Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3889:1984

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3889:1984 quy định về thông số và kích thước cơ bản của khớp nối trục an toàn ma sát nhiều đĩa. Đây là loại khớp nối được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí chế tạo máy nhằm liên kết các trục và bảo vệ hệ thống truyền động, máy móc khỏi tình trạng quá tải trong quá trình vận hành.

Phạm vi áp dụng của tiêu chuẩn

• Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các loại khớp nối trục an toàn ma sát nhiều đĩa dùng để truyền mômen xoắn từ trục này sang trục khác và tự động ngắt truyền động (trượt) khi mômen xoắn vượt quá trị số định mức cho phép.
• Khớp nối được thiết kế để làm việc trong môi trường không ăn mòn, nhiệt độ làm việc theo tiêu chuẩn của thiết bị truyền động chung.

Thông số và kích thước cơ bản (Điều 1 đến Điều 4)

Tiêu chuẩn quy định chi tiết các thông số kỹ thuật cốt lõi nhằm đảm bảo tính đồng bộ và khả năng lắp lẫn của khớp nối:

• Mômen xoắn định mức (Mômen hạn chế): Là thông số quan trọng nhất, xác định giới hạn tải trọng mà khớp nối có thể truyền qua mà không bị trượt. Tiêu chuẩn phân chia các cấp mômen xoắn định mức cụ thể để người thiết kế lựa chọn phù hợp với công suất động cơ và hệ thống truyền động.
• Đường kính trục chủ động và bị động: Quy định kích thước đường kính lỗ trục lắp ghép với khớp nối. Kích thước này được chuẩn hóa theo chuỗi kích thước ưu tiên của tiêu chuẩn lắp ghép bề mặt hình trụ.
• Kích thước bao và khối lượng: Xác định chiều dài tổng thể, đường kính ngoài lớn nhất của khớp nối nhằm đảm bảo không gian lắp đặt trên thiết bị. Khối lượng và mômen quán tính của khớp nối cũng được giới hạn để giảm thiểu tải trọng động lên hệ thống.
• Số lượng đĩa ma sát: Quy định số lượng đĩa ma sát tối thiểu và tối đa tương ứng với từng cấp mômen xoắn nhằm đảm bảo áp suất bề mặt ma sát nằm trong giới hạn cho phép, tránh mài mòn nhanh và kẹt khớp.

Yêu cầu kỹ thuật đối với các bộ phận chính

• Đĩa ma sát: Phải được chế tạo từ vật liệu có hệ số ma sát ổn định, khả năng chống mài mòn cao và chịu nhiệt tốt khi xảy ra hiện tượng trượt. Bề mặt đĩa ma sát phải phẳng, không có khuyết tật nứt, rỗ.
• Lò xo ép: Sử dụng lò xo đĩa hoặc lò xo xoắn để tạo ra lực ép cần thiết lên bộ đĩa ma sát. Lò xo phải có độ đàn hồi cao, lực ép ổn định và có khả năng điều chỉnh được lực ép thông qua đai ốc điều chỉnh để thay đổi mômen an toàn.
• Dung sai và lắp ghép: Dung sai kích thước lỗ trục và then của khớp nối phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn về lắp ghép hiện hành nhằm đảm bảo độ đồng tâm giữa hai trục được nối, giảm thiểu rung động khi quay với tốc độ cao.

Nguyên lý hoạt động và cơ chế an toàn

Khớp nối hoạt động dựa trên lực ma sát giữa các đĩa ma sát chủ động và bị động được ép chặt với nhau bằng lò xo. Khi hệ thống hoạt động bình thường, lực ma sát đủ lớn để truyền toàn bộ mômen xoắn từ trục chủ động sang trục bị động. Khi xảy ra sự cố quá tải (mômen cản trên trục bị động vượt quá mômen ma sát đã điều chỉnh), các đĩa ma sát sẽ trượt tương đối lên nhau, ngắt liên kết truyền động trực tiếp và bảo vệ động cơ cũng như các chi tiết máy khác không bị gãy, hỏng.

Hướng dẫn lựa chọn và lắp đặt

• Khi thiết kế và lựa chọn khớp nối theo TCVN 3889:1984, cần căn cứ vào mômen xoắn tính toán của hệ thống, đường kính trục và tốc độ quay lớn nhất của trục.
• Quá trình lắp đặt đòi hỏi phải căn chỉnh độ đồng tâm giữa hai trục thật chính xác để tránh hiện tượng mài mòn không đều của các đĩa ma sát và gây tải trọng phụ lên ổ đỡ.
• Cần định kỳ kiểm tra lực ép của lò xo và độ mòn của các đĩa ma sát để tiến hành điều chỉnh hoặc thay thế kịp thời, đảm bảo khớp nối luôn hoạt động tin cậy ở giá trị mômen an toàn đã thiết lập.