võng trục của mỗi loại là 3° hoặc thấp hơn trục. Độ lệch tâm cao nhất là 1% hoặc thấp hơn đường kính bên ngoài của khớp nối.

Khớp nối mềm rất dễ sử dụng bởi cấu tạo đơn giản và khi bảo trì không cần bôi trơn. Nhờ vậy mà loại khớp nối này được ứng dụng phổ biến để kết nối các bộ phận trong những hệ thống như: đường ống, máy bơm công nghiệp, trạm bơm, nhà máy nước,…

Khớp nối cứng

Khớp nối cứng còn được gọi là mối cứng, được dùng để liên kết các trục có đường tâm trên cùng 1 đường thẳng. Nó có vai trò đảm bảo không có sự sai lệch về vị trí tương quan.

Khớp nối cứng còn có khả năng truyền momen xoắn, đặc biệt là dùng truyền động cho momen uốn và lực dọc trục. Vì vậy, nó được ứng dụng phổ biến trong băng tải, đĩa xích, bánh răng, hộp số,…

Khớp nối đĩa

Khớp nối đĩa gồm có các bộ phận: các đĩa kim loại và lượng mất đồng tâm trục. Loại khớp nối này được làm từ chất liệu inox không gỉ, có khả năng chống ăn mòn và độ linh hoạt cao. Nó được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sản xuất như: quạt, bơm, tuabin, nén khí,…

Khớp nối Cardan

Trong các loại khớp nối thì khớp nối Cardan được sử dụng phổ biến nhất. Loại khớp nối này có dạng hình trụ, được dùng làm linh kiện trung gian. Khớp nối Cardan có tác dụng liên kết với các trục chủ động với trục bị động mà không thẳng trên trục, loại khớp nối hay còn được gọi là khớp nối chuyển động.

Ngoài ra, khớp nối Cardan còn cho phép truyền momen xoắn rất êm ái và linh hoạt. Chúng cũng có thể hoạt động dễ dàng ngay cả khi độ lệch gốc lên tới 45 độ, đường kính lớn nhất là 50 cm và tốc độ tối đa 1.750v/p.

Khớp nối Cardan thường được làm bằng vật liệu thép, inox và chúng gồm các dạng như:

Khớp nối trục Cardan dạng đơn.
Dạng đôi.
Dạng bi.
Dạng rãnh trượt hình vuông.
Dạng hình lục giác với kích thước đa dạng.

Khớp nối trục quay

Khớp nối trục quay còn được gọi là khớp xoay cơ khí, được sử dụng phổ biến trong ngành công nghiệp như: máy chế biến gỗ, nhà máy giấy, nhuộm hay sấy,… Khớp nối trục quay gồm có nhiều loại như: khớp nối nước, khớp nối điện, khớp nối khí nén, khớp nối thủy lực,…

Khớp nối ly hợp

Khớp nối ly hợp dùng để bảo vệ chống quá tải, chúng được chia thành 2 loại chính đó là:

Khớp nối ly hợp ma sát: Dùng bảo vệ cho thiết bị tránh bị quá tải bằng cách giúp các viên bi nhanh chóng trở lại vị trí như ban đầu. Từ đó, chúng đảm bảo quá trình chuyển động được diễn ra bình thường, ổn định và liên tục.
Khớp nối thủy lực: Có tác dụng chống rung và ít bảo trì. Nó hoạt động rất êm ái và giảm momen xoắn khi khởi động.

Khớp nối bù

Khớp nối bù còn được gọi là khớp đàn hồi, được dùng cho các trục bị biến dạng đàn hồi, có sai lệch tâm, sai số chế tạo và lắp đặt. Do đó, người vận hành sẽ sử dụng chúng để bù lại những sai lệch.

Khớp nối răng

Khớp nối răng được ứng dụng phổ biến trong các hoạt động tải lớn hoặc sử dụng đường trục lớn. Vì thiết kế của nó tinh gọn, bánh răng hình nón giúp tăng tuổi thọ. Chúng ta dễ dàng bắt gặp khớp nối răng trong các hộp số, tời nâng, máy khuấy hay ngành sản xuất thép,…

Khớp nối nylon

Khớp nối nylon thường được sử dụng để nối trục nghiêng một gốc hoặc trục không thẳng hàng. Loại khớp này chống dầu, chịu nhiệt tốt, ít tiếng ồn. Chúng cũng có thể tháo lắp một cách dễ dàng và khi bảo trì không cần bôi trơn.

Mômen ~ 28.000 kg.cm
Tốc độ lớn nhất ~ 2000 v/p
Đường kính trục lớn nhất = 125mm
Chiều dài ~ 300 mm

Khớp nối nylon thường được dùng trong các máy bơm, máy phát điện hay nối trục motor,…

Khớp nối thủy lực

Khớp nối thủy lực thường được dùng trong trường hợp cần truyền động giữa các trục với nhau bằng cách tăng hoặc giảm vận tốc. Nó chủ yếu dùng để tránh các motor bị hư hỏng hay giảm tuổi thọ do dùng bị quá tải. Loại khớp nối này xuất hiện nhiều trong máy phay, băng tải nghiêng và cánh trục hay cánh khuấy,…

Khớp nối linh hoạt

Giữa 2 mặt bích sẽ có một cái đĩa giúp truyền động momen lớn và cứng vững hơn. Chúng được làm bằng inox giúp độ linh hoạt cao hơn. Loại khớp nối này thường được sử dụng trong các máy chế biến gỗ, máy công cụ, cánh khuấy, tháp giải nhiệt,…

Khớp nối ba chấu

Khớp nối ba chấu có cấu tạo gồm nhiều bộ phận như 2 hub được làm từ các kim loại như: sắt dẻo, thép, nhôm, đồng,… Và 1 tấm đệm ở giữa làm bằng Hytrel®, Urethane, Nitrile,… Khớp nối này thường được sử dụng trong hộp số, quạt, máy trộn, băng tải, bơm, máy nén khí,…

Khớp nối xích

Khớp nối xích gồm 2 đĩa xích và bề mặt răng được tôi cứng cùng với các đoạn xích theo chuẩn. Người ta thường sử dụng khớp nối xích có vỏ bảo vệ bằng hợp kim nhôm nhằm tránh sự phân phát của mỡ và để tăng tuổi thọ cho khớp nối. Nó thường được dùng trong quạt, cẩu trục, băng tải, hộp số, bơm, cánh khuấy,…

Khớp nối lò xo

Khớp nối lò xo thường được dùng trong khi truyền động xoay lắc hoặc va đập bị hạn chế. Chúng hoạt động nhờ tấm lưới làm từ thép chèn vào hai bên của mặt bích. Khớp nối lò xo được lựa chọn trong các trục lệch gốc, trục không song song và rơ dọc trục.

Chúng không phát nhiều tiếng ồn. Đồng thời lưới thép có nhiệm vụ như 1 chốt pin an toàn nhằm mục đích tránh máy bị quá tải. Khớp nối này thường được dùng trong máy phay hay máy phay CNC, cẩu trục, bơm, hộp số, băng tải,…

Khớp nối bulong đai ốc

Khớp nối bulong đai ốc có cấu tạo gồm bulong, 2 mặt bích và ốc vít có đệm cao su. Khớp nối có thể dễ dàng thay thế bằng cách tháo bu lông ra giúp cho việc bảo dưỡng, bảo trì nhanh chóng hơn.

Khử độ lệch tâm và hạn chế tiếng ồn bằng cách loại bỏ rung động:

Tốc độ lớn nhất ~ 4.000 v/p
Mômen = 160.000 kg.cm

Khớp nối bulong đai ốc được ứng dụng trong băng tải, tời nâng, cẩu trục, máy xây dựng, máy trộn bê tông, quạt, bơm, máy nén khí, ngành thép hay ngành dệt nhuộm,…

Xem thêm: Top 8 phần mềm vẽ cắt CNC thông dụng nhất hiện nay

Hướng dẫn cách chọn mua và thiết kế khớp nối trong cơ khí

Chọn mua khớp nối cần dựa vào những tiêu chí nào?

Các tiêu chí kiểm tra độ bền khớp nối

Để chọn được khớp nối có độ cứng và độ bền phù hợp, chúng ta cần dựa vào những tiêu chí sau:

Phần liên kết là bộ phận có độ cứng thấp nhất, do đó người dùng cần xác định nhu cầu gia công của máy để chọn loại khớp có độ cứng phù hợp.
Mỗi loại khớp có cấu tạo và chất liệu phù hợp cho từng công việc riêng. Người dùng cần phân tích và xác định trước các dạng lỗi thường gặp của khớp nối cần dùng.
Kiểm tra điều kiện đóng mở của khớp với các ly hợp tự động.

Các tiêu chí cần lưu ý khi thiết kế khớp nối

Để khớp nối có thể hoạt động tốt cũng như giúp máy gia công hoạt động hiệu quả, người dùng nên dựa vào những tiêu chí sau để thiết kế:

Số vòng quay.
Tải trọng.
Tính chất hoạt động.
Đường kính của đoạn trục cần lắp.
Momen xoắn cần đạt được.

Cách bảo quản các loại khớp nối cơ khí đúng cách

Để bảo quản các khớp nối người dùng cần lưu ý những điểm sau đây:

Cần lắp đặt các loại khớp nối trong cơ khí chính xác để quá trình hoạt động diễn ra được ổn định.
Sử dụng đúng loại khớp cho từng loại công việc.
Thường xuyên vệ sinh khớp nối, tránh để bụi bẩn và gỉ sét.
Thường xuyên bảo dưỡng khớp nối.
Kiểm tra và thực hiện quá trình đúng cách.

Tổng kết lại, bài viết trên đây chúng tôi đã giải đáp cho các bạn biết khớp nối là gì, đồng thời cung cấp các thông tin về công dụng, phân loại, cách chọn mua và bảo quản khớp nối,… Nếu các bạn còn vấn đề nào cần giải đáp vui lòng liên hệ đến ATC Machinery – Công ty chuyên cung cấp các loại máy CNC uy tín hàng đầu Việt Nam, chúng tôi sẽ giải đáp ngay.