Bánh răng là một bộ phận cơ khí có các răng được cắt khớp nhau với một bộ phận răng khác để truyền momen quay. Bánh răng thường được sử dụng theo cặp, thông thường sẽ là 2 - 3 - 4 cặp, các cặp bánh răng nối tiếp nhau theo hình dạng song song. Các loại động cơ hộp số khác nhau sử dụng bánh răng khác nhau. Tùy vào mỗi loại bánh răng sẽ có cấu tạo, ưu - nhược điểm, ứng dụng riêng. Ở bài viết này, Kỹ Thuật Năng Lượng sẽ chỉ rõ các loại bánh răng khác nhau, đặc điểm của mỗi loại.

Bánh răng côn (bevel gear)

Bánh răng côn có dạng hình nón và răng của nó được cắt dọc theo dạng hình nón đó, được sử dụng để truyền lực tại 2 trục giao nhau tại 1 điểm. 

Cấu tạo:

Gồm phần bánh răng và phần côn. Bánh răng có dạng hình tròn, có các rãnh liên tiếp nhau, các răng nằm trên mặt côn. Kích thước của răng và module phụ thuộc vào chiều dài của côn. Càng về phía đỉnh, kích thước của răng và module càng nhỏ và ngược lại. 

Được dùng chủ yếu để truyền động và điều chỉnh tốc độ quay nhanh chậm của động cơ.

Các loại bánh răng côn chủ yếu:

• Bánh răng côn thẳng (straight bevel gear): bánh răng hình nón, thẳng, nhỏ dần về phía đỉnh, được dùng để truyền lực giữa các trục vuông góc với nhau.

• Bánh răng côn xoắn (spiral bevel gear): là loại bánh răng cong về một góc, dùng để truyền lực từ các trục vuông góc, bánh răng côn xoắn cho phép tiếp xúc từ từ nên hoạt động sẽ êm và ít rung hơn bánh răng côn thẳng.

• Bánh răng côn hình Zerol: có các răng cong, đầu mỗi răng phẳng với trục, còn thân răng được quét theo chu vi bánh răng (gần giống với bánh răng côn xoắn).

• Bánh răng côn Hypoid: bề mặt bánh răng hình Hypoid, đường kính bánh răng lớn, tuổi thọ bánh răng cao hơn so với các loại còn lại.

Ưu - nhược điểm của bánh răng côn:

Ưu điểm:

• Được thay đổi góc hoạt động.

• Số lượng bánh răng linh hoạt, tùy vào mục đích sử dụng mà chọn loại bánh răng khác nhau.

• Giá hợp lý.

• Chịu lực tốt, độ bền cao.

• Khả năng chịu tải cao, hiệu suất hoạt động cao

Nhược điểm:

• Khó sản xuất

• Bánh răng côn xoắn hiệu suất thấp hơn so với bánh răng côn thẳng

Ứng dụng:

• Máy tiện, máy khoan cầm tay, máy phay

• Van điều khiển chất lỏng

• Bộ truyền động vi sai, thiết bị định vị

• Thiết bị đóng gói thực phẩm

• Hệ thống máy nén dầu khí

Bánh răng tuần hoàn (epicyclic gear)

Bánh răng tuần hoàn còn được gọi là bánh răng hành tinh có chuyển động tương đối của các trục. Bánh răng tuần hoàn bao gồm 2 hoặc nhiều bánh răng được lắp cho tâm của một bánh răng quay quanh tâm của bánh răng kia.

Cấu tạo:

Bánh răng tuần hoàn có nhiều răng khi quay quanh bánh răng mặt trời, giúp dễ dàng điều chỉnh nhiều vòng quay của bộ truyền động cho mỗi vòng quay của trục đầu ra.

Ưu - nhược điểm của bánh răng tuần hoàn:

Ưu điểm:

• Độ rung thấp

• Tỉ lệ giảm tốc độ cao

• Cấu trúc nhỏ gọn, trọng lượng nhẹ, mật độ công suất cao

Nhược điểm:

• Hiệu suất tương đối thấp so với các hệ thống bánh răng đơn giản

Ứng dụng:

• Cánh tay robot

• Hộp số truyền động của xe hybrid và máy phát điện tua bin

Bánh răng xoắn (helical gear)

Bánh răng xoắn có răng nghiêng với trục bánh răng, bánh răng xoắn có răng dài hơn so với bánh răng trụ thẳng, do đó chúng có thể hoạt động tốt hơn so với bánh răng trục thẳng. Bánh răng xoắn phù hợp với các ứng dụng cần tốc độ cao.

Ưu - nhược điểm bánh răng xoắn:

Ưu điểm:

• Khả năng chịu tải và tỷ số tiếp xúc cao hơn so với bánh răng trụ thẳng.

• Độ chính xác cao

Nhược điểm:

• Hiệu suất thấp hơn so với bánh răng trụ thẳng

Ứng dụng:

Bánh răng xoắn được sử dụng để truyền tải nặng với tốc độ cao giữa các trục song song như: 

• Hộp số ô tô

• Máy in

• Băng tải và thang máy

• Tự động hóa nhà máy

Bánh răng vương miện (crown gear)

Bánh răng vương miện là một bánh răng mà các răng của bánh răng không phẳng mà nghiêng một góc. Góc phổ biến nhất là góc vuông (90 độ).

Ứng dụng:

Bánh răng vương miện được sử dụng rộng rãi ở thời xưa. Thời nay, bánh răng vương miện được thay thế bằng bánh răng côn. Bánh răng vương miện thường ăn khớp với các bánh răng côn.

Bánh răng vít (hypoid gear)

Bánh răng trục vít bánh vít là một cặp bánh răng xoắn cùng một tay quay với góc xoắn là 45 độ, trên các trục song song, không giao nhau. 

Cấu tạo:

Thường được cấu tạo bằng hợp kim của đồng.

Ưu - nhược điểm của bánh răng vít:

Ưu điểm:

• Tỷ số truyền lớn

• Làm việc êm, không ồn

• Có khả năng tự hãm

• Có độ chính xác động học cao

Nhược điểm:

• Vì tiếp điểm răng là một điểm nên khả năng chịu tải thấp, không thích hợp để truyền công suất lớn.

• Công suất được truyền qua các bề mặt răng nên khi sử dụng phải chú ý bôi trơn.

• Hiệu suất thấp, hiệu suất sinh nhiệt nhiều do vận tốc trượt lớn.

Ứng dụng:

• Hộp giảm tốc

• Thang máy và thang nâng

• Điều chỉnh nhạc cụ

• Phương tiện giao thông đường bộ