Các chi tiết máy này này là các bộ phận cơ khí cơ bản, trong khi một số bộ phận khác được lắp ráp với các bộ phận khác và thực hiện một chức năng cụ thể trong ô tô. Máy phát điện, động cơ và bộ chế hòa khí là những ví dụ về những bộ phận như vậy.

Tìm hiểu về các chi tiết máy là bước đầu tiên trong việc tạo ra những cỗ máy hiệu quả để giải quyết các vấn đề cấp bách. Chúng làm giảm nỗ lực của con người và vượt quá khả năng của họ một cách đáng kể. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ tìm hiểu về chi tiết máy và các loại của chúng.
 

Chi tiết máy là gì?

Trong kỹ thuật cơ khí, chi tiết máy là bộ phận hoặc bộ phận cơ khí nhỏ nhất trong máy. Chúng thường thực hiện một chức năng duy nhất và không thể thay thế bằng nhiều bộ phận. Ví dụ, một ổ trục có thể được làm từ các bộ phận nhỏ hơn như bi, vòng và vòng đệm, nhưng nó không thể thực hiện chức năng nếu bị chia thành các bộ phận cơ khí cấu thành.

Do đó, chi tiết máy là một bộ phận cấu thành (chẳng hạn như chốt) hoặc một bộ phận riêng biệt (ví dụ ly hợp) trong máy. Nhìn chung, các bộ phận của máy có thể được chia thành hai loại chính.
 

– Các chi tiết máy đa năng

Những phần tử này là các khối xây dựng cơ bản trong nhiều loại máy móc. Các bộ phận như ốc vít (ốc vít, đai ốc và bu lông, đinh tán, v.v.), xích , trục, chìa khóa, vòng bi và dây đai là những ví dụ về các bộ phận máy có mục đích chung. Chúng thường thực hiện chức năng giống nhau trong tất cả các máy này. Trong hầu hết các trường hợp, các bộ phận của máy đa năng có kích thước và hình dạng được xác định theo tiêu chuẩn quốc tế.

Ví dụ: bu lông lục giác có thể được sản xuất theo 18 tiêu chuẩn khác nhau, phổ biến nhất là DIN 931 và DIN 933. Trong hầu hết các tiêu chuẩn này, chúng có kích thước từ M3 đến M48. Điều này làm tăng khả năng sử dụng của chúng trong nhiều loại máy khác nhau vì có thể dễ dàng thay thế chúng.
 

– Các chi tiết máy chuyên dụng

Đây là những bộ phận cơ khí được sử dụng cụ thể trong thiết kế máy móc. Ví dụ về các bộ phận như vậy là tuabin trong động cơ phản lực, cánh quạt, piston, trục khuỷu, v.v. Thiết kế cơ khí của các bộ phận này được tùy chỉnh theo yêu cầu.

Chúng ta hãy xem xét ví dụ về động cơ tàu thủy. Chúng có nhiều kiểu dáng khác nhau, với số lượng xi lanh từ 6 đến 14. Đối với mỗi loại động cơ, kích thước của từng bộ phận đều được thiết kế lại. Van xả, đầu xi lanh, ống lót, piston, vòng piston, thanh nối và trục khuỷu đều có kích cỡ khác nhau dành cho hai loại động cơ khác nhau.

 

Các loại chi tiết máy thông dụng hiện nay

Cả các bộ phận của máy có mục đích chung và chuyên dụng đều là các bộ phận cơ khí cơ bản hoạt động cùng nhau để làm cho máy hoạt động. Chúng ta hãy xem các loại phần tử máy phổ biến khác nhau và cách sử dụng của chúng.
 

– Vòng bi

Vòng bi là một trong những bộ phận máy phổ biến nhất trong thiết kế máy. Công việc của họ là loại bỏ ma sát giữa hai bộ phận chuyển động. Thiết kế cơ khí của máy quay sẽ không đầy đủ nếu không có nó. Mục đích chính của vòng bi là ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa kim loại với kim loại của hai bộ phận và cho phép chuyển động tương đối trơn tru giữa chúng.

Chúng có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Sự phong phú của các thiết kế ổ trục có sẵn cho phép các nhà thiết kế lựa chọn ổ trục phù hợp nhất cho các ứng dụng khác nhau, đảm bảo độ tin cậy, hiệu quả, hiệu suất và độ bền tối đa.

Vòng bi được sử dụng trong nhiều chuyển động khác nhau, chẳng hạn như tuyến tính (băng tải), quay (trục khuỷu), bản lề (cửa ra vào, cửa sổ) và hình cầu (khớp bi và ổ cắm). Chúng truyền tải trọng hướng tâm, tải trọng hướng trục (vòng bi chặn) hoặc kết hợp cả hai từ phần tử quay đến vỏ ổ trục.

Một số ứng dụng của vòng bi là: Cửa trượt,cửa sổ,ngăn kéo, Trục khuỷu động cơ, Ròng rọc băng tải và con lăn,Tua bin gió, Động cơ
 

 

– Trục

Trục thường được thiết kế cho ứng dụng độc đáo và được gia công bằng máy CNC. Trục là bộ phận hình trụ dài được sử dụng để truyền mô-men xoắn và công suất cơ học giữa hai bộ phận. Các nhà thiết kế sử dụng chúng khi khoảng cách giữa các bộ phận của hệ thống truyền động quá lớn để có thể kết nối trực tiếp hoặc nếu chúng hoạt động trong các môi trường khác nhau.

Ví dụ, trong trường hợp chân vịt tàu thủy, khoảng cách giữa động cơ và chân vịt quá lớn nên phải sử dụng một trục dài có nhiều vòng bi trên đường đi.

Tương tự, các tua bin hơi nước cung cấp năng lượng cho máy bơm dầu hàng hóa trong tàu chở dầu được cách ly với máy bơm bằng một vách ngăn để loại bỏ khả năng bắt lửa (ứng dụng trong các môi trường khác nhau). Chỉ có trục đi qua vách ngăn từ phòng máy đến phòng bơm.

Tua bin hơi nước trong phòng máy trở nên cực kỳ nóng trong quá trình vận hành. Ngay cả trong trường hợp không khí trong phòng bơm trở nên dễ cháy (nếu dầu hàng bị rò rỉ), thiết kế cơ khí phải sao cho các tuabin sẽ không đóng vai trò là nguồn gây cháy.

Trục có thể đặc hoặc rỗng tùy theo nhu cầu. Những cái rắn nhỏ gọn hơn, nhưng những cái rỗng của chúng có khả năng chịu tải lớn hơn cho cùng một trọng lượng. Đối với trục chịu tải nặng trong quá trình vận hành, các nhà thiết kế thích trục rỗng vì nó có độ cứng, độ cứng và mômen uốn cao hơn.

Một số ứng dụng của trục là: Trục khuỷu, trục cam động cơ IC, Trục xe, Đồng hồ và đồng hồ, Động cơ, Máy bơm

 

– Phím máy

Trong thiết kế máy, chìa khóa là những bộ phận cơ khí nhỏ kết nối trục với các bộ phận quay. Trong một số trường hợp, chúng có thể chịu trách nhiệm duy nhất cho việc truyền mô-men xoắn giữa hai phần tử.

Các phím được đặt giữa trục và bộ phận quay và có các đường cắt sẵn ở cả hai phím để cố định phím vào đúng vị trí. Phần bị cắt ở trung tâm được gọi là rãnh then. Phần dưới của rãnh then nơi đặt chìa khóa trong trục được gọi là chỗ ngồi phím. Việc lắp ráp hoàn chỉnh được gọi là khớp có khóa.

Khớp có khóa không cho phép chuyển động quay tương đối nhưng có thể cho phép chuyển động dọc trục ở một mức độ nhỏ khi các phím được lắp theo hướng trục. Do chức năng như vậy, các phím phải chịu được lực nén và ứng suất cắt cao. Vì vậy, hư hỏng do nghiền và hư hỏng do cắt là những vấn đề quan trọng cần cân nhắc trong thiết kế cơ khí của chìa khóa.

Các loại chìa khóa khác nhau trong thiết kế máy có nhiều hình dạng tiêu chuẩn. Năm loại phím chính là phím tròn, phím yên, phím spline, phím chìm và phím tiếp tuyến.

Chìa khóa chìm là loại phổ biến nhất trong số đó. Nó có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau như hình chữ nhật, hình vuông, chìm song song, gỗ, đầu gib và lông vũ.

Một số ứng dụng của phím là: Động cơ, Cánh quạt biển, Ổ bánh răng, Ròng rọc, Nhông xích

 

– Khớp nối

Khớp nối là bộ phận cơ khí kết nối hai trục quay thẳng hàng, với mục đích chính là truyền công suất trong thiết kế cơ khí. Toàn bộ cụm quay với cùng tốc độ. Khớp nối có thể cứng hoặc mềm tùy theo nhu cầu.

Khớp nối linh hoạt có thể khắc phục mọi lỗi lắp đặt cũng như mọi sai lệch nhỏ giữa các trục có thể phát triển theo thời gian. Chúng cũng hấp thụ chấn động và rung động, tăng tuổi thọ của máy móc trong quá trình vận hành. Không giống như ly hợp, khớp nối không ăn khớp và không nhả ra.

Các bộ phận máy này cũng cách ly sự truyền nhiệt giữa hai đầu trong một số ứng dụng. Ví dụ, một động cơ có thể nóng lên đáng kể trong quá trình hoạt động. Khớp nối ngăn chặn sự truyền nhiệt này từ động cơ sang máy được ghép nối.

Một số khớp nối hoạt động giống như cầu chì. Nếu mô-men xoắn vượt quá một giới hạn nhất định, chúng sẽ phá vỡ và cắt đứt kết nối giữa bộ phận dẫn động và bộ phận được dẫn động để bảo vệ máy móc nhạy cảm. Khớp nối như vậy được gọi là Khớp nối cơ khí an toàn quá tải và thường được sử dụng để bảo vệ động cơ và hệ thống truyền động trong bộ truyền động điện.

Một số ứng dụng của khớp nối: Máy phát điện, Điều khiển chuyển động trong robot, Liên kết lái ô tô, Máy hấp có mái chèo, Chênh lệch ô tô

 

– Chốt

Trong các ứng dụng kỹ thuật cơ khí, các loại ốc vít khác nhau được sử dụng để giữ hai hoặc nhiều bộ phận máy móc lại với nhau. Chúng tạo ra các khớp nối tạm thời có thể tháo rời khi cần thiết. Một số máy làm việc trong điều kiện khắc nghiệt. Mục đích chính của ốc vít là để bảo vệ các máy này khỏi áp suất cao, lực quá mức và độ rung.

Trong thiết kế máy, điều quan trọng là phải càng cụ thể càng tốt về thiết kế hoặc lựa chọn ốc vít trong các ứng dụng. Điều này nhằm đảm bảo rằng các bộ phận máy này có thể quản lý các lực mà sản phẩm sẽ phải chịu khi vận hành và máy có thể hoạt động mà không bị hỏng hóc. Chốt thường được làm từ thép carbon , thép không gỉ hoặc thép hợp kim.

Một số ví dụ về ốc vít là vít, đai ốc/bu lông, chốt chia, đinh tán và vòng tròn. Và chúng được sử dụng ở mọi nơi, không phụ thuộc vào ngành công nghiệp. Câu hỏi duy nhất cần đặt ra là liệu cụm lắp ráp có cần được tháo rời để bảo trì hay không, như khi chọn đinh tán hay bu lông và đai ốc.
 

– Bánh răng 

Bánh răng là bộ phận cơ bản của máy có bánh răng để truyền lực và chuyển động quay giữa hai trục. Chúng có thể tăng hoặc giảm vận tốc góc đồng thời giảm hoặc tăng mô men xoắn, tuân theo định luật bảo toàn năng lượng. Về bản chất, chúng đóng vai trò như đòn bẩy trong hệ thống cơ học dịch thuật.

Các răng trên hai bánh răng ăn khớp với nhau và truyền lực từ trục dẫn động sang trục dẫn động. Thông thường, các trục song song, nhưng các bánh răng đặc biệt có khả năng truyền lực giữa các trục giao nhau cũng như các trục không song song, không giao nhau.

Khả năng làm việc hiệu quả theo bất kỳ hướng nào có nghĩa là chúng cũng có nhiều hình dạng khác nhau. Hầu hết các bánh răng đều có dạng hình trụ với các răng dọc theo chu vi. Một số khác có hình dạng giống trục (bánh răng sâu) hoặc thanh truyền (giá đỡ và bánh răng). Tuy nhiên, những người khác lại có răng trên mặt thay vì chu vi (bánh răng mặt).

Mặc dù điều quan trọng là chọn loại bánh răng chung , nhưng cũng phải chú ý đến các yếu tố như tiêu chuẩn cấp chính xác (DIN, AGMA, ISO), nhu cầu về răng được mài hoặc xử lý nhiệt , kích thước (chiều rộng mặt, góc xoắn, mô-đun , số răng, v.v.) và hơn thế nữa.

Một số ứng dụng của bánh răng: Đồng hồ và đồng hồ, Hộp số xe, Đồng hồ, Máy trộn, Máy giặt và máy sấy

 

Lời kết

Chi tiết máy là thành phần có giá trị của máy, các bộ phận của máy có hình dạng, kết cấu và màu sắc khác nhau đối với một cơ chế khác. Mỗi chi tiết máy có kiểu dáng và giao diện hoạt động riêng. Chi tiết máy có kích thước tiêu chuẩn rất cần thiết cho một bộ phận không thể thiếu của máy. Các bộ phận của máy có thiết kế và kết cấu cơ khí khác nhau.

Việc lựa chọn các bộ phận của máy một cách khôn ngoan là điều cần thiết. Một nhà sản xuất lý tưởng có thể mang lại tia sáng to lớn cho doanh nghiệp của bạn.

Bài viết liên quan:

• Quy trình gia công cơ khí CNC chính xác
• Gia công vật liệu sau nhiệt luyện: Các phuơng pháp gia công phổ biến
• Hướng dẫn thiết kế chế tạo kim loại tấm