Truyền động đai là gì? Các loại và ưu nhược điểm của truyền động đai

Truyền động đai là gì?

Truyền động đai là loại bộ truyền động ma sát sử dụng ròng rọc và dây đai đàn hồi để truyền lực giữa hai hoặc nhiều trục. Ưu điểm nổi bật của hệ thống này là khả năng hoạt động hiệu quả trong nhiều yêu cầu về tốc độ và công suất khác nhau. Đai truyền lực không được bôi trơn và việc bảo trì là tối thiểu. Nó có độ bền kéo cao hơn và có thể chịu được những thay đổi đột ngột về tải trọng và giảm rung động. Hoạt động trơn tru và im lặng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động truyền động đai:

- Cấu tạo chung bao gồm:

• Dây đai: Là bộ phận chính của hệ thống, được làm từ vật liệu dẻo như cao su, da, bố... Dây đai đóng vai trò truyền lực và chuyển động giữa các ròng rọc.
• Ròng rọc: Thường được làm từ kim loại hoặc nhựa, có rãnh để ôm sát dây đai. Ròng rọc được gắn cố định trên các trục cần truyền động.
• Trục: Là bộ phận đỡ ròng rọc và truyền chuyển động từ trục dẫn sang trục bị dẫn. Trục có thể được làm từ kim loại hoặc nhựa.
• Khung giá đỡ: Dùng để cố định các bộ phận của hệ thống truyền động đai.

- Nguyên lý hoạt động chung: Khi trục dẫn quay, lực ma sát giữa dây đai và ròng rọc sẽ làm cho ròng rọc bị kéo theo quay, từ đó truyền lực và chuyển động sang trục bị dẫn. Tốc độ quay của trục bị dẫn phụ thuộc vào tỷ số đường kính của hai ròng rọc.

Truyền động đai - Giải pháp truyền lực linh hoạt và hiệu quả

Các loại truyền động đai hiện nay

Có nhiều loại truyền động đai khác nhau có thể được tìm thấy và đó là:

- Mở ổ đĩa vành đai

Cấu tạo:

• Gồm hai hoặc nhiều ròng rọc nối với nhau bằng dây đai.
• Ròng rọc dẫn động quay khi có lực tác dụng vào trục dẫn động.
• Dây đai di chuyển cùng với ròng rọc dẫn động.

Nguyên lý hoạt động:

• Lực ma sát giữa dây đai và ròng rọc dẫn động làm quay ròng rọc bị dẫn.
• Cả hai ròng rọc quay cùng chiều.

Ưu điểm:

• Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì.
• Hoạt động êm ái, ít tiếng ồn.

Nhược điểm:

• Hiệu suất truyền động thấp do có hiện tượng trượt dây đai.
• Không truyền được mô men lớn.

Ứng dụng:

• Truyền động cho các máy móc, thiết bị có tải trọng nhỏ và tốc độ quay không cao.

- Truyền động vành đai kín hoặc chéo

Cấu tạo:

• Hai ròng rọc quay ngược chiều nhau.
• Dây đai đi qua phía trên ròng rọc dẫn động và phía dưới ròng rọc bị dẫn.

Nguyên lý hoạt động:

• Lực ma sát giữa dây đai và ròng rọc dẫn động làm quay ròng rọc bị dẫn theo chiều ngược lại.

Ưu điểm:

• Góc quấn cao hơn so với truyền động đai hở, dẫn đến hiệu suất truyền động tốt hơn.
• Có thể truyền lực lớn hơn.

Nhược điểm:

• Dây đai cọ xát vào chính nó, dẫn đến hao mòn nhanh hơn.
• Cấu tạo phức tạp hơn so với truyền động đai hở.

Ứng dụng:

• Truyền động cho các máy móc, thiết bị cần lực truyền động lớn và góc quấn cao.
• Sử dụng khi hai ròng rọc phải quay ngược chiều nhau.

- Ròng rọc hình nón và lỏng lẻo

Cấu tạo:

• Gồm hai ròng rọc: ròng rọc nhanh và ròng rọc lỏng.
• Cả hai ròng rọc đều được gắn vào trục dẫn động.
• Ròng rọc nhanh được gắn cố định vào trục, quay cùng tốc độ với trục.
• Ròng rọc lỏng được gắn vào trục bằng ống lót, có thể quay tự do.

Nguyên lý hoạt động:

• Lực ma sát giữa dây đai và ròng rọc nhanh truyền lực từ trục dẫn động sang trục bị dẫn.
• Do ròng rọc lỏng có đường kính nhỏ hơn, dây đai bị chùng xuống, tạo độ căng cần thiết cho truyền động.
• Khi khởi động hoặc dừng máy, ròng rọc lỏng trượt trên dây đai mà không ảnh hưởng đến tốc độ quay của trục dẫn động.

Ưu điểm:

• Cho phép khởi động và dừng máy êm ái, không gây hóc động cơ.
• Bảo vệ động cơ khỏi quá tải.
• Giảm tiếng ồn và rung động.

Nhược điểm:

• Hiệu suất truyền động thấp hơn so với các loại truyền động đai khác do sự trượt dây đai trên ròng rọc lỏng.
• Cấu tạo phức tạp hơn so với các loại truyền động đai khác.

Ứng dụng:

• Truyền động cho các máy móc, thiết bị cần khởi động và dừng êm ái như máy bơm, máy nén khí, máy nghiền,...

- Truyền động ròng rọc hình nón

Cấu tạo:

• Sử dụng hai ròng rọc hình nón có đường kính khác nhau (ròng rọc bậc thang).
• Ròng rọc dẫn động được gắn vào trục dẫn động.
• Dây đai có thể được di chuyển giữa các nấc có đường kính khác nhau trên ròng rọc.

Nguyên lý hoạt động:

• Việc di chuyển dây đai sang nấc có đường kính nhỏ hơn sẽ làm tăng tốc độ quay của trục bị dẫn.
• Ngược lại, di chuyển dây đai sang nấc có đường kính lớn hơn sẽ làm giảm tốc độ quay của trục bị dẫn.

Ưu điểm:

• Cho phép thay đổi tốc độ quay của trục bị dẫn một cách dễ dàng và linh hoạt.
• Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì.

Nhược điểm:

• Hiệu suất truyền động thấp hơn so với các loại truyền động đai khác do sự trượt dây đai trên ròng rọc.
• Cần điều chỉnh thủ công để thay đổi tốc độ.

Ứng dụng:

• Máy tiện: Thay đổi tốc độ quay của trục chính để gia công các chi tiết có kích thước và độ phức tạp khác nhau.
• Máy khoan: Thay đổi tốc độ quay của mũi khoan để phù hợp với từng loại vật liệu cần khoan.
• Các máy móc, thiết bị khác cần thay đổi tốc độ quay trong quá trình hoạt động.

- Bộ truyền động vành đai góc vuông

Hầu hết các bộ truyền động đai chỉ có thể được sử dụng với các trục song song. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, cần truyền chuyển động giữa các trục vuông góc với nhau.Cấu tạo:

• Sử dụng dây đai và ròng rọc đặc biệt để truyền chuyển động giữa hai trục vuông góc.

Nguyên lý hoạt động:

• Dây đai thực hiện một vòng một phần tư vòng quanh hai ròng rọc vuông góc.

Ưu điểm:

• Giải quyết bài toán truyền động cho trục vuông góc.
• Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt và bảo trì.

Nhược điểm:

• Ròng rọc cần có chiều rộng lớn hơn so với tiết diện dây đai để giữ đai đúng vị trí (ít nhất 40%).
• Dễ xảy ra hiện tượng trượt dây đai, cần sử dụng thanh dẫn hướng hoặc ròng rọc chạy không tải để cải thiện.

Ứng dụng:

• Máy móc, thiết bị có trục quay vuông góc với nhau như máy dệt, máy nghiền, máy trộn,...

- Bộ truyền động đai phức hợp

Truyền động đai thường được sử dụng để giảm tốc độ trục. Tuy nhiên, tỷ số tốc độ đạt được bằng một cặp ròng rọc đơn giản có thể không đủ trong một số trường hợp. Giải pháp là sử dụng bộ truyền động đai phức hợpCấu tạo:

• Sử dụng nhiều ròng rọc được gắn vào ít nhất một trong các trục, có thể nhiều hơn hai trục.

Nguyên lý hoạt động:

• Lực từ trục dẫn động được truyền qua các ròng rọc đến trục bị dẫn.
• Cấu hình này cho phép tỷ số tốc độ cao hơn so với truyền động đai đơn giản mà không cần ròng rọc dẫn động quá lớn hoặc chiếm nhiều không gian.

Ưu điểm:

• Tỷ số tốc độ cao hơn.
• Kích thước ròng rọc dẫn động nhỏ gọn hơn.
• Tiết kiệm không gian lắp đặt.

Nhược điểm:

• Cấu tạo phức tạp hơn so với truyền động đai đơn giản.
• Hiệu suất truyền động thấp hơn do có nhiều ròng rọc và dây đai.

Ứng dụng:

• Máy móc, thiết bị cần tỷ số tốc độ cao như máy dệt, máy nghiền, máy trộn,...

Yếu tố cần lưu ý sử dụng bộ truyền động dây đai:

Bằng cách tuân thủ những lưu ý dưới đây, bạn có thể đảm bảo hệ thống truyền động dây đai hoạt động hiệu quả, an toàn và bền bỉ.

1. Lắp đặt trục:

• Trục phải được lót đúng cách để đảm bảo độ căng đồng đều cho dây đai.
• Tránh lắp đặt trục quá gần nhau, điều này sẽ hạn chế diện tích tiếp xúc giữa dây đai và ròng rọc, làm giảm hiệu quả truyền động.
• Khoảng cách giữa các trục cũng không nên quá xa, vì sẽ dẫn đến tình trạng dây đai bị trùng, tăng tải trọng lên ổ trục và giảm tuổi thọ của hệ thống.

2. Lắp đặt ròng rọc:

• Sử dụng ròng rọc có kích thước phù hợp với dây đai, đảm bảo diện tích tiếp xúc tối ưu.
• Lắp đặt ròng rọc ở vị trí thích hợp để tránh hiện tượng dây đai bị trượt ra khỏi ròng rọc trong quá trình hoạt động.
• Mặt thắt chặt của dây đai nên được đặt ở phía dưới ròng rọc để tăng độ bám dính và hiệu quả truyền động.

3. Lưu ý về chiều dài dây đai:

• Sử dụng dây đai có độ dài phù hợp với khoảng cách giữa các trục.
• Tránh sử dụng dây đai quá dài, vì sẽ dẫn đến hiện tượng dây đai bị trùng, giảm hiệu quả truyền động và tăng hao mòn.
• Đối với dây đai dẹt, khoảng cách tối đa giữa các trục không nên vượt quá 10m và tối thiểu không nhỏ hơn 3,5 lần đường kính của ròng rọc lớn hơn.

4. Bảo trì định kỳ:

• Kiểm tra độ căng của dây đai thường xuyên và điều chỉnh khi cần thiết.
• Vệ sinh và bôi trơn các bộ phận chuyển động của hệ thống truyền động dây đai định kỳ.
• Thay thế dây đai khi có dấu hiệu hư hỏng hoặc mòn quá mức.

Phân loại truyền động đai

Bộ truyền động đai được phân thành ba nhóm chính dựa trên tải trọng và tốc độ dây đai:

1. Truyền động nhẹ:

• Dùng cho máy nông nghiệp và máy công cụ nhỏ.
• Truyền lực nhỏ với tốc độ dây đai khoảng 10 m/s.
• Ứng dụng: Máy cày, máy xới đất, máy khoan cầm tay,...

2. Truyền động trung bình:

• Dùng cho máy công cụ và các thiết bị cần truyền lực trung bình.
• Truyền lực trung bình ở tốc độ dây đai từ 10 m/s đến 22 m/s.
• Ứng dụng: Máy tiện, máy phay, máy bơm nước,...

3. Truyền động nặng:

• Dùng cho máy nén khí, máy phát điện và các ứng dụng cần truyền lực lớn.
• Truyền lực lớn với tốc độ dây đai trên 22 m/s.
• Ứng dụng: Máy nghiền đá, máy trộn bê tông, máy phát điện lớn,...

Ứng dụng truyền động đai trong các hệ thống băng tải như thế nào?

Hệ thống dẫn động băng tải thường được lắp đặt tại điểm vấp và vị trí giữa giữa đuôi và đầu. Một hệ thống truyền động băng tải có thể bao gồm Vòng bi, Động cơ, Bộ truyền động, Trục, Khớp nối, Ống lót, Bảo vệ và Bánh răng. Và nó bao gồm các bộ truyền động băng tải và ròng rọc dẫn động băng tải.Bộ truyền động đai đóng vai trò quan trọng trong hệ thống băng tải, giúp truyền chuyển động từ động cơ đến các bộ phận khác như trục, con lăn, v.v. Nhờ có bộ truyền động đai, băng tải có thể di chuyển vật liệu một cách êm ái, hiệu quả và an toàn.

• Truyền động từ động cơ đến trục chính: Đây là ứng dụng phổ biến nhất của bộ truyền động đai trong hệ thống băng tải. Động cơ sẽ truyền lực qua dây đai và ròng rọc đến trục chính, giúp trục chính quay và tạo ra lực kéo cho băng tải.
• Truyền động cho các bộ phận phụ trợ: Ngoài trục chính, bộ truyền động đai còn được sử dụng để truyền động cho các bộ phận phụ trợ khác trong hệ thống băng tải như: con lăn dẫn động, bộ căng dây đai

Lời kết

Bộ truyền động dây đai là một trong những loại phương pháp truyền lực phổ biến nhất bên cạnh bánh răng, bộ truyền động xích, khớp nối trục và vít me. Việc sử dụng các bộ truyền động cơ học hiệu quả cao này ngày càng tăng qua mỗi năm. Bộ truyền động đai được ưa chuộng trong các ứng dụng này vì các tính năng nổi bật của chúng như chi phí thấp, trọng lượng thấp, độ tin cậy, tính linh hoạt, độ bền, dễ lắp đặt và bảo trì. Bài viết liên quan:

• Các loại con lăn truyền động đai
• Con lăn truyền động xích là gì?
• Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của băng tải