Khớp nối trục – Couplings

Khớp nối trục (couplings) là các thiết bị cơ khí dùng để kết nối hai trục (hoặc trục với một bộ phận khác như hộp số, động cơ) với nhau, nhằm truyền mô-men xoắn (lực xoắn) và chuyển động quay từ bộ phận dẫn động sang bộ phận máy công tác. 

Chức năng chính

Ngoài chức năng truyền động cơ bản, khớp nối trục còn có các công dụng quan trọng khác trong hệ thống cơ khí:

• Bù đắp sai lệch trục: Hấp thụ các sai lệch nhỏ về góc, song song hoặc chiều dài trục do lắp đặt hoặc vận hành.
• Giảm chấn và rung động: Giúp giảm thiểu các rung động và va đập từ động cơ hoặc tải trọng, bảo vệ các bộ phận khác của máy móc.
• Điều chỉnh tốc độ hoặc ngăn ngừa quá tải: Một số loại khớp nối chuyên biệt có thể được thiết kế để trượt hoặc ngắt kết nối khi mô-men xoắn vượt quá giới hạn an toàn.
• Lắp ráp và bảo trì dễ dàng: Cho phép tháo rời các bộ phận của hệ thống truyền động một cách thuận tiện để bảo trì hoặc sửa chữa. 

Phân loại và các loại phổ biến

Khớp nối trục được phân loại chủ yếu thành hai nhóm chính: khớp nối cứng và khớp nối mềm.

Khớp nối cứng (Rigid Couplings)

Khớp nối cứng được sử dụng khi hai trục cần được căn chỉnh hoàn hảo trên cùng một đường thẳng và không di chuyển tương đối với nhau. Chúng truyền mô-men xoắn cao và độ chính xác vị trí. 

• Khớp nối ống (Sleeve/Muff coupling): Kết cấu đơn giản, là một ống rỗng lắp trên hai đầu trục, cố định bằng chốt hoặc ép chặt.
• Khớp nối bích (Flange coupling): Gồm hai mặt bích được gắn chặt vào các đầu trục và bắt vít với nhau, mang lại kết nối chắc chắn cho tải trọng lớn.

Khớp nối mềm (Flexible Couplings)

Khớp nối mềm được thiết kế để bù đắp sai lệch trục và hấp thụ rung động. Chúng phổ biến trong các ứng dụng mà việc căn chỉnh hoàn hảo là khó khăn hoặc không khả thi. 

• Khớp nối răng (Gear coupling): Sử dụng các răng ăn khớp để truyền mô-men xoắn, có khả năng bù sai lệch góc và song song.
• Khớp nối đĩa đàn hồi (Disc coupling): Sử dụng các bộ phận đàn hồi (thường bằng cao su, nhựa PU, hoặc kim loại) để truyền lực và hấp thụ chấn động.
• Khớp nối lò xo (Grid coupling): Sử dụng tấm lưới thép đàn hồi chèn vào giữa hai mặt bích để giảm va đập.
• Khớp nối ống thổi (Bellows coupling): Sử dụng ống thổi kim loại mỏng, độ chính xác cao, thường dùng trong các hệ thống servo.
• Khớp nối Cardan (Universal Joint): Còn gọi là khớp nối vạn năng, cho phép truyền động khi hai trục có góc lệch lớn (ví dụ: trong hệ thống truyền động ô tô). 

Khớp nối thủy lực (Fluid Couplings)

Khớp nối thủy lực truyền công suất bằng chất lỏng thủy lực thay vì kết nối cơ khí trực tiếp, giúp khởi động êm ái và bảo vệ động cơ khỏi quá tải. Chúng được dùng trong các thiết bị tải nặng như băng tải, máy xúc