Các loại máy móc hoạt động thường sử dụng nhiều nguồn truyền động quay như động cơ điện hoặc động cơ đốt trong. Các thành phần máy móc như trục và vòng bi đóng vai trò quan trọng cho các chuyển động quay như vậy. Trong bài viết này, chúng ta sẽ giải thích về các thành phần máy móc như "trục, vòng bi, then, chốt ghim", những thành phần được xem là đặc trưng nhất trong thiết kế máy móc.

1. Trục thẳng, bắt nguồn động lực truyền động

Đúng vậy, trong phần này sẽ nói nội dung liên quan đến trục thẳng, một thành phần quan trọng trong thiết kế máy. Cụ thể hơn, nói về "trục thẳng" trong máy móc, là một bộ phận hình trụ dùng để bắt nguồn truyền động của các bộ phận quay trong hệ máy. Trục có thể được chia thành hai loại: "trục quay" và "trục cố định". Trục quay được sử dụng để truyền động quay, còn trục cố định thì được sử dụng để giữ cho các bộ phận quay không bị rung lắc, quay êm ái. Trong một số trường hợp như trong xe hơi và tàu điện, "trục" còn được sử dụng để kết nối hai bánh xe trái và phải. Trục thường có dạng trụ và được gọi là "trục thẳng". Tuy nhiên, cũng có những loại trục có chức năng biến chuyển động quay thành chuyển động thẳng như "trục khuỷu" hay ngược lại (trục khuỷu động cơ) được sử dụng để chuyển chuyển động thẳng thành chuyển động quay. Trục quay bị tác động bởi lực xoắn khi truyền tải momen xoắn. Ngoài ra, trục quay, trục cố định và trục của xe còn phải chịu lực uốn do trọng lượng của các bộ phận được gắn trên trục và lực tác động từ việc truyền động. Trục là một bộ phần quan trọng trong thiết kế máy móc và có vai trò quan trọng trong việc xác định độ bền của máy. Do đó, trong quá trình thiết kế, cần phải xác định các lực tác động có thể ảnh hưởng đến trục và thiết kế đủ độ bền để chịu được lực tác động đó.

2. Ổ bi, bộ phận đỡ các trục quay.

Ổ bi hay vòng bi là một thành phần máy móc kết nối các bộ phận quay và bộ phận cố định(bộ phân không quay). Nó còn được gọi là vòng bi. Như tên gọi của nó, nó được thiết kế để giữ trục ở vị trí chính xác và quay mượt mà.

Vòng bi được chia thành hai loại: vòng bi trượt và vòng bi lăn. Vòng bi trượt là loại vòng bi trượt trên trục. Thông thường, trong chuyển động quay nó được hỗ trợ bởi kim loại có khả năng trượt và có sử dụng dầu bôi trơn để giảm ma sát. Vòng bi này có thiết kế đơn giản, chịu được lực lớn và tốc độ quay cao, ít rung động và tiếng ồn. Vì vậy, nó được sử dụng trong nhiều nơi như tàu thủy, ô tô, máy móc lớn và những vật phẩm nhỏ không đòi hỏi nhiều lực như đồ chơi xe hơi được làm từ nhựa nỉ trơn.

Vòng bi lăn là loại vòng bi chứa các viên bi thép hoặc bi lăn giữa bộ vòng ngoài và vòng trong của vòng bi. Thông thường, khi người ta nói đến "vòng bi", nhiều người có thể tưởng tượng đến loại này. Điều đặc biệt của vòng bi này là có ma sát rất thấp và có thể quay với lực nhẹ. Thậm chí cả chiếc Hand spinner nổi tiếng cũng sử dụng vòng bi lăn. Vì chúng được tiêu chuẩn hóa cùng với có nhiều kích cỡ khác nhau được bán trên thị trường, nên chúng rất dễ tìm và mua. Tuy nhiên, nó có một số nhược điểm như dễ phát sinh tiếng ồn khi quay và có nguy cơ lỗi do bi bên trong bị vỡ do mỏi.

3. Then hay Chốt, cố định vị trí tương đối giữa trục và các bộ phận

Ví dụ, then là một bộ phận cơ học được sử dụng khi cố định trục quay và bánh răng. Trong trường hợp của bánh răng, nó khớp với rãnh cắt trong trục và rãnh cắt trong lỗ mà trục của bánh răng đi qua, và được cố định để mỗi vòng quay không bị lệch. Nó không phải là một bộ phận cơ khí dễ thấy, nhưng nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc truyền tải động năng.

Chốt là bộ phận dùng để chống nới lỏng trục và vít. Mặc dù nó là một bộ phận cơ khí đóng vai trò phụ trợ, nhưng nó là một phần không thể thiếu để đảm bảo an toàn và bảo trì. Đặc biệt, chốt hãm thường được sử dụng để ngăn không cho đai ốc bị lỏng.

4. Tổng kết

Trục và ổ bi là các bộ phận cơ học cần thiết cho các bộ phận dẫn động của máy thực hiện chuyển động quay. Nó được sử dụng trong nhiều tình huống từ những máy loại lớn đến những máy loại nhỏ. Mặt khác, then và chốt được sử dụng để cố định các bộ phận cơ khí khác. Tìm hiểu cách thức hoạt động của từng yếu tố và áp dụng nó vào thiết kế máy cơ khí của bạn nhé. Như vậy là chúng tôi đã giới thiệu đến các bạn nội dung về các thành phần máy móc ở trên, mọi ý kiến đóng góp xin để lại ở phần bình luận bên dưới bài viết. Hẹn gặp lại các bạn ở những bài viết tiếp theo.

Tác giả bài viết: Nguyễn Văn Hòa

Tham khảo tại: 機械要素の基本！軸、ベアリング、キー、ピンのはたらきを解説 | meviy | ミスミ (misumi-ec.com)