Truyền Chuyển Động Quay Liên Tục_Cơ Cấu Cơ Khí Đã Mô Phỏng

Nguyễn Đức Thắng

2100
CƠ CẤU CƠ KHÍ
ĐÃ MÔ PHỎNG
với
hình vẽ,
mô tả tóm tắt
và đường dẫn đến YouTube video

Phần 1:
Truyền chuyển động quay liên tục

Cập nhật đến 31 / 12 / 2015
1


Tài liệu gồm 4 phần:
Phần 1: Truyền chuyển động quay liên tục
Phần 2: Biến đổi dạng chuyển động
Phần 3: Các cơ cấu cho mục đích khác
Phần 4: Các cơ cấu cho các ngành khác nhau
Các video mô phỏng được làm nhờ phần mềm Autodesk Inventor.
Chúng có ở kênh YouTube “thang010146”
Dòng chữ màu hồng tiếng Anh là tên của cơ cấu trên YouTube.
Mong muốn của tác giả là đưa thật nhiều cơ cấu hiện có vào đây. Nhưng khả năng
tác giả và phần mềm Inventor có hạn. Do đó còn thiếu cơ cấu có kết cấu phức tạp
hoặc có khâu biến dạng trong khi chuyển động.
Tài liệu sẽ được bổ sung theo thời gian vì video mới vẫn được tiếp tục tạo ra,
chừng nào còn có thể. Thời điểm cập nhật nêu ở trang 1.
Tài liệu này có thể có ích cho những ai:

- hàng ngày phải làm việc với các cơ cấu cơ khí
- thích giải trí với các cơ cấu cơ khí
Để tài liệu này được hữu dụng, rất mong nhận được mọi sự phê bình và góp ý.
Bản tiếng Anh của tài liệu có tại:
/>
Thông tin về tác giả:
Tên: Nguyễn Đức Thắng
Năm sinh: 1946
Nơi sinh: Huế, Việt Nam
Nơi ở: Hà Nội, Việt Nam
Quá trình học:
Kỹ sư cơ khí, 1969, Đại học Bách khoa Hà Nội, Việt Nam
Phó tiến sĩ cơ khí, 1984, Đại học Kỹ thuật Kosice, Slovakia
Quá trình làm việc:
Thiết kế cơ khí tại các xí nghiệp cơ khí nhỏ ở Hà Nội
Về hưu năm 2002
Email:

2


Mục lục
1. Truyền chuyển động quay liên tục.................................................................................4
1.1. Khớp trục ....................................................................................................................4
1.2. Ly hợp .......................................................................................................................14
1.2.1. Ly hợp hai chiều.................................................................................................14
1.2.1. Ly hợp một chiều................................................................................................18
1.2.3. Ly hợp đảo chiều................................................................................................21
1.2.4. Ly hợp siêu việt ..................................................................................................23
1.3. Bánh răng..................................................................................................................28

1.3.1. Bánh răng trụ .....................................................................................................28
1.3.1.1. Bộ truyền ổ cố định .........................................................................................28
1.3.1.2. Bộ truyền có ổ di động ....................................................................................33
1.3.2. Bánh răng côn...................................................................................................47
1.3.3. Bộ truyền trục vít ................................................................................................51
1.3.4. Bánh răng chốt...................................................................................................57
1.3.5. Bánh răng mặt đầu.............................................................................................62
1.3.6. Bánh răng xoắn Acsimet ....................................................................................65
1.4. Bộ truyền ma sát .......................................................................................................69
1.5. Bộ truyền xích ...........................................................................................................73
1.6. Truyền động thanh ....................................................................................................74
1.7. Cam...........................................................................................................................87
1.8. Truyền động đai ........................................................................................................89
1.9. Truyền động giữa hai trục song song, vị trí điều chỉnh được....................................94
1.10. Truyền động cho hai trục đồng trục ........................................................................97
1.11. Cơ cấu xác định góc quay ....................................................................................101
1.12. Bộ vi sai ô tô..........................................................................................................104
1.13. Bộ điều tốc vô cấp.................................................................................................108
1.14. Cơ cấu chuyển tốc độ ...........................................................................................115

3


1. Truyền chuyển động quay liên tục
1.1. Khớp trục
Chain drive 1C
/>Khớp trục xích
Coil spring coupling 1
/>Khớp trục lò xo.
Nhờ khớp trụ ở đế lò xo (màu hồng) độ lệch trục có thể lớn. Trong video

này:
Đường kính ngoài của khớp trục: 20 mm
Độ lệch trục: 1 mm
Có dao động vận tốc đáng kể ở truc bị dẫn.
Coil spring coupling 2
/>Khớp trục lò xo.
Nhờ khớp cầu ở đế lò xo (màu hồng) độ lệch trục và đọ lệch góc có thể
lớn. Trong video này:
Đường kính ngoài của khớp trục: 20 mm
Độ lệch trục: 1 mm
Góc lệch giữa hai trục: 4 độ
Có dao động vận tốc đáng kể ở truc bị dẫn.
Oldham coupling 1
/>Khớp trục Oldham

Oldham coupling 2
/>Một kiểu khớp trục Oldham
Kích thước chiều trục nhỏ so với “Oldham coupling 1”.

Oldham coupling 3
/>Một kiểu khớp trục Oldham
Kích thước chiều trục nhỏ. Các khớp trụ thay cho khớp lăng trụ. Trông
giống khớp Cacdan nhưng khác hoàn toàn về bản chất.

4


Parallel link coupling
/>Khớp trục dùng cơ cấu bình hành.
Ưu điểm: Khe hở truyền động (khi đảo chiều) nhỏ, rẻ, truyền được đến

nhiều trục song song.
Nhược điểm: không cân bằng động lực học nên khung động (thanh
truyền) phải hết sức nhẹ, chỉ dùng được cho vận tộc nhỏ.
Điều kiện hình học: Các tay quay phải có cùng chiều dài. Hai đa giác tạo
bởi tâm quay cố định và tâm quay di động của các tay quay phải đồng dạng.

Application of parallelogram mechanism 1
/>Ứng dụng của cơ cấu bình hành: truyền động giữa hai trục song song.

Application of parallelogram mechanism 2
/>Ứng dụng của cơ cấu bình hành: truyền động giữa hai trục song song.

Application of parallelogram mechanism 3
/>Ứng dụng của cơ cấu bình hành: truyền động giữa hai trục song song.
Đĩa màu đỏ quay tại chỗ mà không cần ổ đỡ.

Schmidt coupling
/>Khớp trục Schmidt.
Ứng dụng của cơ cấu bình hành: truyền động giữa hai trục song song.
Khâu màu hồng quay tại chỗ mà không cần ổ đỡ.
Hai trục có thể di chuyển tương đối với nhau trong khi truyền động.

5


Pin coupling 1
/>Khớp trục chốt. Là khớp đồng tốc.
Các chốt nằm trên đường tròn của mỗi trục có bán kính bằng nhau.
A = R1 + R2
A: Độ lệch trục

R1: Bán kính chốt màu hồng
R2: Bán kính chốt màu xanh
Như vậy khớp trục đạt điều kiện của cơ cấu bình hành.
Số chốt trên mỗi trục phải bằng nhau.

Pin coupling 2
/>Khớp trục chốt. Là khớp đồng tốc.
Các chốt và các lỗ nằm trên đường tròn của mỗi trục có bán kính bằng
nhau.
A = R2 - R1
A: Độ lệch trục
R2: Bán kính lỗ màu hồng
R1: Bán kính chốt màu xanh.
Như vậy khớp trục đạt điều kiện của cơ cấu bình hành.
Thus the coupling meets conditions of a parallelogram mechanism.
Cơ cấu này có thể lắp vào hộp giảm tốc hành tinh. Xem:
/>
Pin coupling 3
/>Khớp trục chốt này là một biến thể của cơ cấu “Pin Coupling 1”
/>khi R1 khác R2 và bán kính chốt lớn hơn bán kính trục. Tỷ số
truyền là 1.
Cơ cấu trông như bộ truyền bánh răng nhưng hai trục quay
cùng chiều. Nhược điểm của cơ cấu là rất nhạy cảm với sai số
khoảng cách trục.

Pin coupling 4
/>Khớp trục chốt này là một biến thể của cơ cấu “Pin Coupling 1”
/>khi R1 khác R2. Số chốt trên mỗi đĩa là 22. Chôt trên đĩa hồng có
dạng thấu kính vì bán kính của nó quá lớn. Tỷ số truyền là 1.

6


Pin coupling 5
/>Khớp trục chốt này là một biến thể của cơ cấu “Pin Coupling 3”
/>khi
- R1 khác R2
- Bán kính chốt lớn hơn bán kính trục.
- Số chốt nhiều vô cùng tạo thành mặt xoắn vít.
Mặt làm việc của trục xanh được tạo ra khi một đường tròn bán kính 10 (trong mặt vuông
góc với trục, tâm cách tâm trục 5) di chuyển theo đường xoắn vít có bước là 20.
Mặt làm việc của trục hồng được tạo ra khi một đường tròn bán kính 15 (trong mặt vuông
góc với trục, tâm cách tâm trục 5) di chuyển theo đường xoắn vít có bước là 20.
Khoảng cách tâm hai trục là 25. Tỷ số truyền là 1. Cơ cấu trông như bộ truyền bánh răng
nhưng hai trục quay cùng chiều.

Pin coupling 7
/>Khớp trục này là một biến thể của cơ cấu “Pin Coupling 1”
/>khi số chốt nhiều vô cùng tạo thành mặt xoắn vít.
Mặt làm việc của mỗi trục được tạo ra khi một đường tròn bán kính 5
(trong mặt vuông góc với trục, tâm cách tâm trục 20) di chuyển theo
đường xoắn vít có bước là 40.
Khoảng cách tâm hai trục là 10. Tỷ số truyền là 1. Hai trục quay cùng
chiều. Đây là cơ cấu được tưởng tượng ra, chắc sẽ không có ứng dụng thực tế.

Pin coupling 8
/>Khớp trục này là một biến thể của cơ cấu “Pin Coupling7”
/>khi số mặt làm việc là 3.
Tỷ số truyền là 1. Hai trục quay cùng chiều. Đây là cơ cấu được
tưởng tượng ra, chắc sẽ không có ứng dụng thực tế.

Universal joint 1
/>Khớp trục vạn năng. Trục tâm của hai trục có thể:
1. Song song và đồng trục
2. Song song và dịch trục (lêch tâm)
3. Cắt nhau
4. Chéo nhau
Là khớp đồng tốc với trường hợp 1,2 và 3
Xem chi tiết hơn tại:
/>
7


Universal joint 2
/>Khớp vạn năng dùng cho tải nhỏ. Cho phép di chuyển dọc trục.
Góc lệch giữa hai trục phải nhỏ.
Không phải là khớp đồng tốc.

Universal joint 3
/>Khớp trục kiểu bơm: có chuyển động đi lại của các thanh
trượt trong xy lanh. Tâm của các khớp cầu luôn nằm
trong mặt phẳng phân giác góc α giữa hai trục ngay cả
khi góc này biến đổi, nên đây là khớp đồng tốc.

Universal joint 4
/>Khớp trục vạn năng để truyền chuyển động quay giữa hai trục cắt
nhau. Đường tâm của 3 khớp quay phải đồng quy. Khâu màu hồng
lắp khớp quay với trục lục và tạo khớp phẳng với trục vàng. Đây
không phải là khớp đồng tốc.

Cardan universal joint 1
/>Một phương án kết cấu của khớp Cac đăng thường.

Pin universal joint
/>Khớp trục vạn năng dùng chốt. Đây là khớp đồng tốc.
Có khớp cầu giữa hai trục hồng và xanh.
Đối vớii mỗi trục, các đường thẳng tiếp xúc đối diện phải đối xứng
qua trục quay và đồng quy với trục này.
Trong video này góc giữa hai trục là 30 độ.
Không dùng cho truyền động có đảo chiều vì khe hở đảo chiều rất
lớn.

8


Study of Cardan universal joint 1
/>Khảo sát khớp trục vạn năng Các đăng.
Khớp vạn năng cho phép điều chỉnh góc A giữa trục vào và trục
ra ngay trong khi truyền động quay. Video cho thấy điều chỉnh
+/- 45 độ và rõ ràng khớp Các đăng đơn không phải là khớp
đồng tốc khi A khác 0 độ.

Study of double cardan universal joint 1a
/>Khảo sát khớp trục vạn năng Các đăng kép.
Khớp Các đăng kép cho phép điều chỉnh độ lệch giữa trục vào và
trục ra ngay trong khi truyền động quay. Vận tốc trục ra luôn bằng
vận tốc trục vào (khớp đồng tốc) vì hai trục được giữ song song với
nhau. Các chốt của hai nửa trục trung gian (vàng và tím) phải song song với nhau.

Tracta joint 1

/>Khớp trục Tracta. Đây là khớp đồng tốc.
Có các khớp quay giữa:
- Chạc màu cam và chạc màu vàng.
- Chạc màu cam và trục màu xanh
- Chạc màu vàng và trục màu hồng
Trục của các mặt trụ trên mỗi chạc chéo nhau một góc 90 độ.
Video cho truyền động khi góc giữa hai trục là 0 độ rồi 30 độ.

Tracta joint 2
/>Khớp trục Tracta, một biến thể của “Tracta joint 1”. Đây là khớp
đồng tốc. Chạc màu vàng và màu cam giống nhau.
Có các khớp quay giữa:
- Chạc màu cam và đĩa hồng.
- Chạc màu vàng và đĩa hồng
- Chạc màu cam và trục lục
- Chạc màu vàng và trục xanh
Trục của các mặt trụ trên mỗi chạc chéo nhau một góc 90 độ.
Video cho truyền động khi góc giữa hai trục là 0 độ rồi 25 độ.

9


Rzeppa joint 1
/>Khớp trục Rzeppa.
Thanh đỏ nối với trục vàng bằng khớp loại 2 (có 4 bậc tự do).
Thanh đỏ nối với trục lục bằng khớp loại 2.
Thanh đỏ nối với lồng cách bi màu xanh bằng khớp cầu.
Với cách bố trí này, mặt phẳng chứa tâm các bi luôn gần nằm
trong mặt phẳng phân giác của góc α tạo bởi hai trục khi α biến
đổi. Xem: “Slider crank and coulisse mechanism 1”

/>Trong video này α bằng 0 độ và sau đó bằng 30 độ.
Trục ra quay gần đều với sai số 1,5% khi α = 30 độ.

Tripod joint 1
/>Khớp trục 3 chạc.
Các con lăn cầu màu hồng trượt trong rãnh của trục vàng. Có
khe hở giữa con lăn và rãnh để các con lăn có thể di chuyển tới
lui trong rãnh trong 1 vòng quay.
Trong video này α (góc giữa hai trục) bằng 0 độ và sau đó bằng
15 độ. Mô phỏng cho thấy trục ra quay gần đều với sai số 3,4 %
khi α = 15 độ.

Birfield joint 1
/>Khớp trục đồng tốc Birfield.
Có độ lệch giữa tâm các rãnh vòng trên mỗi trục và tâm của khớp
trục (xem hình phía trên). Nhờ đó bi được định vị bởi tiếp xúc với
các rãnh vòng
Với cách bố trí này, mặt phẳng chứa tâm các bi luôn nằm trong
mặt phẳng phân giác của góc α tạo bởi hai trục khi α biến đổi, đạt
điều kiện khớp đồng tốc.

Weiss joint 1
/>Khớp trục đồng tốc Weiss.
Có độ lệch giữa tâm các rãnh vòng trên mỗi trục và tâm của khớp
trục (xem hình phía trên). Nhờ đó bi được định vị bởi tiếp xúc với
các rãnh vòng của cả hai trục và bi giữa màu xanh.
Với cách bố trí này, mặt phẳng chứa tâm các bi luôn nằm trong
mặt phẳng phân giác của góc α tạo bởi hai trục khi α biến đổi, đạt
điều kiện khớp đồng tốc.

10


Spherical 4R mechanism 1b
/>Cơ cấu cầu 4R.
4 R nghĩa là 4 khớp quay.
Cơ cấu cầu: đường tâm các khớp đồng quy.
Góc giữa các đường tâm các khớp:
Đối với trục vào màu cam γ = độ
Đối với trục ra màu lục β = độ
Đối với trục màu xanh α = 90 độ
Đối với hai ổ cố định δ = 15 độ
Trục ra quay không đều.
1 vòng quay của trục ra ứng với 1 vòng quay của trục vào
Angular Transmission 4R Mechanism 2
/>Cơ cấu truyền động góc 4R.
Hai cơ cấu cầu 4R nối đấu lưng nhau.
Trong mỗi cơ cấu đường tâm của 4 khớp quay đồng
quy.
Góc giữa đường tâm của các khớp quay thuộc khâu màu cam khác 90 độ (khác với khớp
Các đăng).
Góc giữa trục vào và trục ra A = 90 độ.
Góc giữa mặt trụ của khâu màu cam và trục ra B = A/2 = 45 độ.
Các điều kiện trên làm cơ cấu có tính đồng tốc.
Khâu màu cam quay tại chỗ, không cần ổ đỡ.
Angular Transmission 4R Mechanism 1
/>Cơ cấu truyền động góc 4R.
Đây là khớp Các đăng kép.
Góc giữa trục vào và trục ra A = 90 độ.
Khâu hình chữ S màu cam có trục quay ảo.

Góc giữa trục quay ảo của khâu màu cam và trục ra B = A/2 = 45 độ.
Các điều kiện trên làm cơ cấu có tính đồng tốc.
Khâu màu cam quay tại chỗ, không cần ổ đỡ.
Spherical 4R mechanism 2a
/>Cơ cấu cầu 4R
Đường tâm các khớp quay đồng quy.
Trục vào màu lục quay đều
Trục ra màu xanh quay không đều.
Spherical 4R mechanism 2b
/>Cơ cấu cầu 4R
Tổ hợp hai cơ cấu “Spherical 4R mechanism 2a”.
Đây là khớp đồng tốc.

11


Spherical 4R mechanism 2c
/>Cơ cấu cầu 4R
Biến thể của cơ cấu “Spherical 4R mechanism 2a” và “Spherical
4R mechanism 2b”.
Đây là khớp đồng tốc.

Spherical 4R mechanism 2d
/>Cơ cấu cầu 4R, Khớp trục Persian (Ba Tư)
Biến thể của cơ cấu “Spherical 4R mechanism 2c” bằng cách
thêm nhiều thanh truyền cho cân bằng.
Đây là khớp đồng tốc.
Spherical 4R mechanism 2e
/>Cơ cấu cầu 4R
Biến thể của cơ cấu “Spherical 4R mechanism 2a” và “Spherical

4R mechanism 2b”.
Đây là khớp đồng tốc.

Spherical 4R mechanism 2f
/>Cơ cấu cầu 4R, Khớp trục Persian (Ba Tư)
Biến thể của cơ cấu “Spherical 4R mechanism 2e” bằng cách thêm
nhiều thanh truyền cho cân bằng.
Góc nhọn giữa trục vào và trục ra là 60 độ.
Đây là khớp đồng tốc.

Spherical 4R mechanism 2g
/>Cơ cấu cầu 4R, Khớp trục Persian (Ba Tư)
Biến thể của cơ cấu “Spherical 4R mechanism 2e” bằng cách thêm
nhiều thanh truyền cho cân bằng.
Góc nhọn giữa trục vào và trục ra là 90 độ.
Đây là khớp đồng tốc.
Rotation transmission of Canfield joints

/>Truyền chuyển động quay bằng khớp Canfield.
Mô phỏng cho thấy khớp Canfield không phải là khớp vạn năng.
Nó chỉ truyền động được khi hai trục thẳng hàng và cho phép có di
chuyển dọc trục. Không thể truyền động khi hai trục lệch tâm, cắt
hay chéo nhau.

12


Shaft coupling for shafts out of line 1
/>Khớp trục giữa hai trục chéo nhau.
Khối màu lục có hai lỗ tạo góc 45 độ như góc giữa hai trục và

khoảng cách giữa hai lỗ cũng bằng khoảng cách đường tâm hai
trục.
Đây là khớp đồng tốc.
Shaft coupling for shafts out of line 2
/>Khớp trục giữa hai trục chéo nhau.
Khối màu lục có hai lỗ tạo góc 90 độ như góc giữa hai trục và
khoảng cách giữa hai lỗ cũng bằng khoảng cách đường tâm hai trục.
Đây là khớp đồng tốc.
Elip màu xanh là quỹ tích của tâm của khối lục. Nó nằm trong mặt
phẳng phân giác của hai mặt phẳng đứng chứa đường tâm hai trục.
Xét về khớp động cơ cấu này tương tự cơ cấu Oldham phẳng.
Nếu α = 0 độ cơ cấu trở thành cơ cấu bình hành (hình thoi).
Right angle shaft transmission 1
/>Truyền động giữa hai trục vuông góc.
Đòn chữ V màu lục trượt trên trụ cố định. Hai đầu của nó lắp khớp
quay với bạc xanh trượt trên chốt của hai trục vuông góc nhau.
Đây là khớp đồng tốc.
So với bộ truyền bánh răng côn tỷ số truyền 1/1 thì chiều quay của trục ra ngược lại.
Bevel Gear Coupling 1
/>Khớp trục bánh răng côn. Khớp đồng tốc.
Chiều quay của trục vào và trục ra ngược nhau.
Góc giữa chúng có thể đên +/- 75 độ.

Bevel Gear Coupling 2
/>Khớp trục bánh răng côn kép.
Vị trí tương đối giữa trục vào và trục ra có thể bất kỳ, thậm chí chéo
nhau.

13

1.2. Ly hợp
1.2.1. Ly hợp hai chiều

Toothed clutch
/>Ly hợp răng.
Trục dẫn màu cam. Đóng ly hợp bằng lực lò xo (cũng có thể bằng
lực tay). Không thể hiện bộ phận định vị càng gạt hồng lúc ly hợp ở
vị trí ngắt.

Synchronic toothed clutch 1
/>Ly hợp răng.
Trục vào màu xanh và đĩa côn ngoài màu hồng lắp then trượt với
nhau. Trục ra màu lục (có răng mặt đầu) và đĩa côn trong màu cam
ắp then trượt với nhau nhờ 3 bu lông.
Đóng ly hợp: dùng cang xám dịch đĩa hồng sang phải. Trước hết ma
sát giữa hai đĩa côn làm bánh răng lục bắt đầu quay nhờ vậy sau đó
các răng vào khớp dễ hơn.

Planetary clutch
/>Ly hợp hành tinh. Trục vào màu cam. Trục ra màu tím.
Dùng vít màu hồng để giữ hoặc thả bánh răng răng trong, qua đó làm
trục ra quay hoặc dừng.
Lúc bánh răng răng trong không bị giữ, hệ có hai bậc tự do. Tuy nhiên tải
trọng ở trục ra giữ trục này đứng yên, hạn chế một bậc tự do.

Worm gear clutch 1
/>Ly hợp trục vít.
Có độ lệch tâm giữa trục quay của trục vít màu cam và của giá
đỡ màu xám. Răng của trục vít và bánh vít phải được lượn tròn

để dễ vào ăn khớp. Không thể hiện bộ phận định vị giá đỡ. Nên
đóng ly hợp khi trục dẫn ngừng quay. Một khớp Cac-đăng kép
(không thể hiện) nối trục vít với nguồn dẫn động.

14


Worm gear clutch 2
/>Ly hợp trục vít.
Quay tay gạt màu hồng (có chốt lệch tâm) nâng hoặc hạ đầu
trái của trục màu cam để đóng hoặc ngắt ly hợp. Răng của trục
vít và bánh vít phải được lượn tròn để dễ vào ăn khớp. Không
thể hiện bộ phận định vị giá đỡ. Nên đóng ly hợp khi trục dẫn
ngừng quay. Thay cho bộ bánh răng nón cũng có thể dùng khớp Cac-đăng kép nối trục vít
với nguồn dẫn động.
Thiết kế này lấy ý tưởng của bằng sáng chế US patent 20110247440 A1.

Rack gear clutch 1
/>Ly hợp bánh răng thanh răng.
Trục vào: tay quay màu hồng quay liên tục.
Trục ra mang bánh răng vàng lắc qua lại.
Dùng đòn màu lục để đóng, ngắt ly hợp nhờ cam màu cam.
Cơ cấu này được dùng trong máy giặt.

Friction clutch 1
/>Ly hợp ma sát. Trục vào màu cam.
Đóng ly hợp bằng lực lò xo (cũng có thể bằng lực tay). Không thể hiện
bộ phận định vị càng gạt tím lúc ly hợp ở vị trí ngắt.

Friction clutch 2

/>Ly hợp ma sát. Trục vào màu cam.
Đóng ly hợp bằng lực lò xo (cũng có thể bằng lực tay). Không thể
hiện bộ phận định vị càng gạt hồng lúc ly hợp ở vị trí ngắt.

Friction clutch 3
/>Ly hợp ma sát nhiều đĩa.
Trục vào màu cam mang ống màu vàng. Hai đĩa vấu ngoài màu
cam lắp then trượt với ống vàng.
Trục ra màu lục. Chi tiết màu xanh và hai đĩa vấu trong lắp then
trượt với trục màu lục.
Đóng ly hợp bằng lực lò xo ép các đĩa vấu ngoài và vấu trong với
nhau qua chi tiết màu xanh (cũng có thể bằng lực tay).
Không thể hiện bộ phận định vị càng gạt xám lúc ly hợp ở vị trí
ngắt.

15


Friction clutch 4
/>Ly hợp côn ma sát.
Trục vào màu cam. Đóng ly hợp bằng lực lò xo. Đạp bàn đạp để
ngắt truyền động.

Friction clutch 5
/>Ly hợp ma sát.
Bạc đàn hồi màu xanh được gắn với trục bị dẫn bằng một chốt.
Bạc màu hồng mang chêm màu đỏ lắp then trượt với trục vàng.
Khi bạc hồng đi về bên trái, chêm màu đỏ nong rộng bạc đàn hồi.
Bạc này tiếp xúc với mặt trụ trong của trục dẫn màu lục và do đó
đóng ly hợp nhờ ma sát.

Belt clutch 1
/>Ly hợp đai.
Bánh đai dẫn màu xanh, bị dẫn màu cam. Bánh màu lục lắp
lồng không.
Quay tay quay màu hồng di chuyển thanh trượt màu vàng để
điều khiển ly hợp.

Belt clutch 2
/>Ly hợp đai.
Bánh đai dẫn màu cam, bị dẫn màu vàng.
Dùng tay đòn màu xanh đưa bánh đai màu cam vào
gần bánh đai vàng để ngừng truyền động.
Tay đòn màu tím dùng để hãm bánh đai bị dẫn khi nó
ngừng quay hay quay ngược do vật nâng đi xuống.
Lò xo màu đỏ có khuynh hướng quay tay đòn tím để nhả phanh

Centrifugal clutch 1
/>Ly hợp ly tâm.
Trục vào màu xanh, trục ra màu lục.
Phiến trượt vàng lắp then trượt theo phương vuông góc với trục vào
Khi vận tốc trục vào tăng đến mức đã định, lực ly tâm làm phiến trượt
vàng văng ra, ép lên mặt trong của trục ra và do đó đóng ly hợp nhờ
ma sát.

16


Centrifugal clutch 2
/>Ly hợp ly tâm.

Trục vào màu lục, trục ra màu xanh.
Đĩa ma sát nâu lắp then trượt với trục ra màu xanh.
Khi vận tốc trục vào tăng đến mức đã định, nhờ lực ly tâm, hai đòn
vàng đẩy chốt màu cam của đĩa hồng về phía đĩa ma sát nâu và do đó
đóng ly hợp nhờ ma sát.

Centrifugal clutch 3
/>Ly hợp ly tâm.
Trục vào màu xanh, trục ra màu lục.
Hai phiến trượt vàng lắp khớp lăng trụ với trục vào.
Khi vận tốc trục vào tăng đến mức đã định, phiến trượt vàng bị lực
ly tâm đẩy ra ngoài. Đĩa ma sát màu hồng ép lên đĩa của trục ra với
lực lớn nhờ tác động khuếch đại của khâu màu xám, và do đó đóng
ly hợp nhờ ma sát.

Centrifugal clutch 4
/>Ly hợp ly tâm.
Trục vào màu xanh, trục ra màu lục.
Hai đòn vàng quay được trên chốt màu cam của đĩa trục vào màu
xanh. Khi vận tốc trục vào tăng đến mức đã định, nhờ lực ly tâm, đòn
vàng ăn khớp với răng của đĩa trục ra màu lục và do đó đóng ly hợp.

17


1.2.1. Ly hợp một chiều
Jaw clutch
/>Ly hợp vấu.
Trục vào màu cam. Đóng ly hợp bằng lực lò xo (cũng có thể bằng
lực tay). Không thể hiện bộ phận định vị càng gạt hồng lúc ly hợp

ở vị trí ngắt.

Ratchet clutch
/>Ly hợp răng cóc.
Cóc màu hồng nối trục vào màu cam với trục ra màu xanh.
Quay chốt màu lục có rãnh xoắn để điều khiển ly hợp.

Pin clutch
/>Ly hợp chốt, dùng cho máy dập nhỏ.
Bánh đai lớn quay liên tục. Đạp bàn đạp tím để đóng ly hợp. Khi đó
lò xo đẩy chốt vào đoạn rãnh vòng trên bánh đai, bánh đai được nối
với trục khuỷu.
Không thể hiện lò xo kéo bàn đạn trở lại khi bỏ chân khỏi bàn đạp.
Nếu không bỏ bàn đạp, trục khuỷu sẽ quay (dập) liên tục.

Rotary key clutch
/>Ly hợp then quay, dùng cho máy dập cỡ vừa.
Bánh đai lớn quay liên tục. Để đóng ly hợp, hãy đạp bàn đạp
(không thể hiện) để kéo con trượt xanh xuống. Khi đó then quay
màu hồng có thể quay (do lò xo) vào chạm rãnh trên bánh đai, bánh
đai được nối với trục khuỷu.
Nhả bàn đạp, con trượt xanh đi lên, ngắt ly hợp.
Nếu không nhả bàn đạp, trục khuỷu sẽ quay (dập) liên tục.
Hình nhỏ cho thấy then quay quay trong lỗ tròn tạo bởi trục khuỷu
và bánh đai khi chúng đứng yên.

One way clutch 1 (gear)
/>Ly hợp 1 chiều 3 bánh răng.
Bánh răng xanh là bánh dẫn.
Có một chiều quay của nó làm bánh răng vàng nâng lên (do

lực ăn khớp), ngắt truyền động.
Cơ cấu chỉ dùng cho vận tốc nhỏ vì có va đập.

18


One way clutch 3 (jaw)
/>Ly hợp vấu một chiều.
Trục vào có thể quay hai chiều nhưng chỉ truyền động cho trục ra
được một chiều. Có va đập khi trục ra không được truyền động,
nên chỉ dùng cho vận tốc nhỏ.

One way clutch 4 (slider)
/>Ly hợp một chiều.
Đĩa dân màu hồng có thể quay hai chiều nhưng chỉ truyền động cho
đĩa vàng được một chiều. Cơ cấu có va đập nên chỉ dùng cho vận
tốc nhỏ.

One way clutch 5 (spring)
/>Ly hợp một chiều lò xo.
Trục dẫn màu xanh có thể quay hai chiều nhưng chỉ
truyền động cho trục vàng được một chiều.
Chiều quay có khuynh hướng làm nhỏ lò xo sẽ được truyền cho trục vàng nhờ ma sát giữa
lò xo và hai trục.
Với chiều quay ngược lại trục vàng có thể quay nếu không có lực cản đặt vào nó.
Không cần cố định hai đầu lò xo với trục. Chỉ cần lực bóp nhẹ của lò xo với trục là được.
Hướng xoắn của lò xo quyết định chiều truyền động.
One way clutch 6 (spring)
/>Ly hợp một chiều lò xo.
Trục dẫn màu xanh có thể quay hai chiều nhưng

chỉ truyền động cho trục vàng được một chiều nhờ
lò xo hồng.
Chiều quay có khuynh hướng làm nhỏ lò xo hồng sẽ được truyền cho trục vàng nhờ ma sát
giữa lò xo hồng và hai trục.
Bạc màu xanh đứng yên. Lò xo màu cam dùng để giữ trục ra màu vàng đừng yên khi nó
không được truyền động.
Không cần cố định hai đầu lò xo với trục. Chỉ cần lực bóp nhẹ của lò xo với trục là được.
Hướng xoắn của lò xo quyết định chiều truyền động.

One way clutch 7 (helical gear)
/>Ly hợp một chiều bánh răng xoắn.
Trục dẫn màu xanh có thể quay hai chiều nhưng chỉ truyền động cho
trục lục được một chiều. Trục màu hồng dịch dọc khi trục vào đảo
chiều (do thành phần lực dọc sinh ra trong bộ truyền răng xoắn). Cơ
cấu có va đập răng nên chỉ dùng cho vận tốc nhỏ.

19


Face gear 14
/>Ly hợp một chiều bánh răng xoắn.
Trục dẫn màu xanh có thể quay hai chiều nhưng chỉ truyền động
cho trục vàng được một chiều. Trục màu hồng dịch dọc khi trục
vào đảo chiều (do thành phần lực dọc sinh ra trong bộ truyền
răng xoắn). Vòng màu cam thể hiện ổ bi chặn.
Cơ cấu có va đập răng nên chỉ dùng cho vận tốc nhỏ.

20

1.2.3. Ly hợp đảo chiều
4-Roller clutch
/>Ly hợp đảo chiều 4 con lăn.
Con lăn xanh: chủ động. Con lăn màu cam: bị dẫn.
Hai con lăn nhỏ quay lồng không.
Dùng cần màu hồng để dừng hay đảo chiều con lăn bị dẫn.
Nhược điểm của cơ cấu là cần có bộ phận lực ép (không thể hiện) để
tạo ma sát ở chỗ các con lăn xanh và hai con lăn nhỏ tiếp xúc với
nhau.
4-Gear clutch
/>Ly hợp đảo chiều 4 bánh răng.
Bánh răng xanh: chủ động. Bánh răng màu cam: bị dẫn.
Hai bánh răng nhỏ quay lồng không.
Dùng cần màu hồng để dừng hay đảo chiều bánh răng bị dẫn.
Cần biện pháp cố định cần màu hồng tại 3 vị trí làm việc của nó (không
thể hiện).
Nhược điểm của cơ cấu là có va đập giữa bánh răng màu cam và hai
bánh răng nhỏ khi đảo chiều.
Gear and Roller clutch
/>Ly hợp đảo chiều bánh răng và con lăn.
Bánh răng xanh: chủ động. Con lăn màu cam: bị dẫn.
Hai cặp bánh răng và con lăn nhỏ quay lồng không.
Dùng cần màu hồng để dừng hay đảo chiều con lăn bị dẫn.
Cơ cấu này tránh được nhược điểm của cơ cấu 4 con lăn hoặc cơ cấu 4
bánh răng nêu tại:
/> />
Reverse mechanism 1
/>Cơ cấu đảo chiều.
Tay gạt tím có 3 vị trị: tiến, dừng, lùi.
Không thể hiện cơ cấu bi lò xo để định vị tay gạt.

Bánh răng xanh và lục luôn ăn khớp với nhau.
Khi bánh răng hồng bên trái ăn với bánh răng xanh, bàn trượt
xám tiến.
Khi bánh răng hồng bên phải ăn với bánh răng lục, bàn trượt xám
lùi.
Vị trí dừng là để dừng bàn trượt hay chỉnh vị trí của nó (quay vit me màu cam).
Cơ cấu dùng cho vận tốc chậm. Với vận tốc nhanh: dừng trục dẫn trước khi đảo chiều.

21


Bevel gear clutch for changing rotation direction 1
/>Ly hợp côn đảo chiều

Bevel gear clutch for changing rotation direction 2
/>Ly hợp côn đảo chiều tự động.
Bánh răng hồng: chủ động. Trục ra bánh răng màu cam
quay tới lui. Hai bánh răng xanh quay lồng không trên trục
màu cam. Ly hợp động màu trắng lắp then trượt với trục
màu cam.
Trọng lượng của vật nặng trên đòn màu lục tạo lực đóng ly
hợp. Bộ truyền bánh răng côn bên phải dùng để điều khiển
ly hợp. Trị số góc quay tới lui của trục ra phụ thuộc tỷ số truyền của bộ truyền này.
Có thể dùng cơ cấu lò xo lật tác động nhanh thay cho vật nặng. Ví dụ:
/>
Chain drive 1E
/>Truyền động xích tự đảo chiều hướng chuyển động của xích.
Trên hình trên: khâu dẫn là đĩa xích màu cam, hai đĩa xích tím bị
dẫn. Mô phỏng cho thấy hoạt động của đĩa xích dẫn và xích lúc
đảo chiều: chuyển động từ trái sang phải chuyển thành từ phải

sang trái. Khi đảo chiều ngược lại (chuyển động từ phải sang trái
chuyển thành từ trái sang phải) quá trình xẩy ra tương tự: xích đi từ
phía dưới của đĩa xích dẫn lên phía trên.
Tấm dẫn màu vàng và khâu màu hồng đóng vai trò chủ yếu.
Thời gian giữa hai lần đảo chiều phụ thuộc chiều dài xích.

22


1.2.4. Ly hợp siêu việt
Ratchet mechanism 5
/>Líp xe đạp.
Vành răng xanh nhận chuyển động từ người đạp xe. Moay ơ vàng
chỉ quay khi vành răng quay theo chiều kim đồng hồ.
Cóc đỏ luôn bị ép về phía moay ơ vàng bởi một lò xo. Thực tế có
hai cóc được dùng trong líp xe đạp.
Nếu moay ơ vàng là khâu dẫn quay theo chiều kim đồng hồ thì
không làm vành răng xanh quay theo.
Roller overrunning clutch 2
/>Ly hợp siêu việt. Vành màu lục và đĩa xanh quay quanh ổ cố định.
Mũi tên chỉ chiều quay của khâu dẫn theo từng lúc.
Khi vành là khâu dẫn, chuyển động quay hai chiều của nó chỉ truyền
cho đĩa xanh theo chiều kim đồng hồ.
Khi đĩa xanh là khâu dẫn, chuyển động quay hai chiều của nó chỉ
truyền cho vành màu lục theo chiều ngược kim đồng hồ.
Two way overrunning clutch 1
/>Ly hợp siêu việt hai chiều. Vành màu xanh và càng hồng quay quanh
ổ cố định.
Đĩa màu lục quay không trên trục càng hồng.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.

1. Khi vành xanh là khâu dẫn, chuyển động quay hai chiều của nó
truyền cho đĩa lục nhờ các con lăn chèn vào giữa đĩa xanh và vành lục
(con lăn màu cam cho chiều ngược kim đồng hồ, con lăn màu vàng cho chiều kim đồng
hồ). Chuyển động quay của đĩa lục được truyền cho càng hồng nhờ tiếp xúc đàn hồi qua lò
xo, bạc đỏ và con lăn (con lăn vàng cho chiều kim đồng hồ, con lăn màu cam cho chiều
ngược kim đồng hồ).
2. Khi càng hồng là khâu dẫn, chuyển động quay hai chiều của nó truyền cho đĩa lục nhờ
tiếp xúc đàn hồi qua con lăn, bạc đỏ và lò xo (con lăn cam cho chiều kim đồng hồ, con lăn
vàng cho chiều ngược kim đồng hồ).
Không thể truyền động cho vành xanh vì không có hiện tượng chèn con lăn.
3. Khi đĩa lục là khâu dẫn, chuyển động quay hai chiều của nó truyền cho vành xanh nhờ
các con lăn chèn vào giữa đĩa xanh và vành lục (con lăn màu cam cho chiều kim đồng hồ,
con lăn màu vàng cho chiều ngược kim đồng hồ). Chuyển động quay của đĩa lục được
truyền cho càng hồng nhờ tiếp xúc đàn hồi qua lò xo, bạc đỏ và con lăn (con lăn vàng cho
chiều kim đồng hồ, con lăn màu cam cho chiều ngược kim đồng hồ).
Tóm lại, chuyển động quay hai chiều chỉ có thể truyền từ vành xanh đến càng hồng. Truyền
ngược lại là không thể. Càng hồng và đĩa lục luôn quay cùng nhau.
Nếu giữ vành xanh cố định, chuyển động quay chỉ có thể truyền từ càng hồng đến đĩa lục.
Truyền ngược lại là không thể, gây kẹt cơ cấu. Khi đó đĩa lục không thể đóng vai trò khâu
dẫn.

23


Two way overrunning clutch 2
/>Ly hợp siêu việt hai chiều.
Vành màu xanh và càng hồng quay quanh ổ cố định.
Đĩa ô van màu lục quay không trên trục càng hồng.
Lò xo nâu ép các con lăn vào khe chêm giữa vành và đĩa.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.

Chuyển động quay hai chiều có thể truyền từ vành xanh cho càng
hồng. Không thể truyền theo chiều ngược lại.
Càng hồng và đĩa ô van luôn quay cùng nhau.
Đây là một biến thể của cơ cấu: “Two way overrunning clutch 1”
/>
Roller overrunning clutch 3
/>Ly hợp siêu việt.
Vành màu xanh và càng hồng quay quanh ổ cố định.
Đĩa màu lục quay không trên trục càng hồng.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.
1. Khi vành xanh là khâu dẫn, chuyển động quay ngược chiều kim
đồng hồ của nó truyền cho đĩa lục nhờ các con lăn vàng chèn vào
giữa đĩa lục và vành xanh.
Chuyển động quay cùng chiều kim đồng hồ của vành xanh không thể truyền cho càng
hồng.
2. Khi càng hồng là khâu dẫn, chuyển động quay hai chiều của nó truyền cho đĩa lục nhờ
tiếp xúc đàn hồi qua con lăn vàng, bạc đỏ và lò xo (cho chiều kim đồng hồ), hoặc tiếp xúc
trực tiếp giữa càng hồng và đĩa lục (cho chiều ngược kim đồng hồ).
Không thể truyền động cho vành xanh vì không có hiện tượng chèn con lăn.
3. Khi đĩa lục là khâu dẫn, chuyển động quay cùng chiều kim đồng hồ của nó truyền cho
vành xanh nhờ các con lăn vàng chèn vào giữa đĩa lục và vành xanh.
Chuyển động quay ngược chiều kim đồng hồ của đĩa lục không thể truyền cho vành xanh.
Chuyển động quay của đĩa lục được truyền cho càng hồng nhờ tiếp xúc đàn hồi qua lò xo,
bạc đỏ và con lăn vàng (cho chiều ngược kim đồng hồ), hoặc bằng tiếp xúc trực tiếp giữa
đĩa lục và càng hồng (cho chiều kim đồng hồ).
Ball overrunning clutch 1
/>Ly hợp siêu việt dùng bi.
Trục màu xanh và lục quay quanh ổ cố định.
Lò xo đỏ luôn ép các bi vàng vào khe chêm giữa hai trục.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.

Khi trục xanh là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của
nó chỉ có chiều ngược kim đồng hồ là truyền được cho trục lục.
Khi trục lục là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của
nó chỉ có chiều kim đồng hồ là truyền được cho trục xanh.

24


Sprag overrunning clutch 1
/>Ly hợp siêu việt dùng chêm.
Trục màu xanh và lục quay quanh ổ cố định.
Lò xo xanh và chốt đỏ duy trì sự tiếp xúc giữa các chêm vàng và
hai trục.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.
Khi trục xanh là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của
nó chỉ có chiều kim đồng hồ là truyền được cho trục lục.
Khi trục lục là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó chỉ có chiều ngược kim
đồng hồ là truyền được cho trục xanh.
Sprag overrunning clutch 2
/>Ly hợp siêu việt dùng chêm.
Trục màu xanh và lục quay quanh ổ cố định.
Lò xo đồng duy trì sự tiếp xúc giữa các chêm vàng, chốt hồng và
hai trục.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.
Khi trục xanh là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó
chỉ có chiều kim đồng hồ là truyền được cho trục lục.
Khi trục lục là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó chỉ có chiều ngược kim
đồng hồ là truyền được cho trục xanh.
Sprag overrunning clutch 3
/>Ly hợp siêu việt dùng đòn quay.

Trục màu xanh và lục quay quanh ổ cố định.
Lò xo đổ duy trì sự tiếp xúc giữa các chêm vàng, chốt hồng và hai
trục.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.
Khi trục xanh là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó
chỉ có chiều kim đồng hồ là truyền được cho trục lục.
Khi trục lục là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó chỉ có chiều ngược kim
đồng hồ là truyền được cho trục xanh.
Sprag overrunning clutch 4
/>Ly hợp siêu việt dùng chêm quay.
Trục màu xanh và lục quay quanh ổ cố định.
Lò xo đỏ duy trì sự tiếp xúc giữa các chêm vàng với rãnh chữ V của
trục lục.
Mũi tên chỉ chiều quay của từng khâu dẫn theo từng lúc.
- Khi trục xanh là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó
chỉ có chiều kim đồng hồ là truyền được cho trục lục.
- Khi trục lục là khâu dẫn, trong chuyển động quay hai chiều của nó chỉ có chiều ngược kim
đồng hồ là truyền được cho trục xanh.
- Nếu giữ trục lục cố định, trục xanh chỉ có thể quay theo chiều ngược kim đồng hồ. Nó bị
tự động phanh lại khi quay theo chiều kim đồng hồ: cơ cấu chống quay ngược.

25