Bài giảng Cơ học máy: Chương 12 - TS. Phan Tấn Tùng

Bộ truyền bánh răng là một trong những cơ cấu truyền động cơ khí cơ bản và phổ biến nhất, đóng vai trò then chốt trong nhiều hệ thống máy móc từ đơn giản đến phức tạp. Chúng không chỉ cho phép truyền chuyển động và mômen xoắn giữa các trục một cách hiệu quả mà còn có khả năng thay đổi tốc độ và hướng chuyển động. Hiểu rõ cấu tạo, nguyên lý hoạt động, và các đặc tính của bộ truyền bánh răng là nền tảng quan trọng cho việc thiết kế, chế tạo và vận hành các hệ thống cơ khí bền vững. Tài liệu này cung cấp cái nhìn tổng quan về khái niệm chung, các phương pháp phân loại đa dạng, và giới thiệu các thông số hình học cơ bản cũng như phân tích lực tác dụng lên bánh răng, đặt nền móng cho việc nghiên cứu sâu hơn về cơ học máy và ứng dụng thực tiễn.

Sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí, kỹ sư thiết kế máy, và các nhà nghiên cứu quan tâm đến lĩnh vực truyền động cơ khí.

Tài liệu này đi sâu vào nghiên cứu bộ truyền bánh răng, một thành phần cốt lõi trong lĩnh vực cơ học máy, có nhiệm vụ truyền chuyển động và mômen xoắn giữa hai trục. Nội dung bắt đầu bằng việc trình bày khái niệm chung và phân loại chi tiết các loại bánh răng dựa trên nhiều tiêu chí: vị trí tương đối của các trục (bánh răng trụ, côn, trụ chéo), sự phân bố răng (răng ngoài, răng trong), phương răng so với đường sinh (răng thẳng, nghiêng, cong, chữ V), biên dạng răng (thân khai, cycloid, Novikov), và hướng nghiêng của răng (nghiêng trái, nghiêng phải). Đồng thời, tài liệu cũng đề cập đến ưu nhược điểm của các loại bộ truyền bánh răng, như kích thước nhỏ, khả năng tải lớn, hiệu suất cao nhưng có nhược điểm về độ phức tạp chế tạo và tiếng ồn. Tiếp theo, tài liệu tập trung vào các thông số hình học quan trọng của bánh răng trụ răng thẳng và bánh răng trụ răng nghiêng, cung cấp các công thức tính toán bước răng, môđun, số răng, đường kính vòng chia và khoảng cách trục, đây là những kiến thức thiết yếu cho thiết kế cơ khí. Phần cuối cùng trình bày phương pháp phân tích lực tác dụng trong bánh răng, bao gồm việc phân tích lực ăn khớp thành ba thành phần vuông góc: lực vòng (tangential force), lực hướng tâm (radial force), và lực dọc trục (axial force), kèm theo các công thức liên quan. Cách tiếp cận toàn diện này không chỉ cung cấp nền tảng lý thuyết vững chắc mà còn có giá trị ứng dụng cao, giúp người đọc nắm bắt được các nguyên lý cơ bản để thiết kế, lựa chọn và đánh giá hiệu suất của bộ truyền bánh răng trong các ứng dụng kỹ thuật.