Trục các đăng là gì? Phân loại, cấu tạo, nguyên lý hoạt động

Trục các đăng là gì? Đây là một bộ phận giữ vai trò quan trọng trong quá trinh truyền động của các loại phương tiện. Bên cạnh nhiệm vụ truyền lực, chúng còn đóng vai trò kết nối một số bộ phận. Trục các đăng có cấu tạo và nguyên lý hoạt động ra sao? Những lỗi thường gặp ở trục các đăng là gì? Hãy cùng tìm hiểu ngay sau đây.

I. Tổng quan về trục các đăng

Trục các đăng làm việc trong môi trường đặc thù và đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật đặc biệt.

1. Trục các đăng là gì?

Trục các đăng (còn được gọi là trục dẫn động) là một bộ phận cơ khí nằm trong hệ thống truyền lực của các loại phương tiện, có nhiệm vụ truyền động lực và momen xoắn giữa các cụm đặt cách xa nhau (giữa hộp số tới bộ vi sai, phương tiện có động cơ đặt phía trước và dẫn động cầu sau) hoặc giữa các cụm của hệ thống truyền lực mà trong quá trình hoạt động chúng có vị trí và khoảng cách thay đổi.

Trục các đăng là gì?
Trục các đăng là gì?

Để đạt được độ cứng từ 210 – 280 HB, trục các đăng thường được chế tạo từ vật liệu thép có độ bền cao bằng phương pháp rèn dập, phương phát nhiệt luyện tôi và ram. Nhờ đó, ngoài việc truyền động lực và momen xoắn, trục các đăng còn giúp cho việc tháo lắp cơ cấu truyền lực được diễn ra một cách dễ dàng và an toàn hơn.

2. Điều kiện làm việc của trục các đăng

Trục các đăng làm việc trong điều kiện áp lực lớn và trạng thái làm việc đặc biệt:

  • Chịu momen xoắn truyền từ động cơ qua hộp số đến cơ cấu vi sai.
  • Chịu lực dọc trục khi vị trí cầu thay đổi.
  • Chịu tải trọng động và dao động xoắn.
  • Làm việc với các góc truyền momen xoắn luôn thay đổi, điều kiện bôi trơn khó khăn.
  • Số vòng quay phụ thuộc vào kết cấu, kích thước của trục các đăng.

3. Yêu cầu kỹ thuật đối với trục các đăng

Yêu cầu kỹ thuật đối với trục các đăng là gì? Về nguyên tắc, trục các đăng phải đảm bảo vận tốc góc của trục vào và trục ra là hoàn toàn giống nhau ở bất kỳ thời điểm nào. Đồng thời, phải đáp ứng được những yêu cầu khá ngặt nghèo về độ cứng cũng như những yếu tố kỹ thuật khác. Cụ thể như sau:

  • Độ bền xoắn cao: Trục các đăng đòi hỏi có độ bền xoắn cao trong quá trình làm việc nên được chế tạo theo thiết kế mặt cắt ngang hình cầu hoặc rỗng để có được độ bền xoắn cao trong quá trình làm việc.
  • Độ cứng và độ khả năng chịu lực cao: Một yêu cầu khác về mặt kỹ thuật đối với trục các đăng là vật liệu chế tạo cần có độ cứng cao, khả năng chịu lực tốt, thường là vậy liệu thép nhẹ làm từ carbon, đủ chắc chắn để chống con và xoắn.
  • Khả năng cân bằng động tốt: Hệ số quay ở tốc độ cao là một chỉ số rất quan trọng, đòi hỏi trục các đăng phải được thử nghiệm kỹ càng trước khi đưa vào sản xuất và sử dụng đại trà, đảm bảo khả năng cân bằng động tiêu chuẩn.
  • Tải lực đẩy thấp: Để tránh hiện tượng cộng hưởng có ảnh hưởng tiêu cực tới tuổi thọ, trục các đăng truyền động lớn tới giá đỡ cuối của trục.
Yêu cầu kỹ thuật đối với trục các đăng
Yêu cầu kỹ thuật đối với trục các đăng

3. Các thông số kỹ thuật chính của trục các đăng

Để đáp ứng được yêu cầu nêu trên, trục các đăng cần đảm bảo một số thông số kỹ thuật để quá trình hoạt động được diễn ra trơn tru và hiệu quả nhất. Vậy những thông số đó của trục các đăng là gì?

  • Góc nghiêng α của trục các đăng so với phương ngang với αmax = 15 – 200
  • Chiều dài của trục, đường kính của ống và của then hoa. Nếu đường kính của ống và then hoa thăng thì số vòng quay của trục các đăng cũng tăng.
  • Trục rỗng có tốc độ tới hạn cao hơn trục đặc có cùng đường kính D do trục rỗng nhẹ hơn trục đặc.
  • Hệ số ma sát m giữa then và ống nối trục các đăng phụ thuộc vào chất lượng bôi trơn. Khi bôi trơn tốt, hệ số ma sát nằm trong khoảng 0,04 – 0,06

II. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của trục các đăng

1. Cấu tạo của trục các đăng

Trục các đăng được xem là bộ phận không thể thiếu đối với hệ thống truyền động của các loại phương tiện. Trục các đăng có cấu tạo bao gồm 2 bộ phận: Trục các đăng và khớp các đăng.

Cấu tạo trục các đăng

Phần trục

Phần trục của các đăng là một ống thép carbon đủ chắn chắn để chống xoắn và chống cong. Thông thường, chúng có 2 khớp nối ở 2 đầu hình thành khớp các đăng. Tuy nhiên loại các đăng 2 khớp xuất hiện hiện tượng rung động nhẹ ở dải tốc độ cao nên trục các đăng 3 khớp được sử dụng ngày càng phổ biến hơn để khắc phục điều đó.

Trục các đăng 2 khớp nối Trục các đăng 3 khớp nối
Tổng chiều dài mỗi đoạn trục tương đối lớn, dễ bị cong và rung động mạnh khi quay ở dải tốc độ cao do mất đi độ cân bằng. Chiều dài mỗi đoạn trục các đăng ba khớp nối ngắn hơn nên độ cong do mất cân bằng thấp hơn, từ đó độ rung ở dải tốc độ cao cũng giảm.

Khớp các đăng

Khớp nối của trục các đăng là gì? Đây là một dạng khớp nối trục đàn hồi, có công dụng khử những biến đổi về góc phát sinh từ những thay đổi vị trí tương đối giữa hộp số và bộ vi sai. Nhờ đó, việc truyền lực và momen xoắn từ hộp số tới bộ vi sai diễn ra dễ dàng và nhanh chóng. Có 3 loại khớp các đăng phổ biến bao gồm:

  • Khớp các đăng kiểu chữ thập: Loại khớp các đăng này có cấu tạo đơn giản, hoạt động hiệu quả nên được sử dụng phố biến.
  • Khớp nối mềm: Nếu đường tâm nối trục, hộp số và bộ vi sai thẳng hàng, độ rung và tiếng ồn sẽ giảm đáng kể. Vì vậy, các loại phương tiện hiện đại thường được trang bị trục các đăng có góc bằng 0.
  • Khớp nối có tốc độ không đổi: Loại khớp các đăng này có thể truyền momen quay một cách êm ái hơn nhưng giá thành cao hơn 2 loại trên.
Khớp các đăng
Khớp nối trục các đăng

2. Nguyên lý hoạt động của trục các đăng

Nguyên lý hoạt động của trục các đăng là gì? Trục các đăng vận hành dựa trên nguyên lý truyền lực, và momen xoắn giữa các cụm truyền động đặt xa nhau như hộp số và cơ cấu vi sai hoặc cầu xe. Những cụm này luôn thay đổi khoảng cách khi xe vận hành.

Khi phương tiện chuyển động, chiều dài các đăng thay đổi. Chính vì vậy, then hoa được thiết kế để có thể liên kết di động cùng khớp các đăng. Liên kết này gồm một ống trục các đăng có rãnh then hoa ở phía trong và một trục các đăng có rãnh then hóa ở phía ngoài. Khi vị trí cầu xe thay đổi thì các khớp then hoa trượt trên nhau để thay đổi chiều dài trục các đăng.

III. Phân loại trục các đăng

Có 4 cách để phân loại trục các đăng dựa theo các tiêu chí: Kết cấu phần trục các đăng, số lượng khớp các đăng, kết cấu khớp các đăng và đặc tính tốc độ góc của khớp các đăng.

1. Phân loại trục các đăng theo kết cấu trục các đăng

Theo kết cấu của trục các đăng, có thể phân loại thành:

  • Trục các đăng rỗng: Trục các đăng rỗng được đặt ở vị trí giữa hộp số và hộp giảm tốc cầu sau. Loại trục này có thể thay đổi được độ dài, số vòng quay nguy hiểm lớn và có khối lượng nhẹ, tuy vậy kích thước khá lớn. Chính vì vậy, chúng được sử dụng ở những phương tiện có không gian lớn, động cơ đặt ở phía trước nhưng dẫn động ra cầu sau.
  • Trục các đăng đặc: Loại trục các đăng này có kích thước nhỏ gọn nhưng không thay đổi được độ dài, thường được đặt ở giữa hộp giảm tốc cầu và bánh xe chủ động. Tuy vậy, chúng có số vòng quay nguy hiểm không cao.
Trục các đăng loại đặc
Trục các đăng loại đặc

2. Phân loại trục các đăng theo số lượng khớp các đăng

Có thể phân loại trục các đăng là gì dựa vào số lượng khớp nối? Dựa vào tiêu chí này có thể chia làm 2 loại chính: Trục các đăng đơn và trục các đăng kép. Cụ thể như sau:

  • Trục các đăng loại đơn: Loại này chỉ sử dụng một khớp các đăng đồng tốc trong bộ truyền động.
  • Trục các đăng loại kép: Loại trục các đăng này được sử dụng khi truyền mô-men xoắn giữa hai cụm có khoảng cách lớn, được trang bị khớp các đăng khác tốc hoặc kết hợp giữa khớp các đăng đồng tốc và khác tốc.

3. Phân loại trục các đăng theo kết cấu khớp các đăng

Kết cấu khớp các đăng có 2 dạng: mềm và cứng; tương ứng với 2 loại trục các đăng:

  • Khớp các-đăng mềm: Loại khớp này có kích thước nhỏ, kết cấu đơn giản, ít đồi hỏi chăm sóc và bảo dưỡng. Chúng thường được làm bằng cao su có độ bền cao, hạn chế những hỏng hóc do tác động của môi trường cũng như đảm bảo sự thay đổi phương truyền momen rất nhỏ. Phần lớn loại khớp các đăng này được sử dụng để ghép các bộ truyền động các đăng với nhau nhằm mục đích nối dài thêm khoảng cách.
  • Khớp các đăng cứng: Khớp các đăng cứng có cấu tạo khá phức tạp với đọ bền cao, góc thay đổi phương truyền momen lớn. Vì kết cấu phức tạp nên đòi hỏi chăm sóc, bảo dưỡng thường xuyên. Khớp các đăng cứng gồm 2 loại chủ yếu là dạng trục và dạng bi. Chúng thường được trang bị trên các dòng xe ô tô.

Xem thêm: Xe nâng điện đứng lái nhập khẩu chính hãng

Then hoa trục các đăng, khớp nối các đăng
Then hoa trục các đăng, khớp nối các đăng

4. Phân loại trục các đăng theo đặc tính tốc độ góc của khớp

Đặc tính độ góc của khớp các đăng gồm 2 loại phổ biến: Đồng tốc và khác tốc.

  • Khớp các-đăng đồng tốc: Loại này thường có cấu tạo khá đơn giản cùng khả năng truyền động tốt nên thường được trang bị trên bộ truyền động có không gian hẹp. Chúng phần lớn chỉ có một trục vào, một trục ra và một khớp. Tuy vậy, chúng có nhược điểm cơ bản là yêu cầu được chế tạo với độ chính xác rất cao, vật liệu tốt nên giá thành cao
  • Khớp các đăng loại khác tốc: Loại khớp các đăng khác được sử dụng phổ biến nhờ ưu điểm góc thay đổi mô men lớn, có cấu tạo đơn giản với giá thành rẻ. Đại diện cho loại này là trục các đăng khớp chữ thập, thường được dùng ở bộ truyền giữa hộp số và hộp giảm tốc cầu xe.

IV. Những hư hỏng thường gặp ở trục các đăng

Trong quá trình làm việc, trục các đăng thường bị mài mòn ở các bề mặt then hoa làm cho khe hở tăng, dẫn đến khi làm việc sẽ phát sinh ra tiếng ồn. Nếu tiếp tục làm việc, trục các đăng có nguy cơ gặp phải những hỏng hóc nghiêm trọng.

1. Một số hư hỏng thường gặp ở trục các đăng

Những hư hỏng thường gặp ở trục các đăng là gì? Trục các đăng làm việc trong điều kiện chịu momen xoắn lớn, lực dọc trục cao cũng như tải trọng động đáng kể. Vì vậy, chúng dễ bị tác động vật lý như mài mòn, trầy xước hay cong vênh. Cụ thể một số hư hỏng thường gặp như sau:

  • Mòn, xước, biến dạng bề mặt
  • Trục các đăng bị cong
  • Then hoa bị mòn
Những lỗi thường gặp ở trục các đăng
Những lỗi thường gặp ở trục các đăng

2. Nguyên nhân gây ra hư hỏng trục các đăng

Nguyên nhân dẫn đến hư hỏng trục các đăng có thể là do quá trình làm việc nặng, các đăng chịu momen xắn lực lớn, chịu tải trọng động khi phương tiện di chuyển, gây thay đổi chiều dài và mài mòn tự nhiên. Mặt khác, quá trình tháo lắp không đúng cách có thể dẫn tới xước, mòn để mặt các đăng. Các đăng làm việc trong điều kiện bôi trơn không tốt, khớp nối dễ bị bụi bẩn cũng khiến trục các đăng nhanh mòn.

3. Cách phục hồi trục các đăng bị hỏng

Như đã trình bày ở trên, trục các đăng có thể gặp phải một số hư hỏng phổ biến như: Xước, mòn bề mặt lắp ghép, trục các đăng bị cong, then hoa bị mòn. Vậy cách phục hồi những hư hỏng đó trên trục các đăng là gì? Quý khách hàng có thể thực hiện theo hướng dẫn dưới đây:

  • Đối với lõi xước, mòn bề mặt lắp ghép: Tiến hành láng lại để phục hồi vị trí xước.
  • Đối với lỗi trục các đăng bị cong: Tiến hành lắp trục các đăng lên đồ gá chuyên dùng. Tiến hành kiểm tra độ đảo của phần giữa trục, nếu độ đảo vượt quá 1 mm thì tiến hành nắn lại.
  • Đối với lỗi then hoa bị mòn: Tiến hành làm sạch, sau đó sử dụng máy hàn tự động để hàn đắp đoạn trục then hoa. Tiến hành kiểm tra mặt vát lỗ tâm ở đầu trục then hoa. Sau đó tiến hành phay dưa, tôi bằng dòng điện tần số cao và mài then hoa đến trạng thái tiêu chuẩn.
Phục hồi trục cắc đăng gặp hư hỏng

Trên đây là bài viết về chủ đề Trục các đăng là gì. Hy vọng chúng sẽ giúp ích cho quý khách hàng. Hiện nay, trục các đăng được trang bị trên hầu hết các loại phương tiện như ô tô, xe tải, xe khách, xe nâng hàng hoặc máy móc công nghiệp,… Nếu có nhu cầu tìm hiểu và chọn mua các loại xe nâng hàng nhập khẩu chính hãng với giá thành phải chăng, quý khách hàng vui lòng liên hệ hotline 0975 645 225 để được tư vấn chu đáo nhất.