Bánh răng cho tỉ số chính xác trong khoảng cách ngắn, gọn và bền, nhưng cần gia công đúng và lắp đúng khoảng cách trục. Dây đai êm, rẻ, chịu được lệch nhẹ, truyền được xa và có thể trượt để bảo vệ máy khi kẹt. Xích truyền lực lớn ở tốc độ vừa phải, chịu bẩn tốt, nhưng ồn hơn và cần bôi trơn, căng chỉnh thường xuyên.
Chào bạn, đây là Nhà Chế Tạo. Mọi cái máy có động cơ đều phải trả lời một câu: làm sao đưa chuyển động từ trục động cơ tới chỗ cần làm việc. Nhìn chiếc xe đạp, máy khâu, máy xay lúa, bạn thấy đủ cả ba cách. Tập này mình nói mỗi cách hợp với việc gì, và cái bẫy của từng loại.
Bánh răng: chính xác và gọn
Hai bánh răng ăn khớp với nhau truyền chuyển động không trượt. Bánh nhỏ quay nhiều vòng thì bánh lớn quay ít vòng, đúng theo tỉ lệ số răng. Chính xác tuyệt đối, và rất gọn khi hai trục gần nhau.
Cái giá là độ chính xác khi lắp. Khoảng cách hai trục phải đúng. Xa quá, răng ăn nông, lỏng, kêu và mòn nhanh. Gần quá, răng bó, nóng, kẹt. Hai trục cũng phải song song.
Bánh răng còn có độ rơ, là khe hở nhỏ giữa các răng. Khi đổi chiều quay, có một khoảng chết nhỏ trước khi bánh kia chuyển động. Với máy cần định vị chính xác, độ rơ là kẻ thù.
Bánh răng kim loại cần bôi trơn. Bánh răng nhựa chạy êm, không cần nhiều dầu mỡ, hợp tải nhẹ. Mua bánh răng có sẵn theo tiêu chuẩn, cùng mô đun răng, là cách chắc chắn để chúng ăn khớp với nhau.
Dây đai: êm, rẻ và biết nhường
Dây đai thang, loại có tiết diện hình thang chạy trong rãnh puli, có trên máy bơm, máy xay, máy nén khí. Nó truyền lực bằng ma sát giữa dây và thành rãnh.
Điểm hay là dây đai trượt được khi quá tải. Máy bị kẹt, dây trượt và kêu rít, động cơ không bị cháy, trục không bị gãy. Dây đai cũng hấp thụ rung, chạy êm, truyền được qua khoảng cách khá xa.
Dây đai răng, loại có răng ăn vào puli có răng, không trượt, nên dùng khi cần đồng bộ chính xác, như trong máy in 3D, máy CNC mini, bộ phận định thời của động cơ xe.
Dây đai cần căng đúng. Chùng quá thì trượt với đai thang, nhảy răng với đai răng. Căng quá thì ép ổ bi, làm ổ nóng và mau hỏng. Nhà sản xuất thường cho cách kiểm độ căng, thường là ấn giữa đoạn dây xem võng bao nhiêu.
Xích: lực lớn, chịu bẩn, cần chăm sóc
Xích và nhông không trượt như bánh răng nhưng truyền được xa như dây đai. Xe máy, xe đạp, máy nông nghiệp dùng xích vì nó chịu lực lớn, chịu bùn đất, nước, và dễ sửa ngoài đồng.
Xích ồn hơn và rung hơn, nhất là ở tốc độ cao. Nó cần bôi trơn định kỳ, và xích khô gỉ mòn rất nhanh cả xích lẫn nhông.
Xích dãn dài dần theo thời gian vì các chốt và ống lót mòn. Xích dãn làm ăn khớp kém, nhảy răng, và mòn nhông theo. Khi thay, thường phải thay cả xích lẫn nhông, vì xích mới trên nhông mòn sẽ không vừa.
Hai nhông phải thẳng hàng. Lệch một chút, xích mòn một bên, nhông mòn vẹt, có khi xích tuột. Kiểm tra bằng thước thẳng áp lên mặt hai nhông.
Chỉnh căng và chỉnh thẳng hàng: việc nhỏ quyết định tuổi thọ
Dù dùng dây đai hay xích, bạn cần một cách để chỉnh độ căng. Thường là cho động cơ hoặc một trục trượt được trên rãnh dài, hoặc thêm một bánh căng ép lên đoạn dây chùng. Thiết kế máy mà quên chỗ chỉnh căng là thiết kế máy phải tháo ra làm lại sau vài tuần.
Khi chỉnh căng bằng cách trượt động cơ, rất dễ làm động cơ bị xoay lệch đi một chút. Hai puli không còn thẳng hàng, dây đai chạy lệch về một bên mép, mòn cạnh và có khi tuột. Sau khi siết, luôn áp một thước thẳng lên mặt hai puli để kiểm.
Với bánh răng, không có chuyện căng, nhưng có chuyện khoảng cách. Một mẹo xưởng là kẹp một mẩu giấy mỏng giữa hai bánh răng rồi đẩy chúng sát vào nhau, siết lại, rồi quay cho giấy chạy ra. Khe hở do tờ giấy để lại thường vừa đủ cho bánh răng nhỏ.
Sau vài giờ chạy đầu tiên, dây đai mới dãn ra một chút, xích mới cũng vậy. Kiểm tra và căng lại sau lần chạy đầu. Đây là thói quen mà xưởng sửa máy nông nghiệp nào cũng biết.
An toàn với bộ truyền động hở
Chỗ dây đai chạy vào puli, chỗ xích chạy vào nhông, chỗ hai bánh răng ăn khớp, đều là điểm kẹp. Ngón tay, tóc, vạt áo bị cuốn vào đó thì không có cơ hội rút ra.
Mọi bộ truyền động trên máy của bạn nên có nắp che, dù chỉ là một tấm tôn uốn hay tấm nhựa. Máy thương mại có nắp che vì lý do đó, và người sửa máy hay tháo nắp ra rồi quên lắp lại.
Khi căng chỉnh dây đai, xích, luôn tắt máy và rút nguồn. Đừng tin vào công tắc tắt; ai đó có thể bật lại.
Không bao giờ dùng tay hoặc giẻ để dừng một puli đang quay chậm dần. Chờ nó dừng hẳn.
Chọn nhanh theo việc
Cần tỉ số chính xác, gọn, trong hộp kín có dầu: bánh răng. Hộp giảm tốc thương mại là bánh răng đã được làm sẵn đúng chuẩn, thường đáng mua hơn tự làm.
Cần êm, rẻ, có trượt bảo vệ, khoảng cách vừa phải, như máy xay, máy bơm, máy mài: dây đai thang.
Cần định vị chính xác, nhẹ, êm, như máy in, máy khắc: dây đai răng.
Cần lực lớn, tốc độ thấp, môi trường bẩn, khoảng cách xa, như xe đẩy có động cơ, máy nông nghiệp: xích. Và dù chọn loại nào, nắp che không bao giờ là tuỳ chọn.
Câu hỏi thường gặp
Tỉ số truyền tính thế nào?
Với bánh răng là tỉ lệ số răng bánh bị dẫn trên số răng bánh dẫn. Với dây đai và xích là tỉ lệ đường kính hoặc số răng của puli, nhông. Tỉ số lớn hơn một nghĩa là giảm tốc và tăng mô men.
Vì sao dây đai máy kêu rít khi khởi động?
Thường do dây chùng, dây mòn bóng mặt hoặc puli mòn, khiến dây trượt khi tải tăng đột ngột. Căng lại dây theo hướng dẫn, thay dây nếu đã chai cứng hoặc nứt.
Bánh răng nhựa có bền không?
Với tải nhẹ và tốc độ vừa, bánh răng nhựa chạy êm và bền. Tải lớn, nhiệt cao hoặc va đập thì bánh răng kim loại tốt hơn. Nhiều hộp số dùng bánh nhựa ở tầng nhanh và bánh kim loại ở tầng chậm chịu lực lớn.
Khi nào cần thay xích?
Khi xích dãn quá mức cho phép, có thể đo bằng thước đo xích hoặc kéo xích ra khỏi răng nhông ở phía trước xem có hở nhiều không. Nhông mòn nhọn đầu răng cũng là dấu hiệu cần thay cả bộ.
Có dùng dây cao su thay dây đai được không?
Với đồ chơi và mô hình tải rất nhẹ thì được. Với máy thật, dây cao su dãn, trượt và nhanh hỏng. Dùng dây đai đúng loại cho puli.
