Vòng phanh (hay còn gọi là circlip, snap ring, retaining ring) là một chi tiết cơ khí nhỏ nhưng đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong các hệ thống truyền động và cơ cấu máy. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu rõ về các loại vòng phanh công nghiệp, công dụng, chất liệu, ưu nhược điểm, kích thước tiêu chuẩn và cách lựa chọn phù hợp.
1. Vòng phanh là gì?
Vòng phanh là một loại vòng có hình tròn không kín, được thiết kế để lắp vào rãnh của trục hoặc lỗ nhằm cố định các bộ phận như bánh răng, bạc đạn, bạc lót… Vòng phanh giúp hạn chế chuyển động tịnh tiến của chi tiết máy theo phương trục, tránh tình trạng các chi tiết bị trượt hoặc tuột ra khỏi vị trí làm việc.
2. Phân loại chi tiết các loại vòng phanh
2.1. Vòng phanh ngoài (External Circlip)
Đặc điểm:
- Là loại vòng phanh được lắp vào rãnh ngoài của trục.
- Khi chưa lắp, vòng có xu hướng bung ra. Khi lắp vào trục, vòng sẽ ép lại, tạo ra lực đàn hồi để giữ cố định trên trục.
- Có hai lỗ ở hai đầu dùng để thao tác bằng kìm chuyên dụng (circlip pliers).
Công dụng:
- Giữ cho các chi tiết máy không bị trượt khỏi trục khi làm việc.
- Dùng phổ biến trong các cụm bánh răng, trục quay, bạc đạn…
Ưu điểm:
- Khả năng chịu lực lớn, độ ổn định cao.
- Dễ dàng tháo lắp bằng dụng cụ phù hợp.
Nhược điểm:
- Cần tạo rãnh trục chính xác khi gia công.
- Nếu dùng sai kích thước dễ dẫn đến tuột vòng.
Ứng dụng:
- Máy công nghiệp, ô tô, xe máy, thiết bị cơ khí, quạt công nghiệp, máy nén khí…
2.2. Vòng phanh trong (Internal Circlip)
Đặc điểm:
- Được lắp vào rãnh trong của lỗ hoặc ống.
- Khi chưa lắp, vòng co lại. Khi lắp, vòng sẽ bung ra ép sát vào rãnh để cố định chi tiết bên trong.
Công dụng:
- Giữ các bộ phận như ổ trục, bạc đạn, bánh răng bên trong một khoang máy, không cho chúng dịch chuyển.
Ưu điểm:
- Chắc chắn, không chiếm nhiều không gian bên ngoài.
- Đảm bảo cố định tốt cho các chi tiết bên trong lỗ.
Nhược điểm:
- Yêu cầu rãnh chính xác và đúng tiêu chuẩn.
- Việc tháo lắp trong lỗ sâu có thể khó khăn nếu không có dụng cụ chuyên dụng.
Ứng dụng:
- Hộp số, động cơ điện, thiết bị quay, cơ cấu đóng mở tự động, piston máy bơm…
2.3. Vòng phanh E (E-clip)
Đặc điểm:
- Có hình dạng giống chữ E, gồm 3 chân (càng) kẹp vào trục.
- Lắp vào rãnh trên trục tròn, dùng tay hoặc dụng cụ đơn giản để cố định.
Công dụng:
- Thường dùng để giữ các chi tiết nhẹ hoặc cần tháo lắp thường xuyên.
Ưu điểm:
- Lắp nhanh, tiện lợi, không yêu cầu dụng cụ phức tạp.
- Phù hợp với các cơ cấu có yêu cầu tháo lắp thường xuyên.
Nhược điểm:
- Chỉ chịu được tải nhẹ đến trung bình.
- Dễ bung nếu dùng sai kích thước hoặc không đúng rãnh.
Ứng dụng:
- Thiết bị gia dụng, đồ chơi cơ khí, thiết bị điện tử, các chi tiết nhỏ trong máy in, máy văn phòng…
So sánh tổng hợp ba loại vòng phanh
| Tiêu chí | Vòng phanh ngoài | Vòng phanh trong | Vòng phanh E |
|---|---|---|---|
| Vị trí lắp | Trên trục | Trong lỗ | Trên trục |
| Khả năng chịu lực | Cao | Cao | Trung bình đến thấp |
| Độ phức tạp lắp đặt | Trung bình (cần kìm lắp) | Trung bình (cần kìm lắp) | Dễ dàng |
| Tính tiện lợi | Tốt trong hệ thống cố định | Tốt cho chi tiết bên trong | Tốt cho tháo lắp nhanh |
| Ứng dụng điển hình | Máy cơ khí, ô tô, trục bánh xe | Động cơ, hộp số, bạc đạn trong lỗ | Thiết bị nhỏ, máy móc gia dụng |
. Kích thước vòng phanh tiêu chuẩn
Vòng phanh được sản xuất theo nhiều tiêu chuẩn quốc tế:
- DIN 471: Vòng phanh ngoài cho trục (từ Ø3mm đến Ø300mm)
- DIN 472: Vòng phanh trong cho lỗ (từ ×8mm đến Ø300mm)
- DIN 6799: Vòng phanh E (từ Ø0.8mm đến Ø30mm)
Mỗi kích thước sẽ có tham số đường kính vòng, bề dày, rãnh lắp, đường kính dụng kím…
5. Lưu ý khi chọn vòng phanh trong công nghiệp
- Xác định loại chi tiết mà vòng phanh cần giữ (bên trong hay ngoài trục).
- Tính toán tải trọng và môi trường làm việc (ẩm, hóa chất, nhiệt độ…)
- Chọn kích thước theo tiêu chuẩn, đảm bảo độ chính xác và ăn khít.
- Sử dụng dụng cụ lắp đặc biệt để tránh cong vênh hoặc hỏng vòng khi thao tác.