Ly hợp ma sát truyền mô-men qua lực ma sát giữa các đĩa, nên đóng được khi hai trục đang chênh tốc và trượt để đồng tốc dần. Ly hợp vấu, hay ly hợp răng, truyền mô-men bằng răng ăn khớp: không trượt, gần như không rơ, nhưng chỉ được đóng khi đứng yên hoặc chênh tốc rất thấp.
Kết luận trên đúng khi áp cho ly hợp công nghiệp loại điện từ trong tài liệu của Ogura, KEB và Warner Electric. Ngưỡng tốc độ được phép đóng ly hợp răng mỗi hãng ghi một kiểu: Ogura ghi dưới 50 vòng/phút cho sản phẩm của hãng, KEB ghi khi trục đứng yên, Warner Electric ghi tốc độ rất thấp. Bài không đưa một ngưỡng chung; ngưỡng dùng được là ngưỡng của đúng sản phẩm.
Bảng đối chiếu ly hợp ma sát và ly hợp vấu
| Tiêu chí | Ly hợp ma sát (nhiều đĩa) | Ly hợp vấu, ly hợp răng |
|---|---|---|
| Truyền mô-men bằng | Ma sát giữa các bề mặt đĩa | Răng trên phần ứng và rôto ăn khớp, cho trục bị dẫn quay đồng bộ với trục chủ động [2] |
| Đóng khi đang quay | Đóng và ngắt được ở tốc độ cao hơn nhiều, theo Ogura [1] | Ogura: tốc độ tương đối thấp, dưới 50 vòng/phút với sản phẩm của hãng [1]; KEB: khi trục đứng yên, nếu không biên dạng răng có thể hỏng [2]; Warner Electric: tốc độ rất thấp [3] |
| Trượt | Trượt được; Ogura lưu ý không để trượt liên tục vì tích nhiệt và hỏng sớm [4] | Không trượt [1]; nối truyền động dương, không trượt [3] |
| Rơ | Nguồn đã kiểm không nêu | Thiết kế cho rơ tối thiểu, gần như bằng 0 khi đã đóng [1] |
| Mô-men trên cùng đường kính | Mốc so sánh | Ogura: nhỉnh hơn một chút so với ly hợp nhiều đĩa của hãng [1]; KEB: khoảng 3 lần ly hợp ma sát điện từ thông thường [2] |
| Vị trí ăn khớp | Bất kỳ | Có thể thiết kế chỉ đóng ở một vị trí, cần cho máy in phải đồng pha các cụm [1] |
| Khi quá tải | Mô-men vượt khả năng ma sát thì đĩa trượt; trượt kéo dài thì tích nhiệt [4] | Không trượt nên không tự cắt mô-men khi quá tải [1] |
| Trượt liên tục có chủ đích | Có loại ly hợp bột từ được thiết kế cho trượt liên tục [4] | Không áp dụng |
Nguồn [1]–[4] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 10/09/2026. Tỉ lệ mô-men là khẳng định của từng hãng cho sản phẩm của hãng, hai hãng ghi khác nhau.
Vì sao ly hợp ma sát sinh nhiệt mỗi lần đóng?
Khi hai trục đang chênh tốc được nối qua đĩa ma sát, các đĩa trượt lên nhau cho tới khi hai phía quay cùng tốc độ. Trong khoảng trượt đó, mô-men ma sát nhân với tốc độ trượt là công suất biến thành nhiệt ngay tại mặt đĩa. Với trường hợp đơn giản là tăng tốc một khối quán tính J từ đứng yên lên tốc độ ω của trục chủ động đang quay đều, năng lượng biến thành nhiệt trong lần đóng bằng đúng động năng khối đó nhận được, ½·J·ω². Tăng gấp đôi tốc độ lúc đóng thì nhiệt mỗi lần đóng tăng bốn lần. Cách tính năng lượng đóng ngắt và công suất nhiệt trung bình theo tần suất xem ở tính ly hợp – phanh theo năng lượng và nhiệt.
Nhiệt là giới hạn thật của ly hợp ma sát. Ogura lưu ý phải cân nhắc để không cho ly hợp trượt liên tục, gây tích nhiệt không mong muốn và hỏng sớm, và chỉ ra rằng có ly hợp bột từ được thiết kế riêng cho trượt liên tục [4]. Nguyên lý đĩa ma sát một đĩa, nhiều đĩa xem ở ly hợp ma sát: nguyên lý.
Vì sao ly hợp răng phải đóng khi gần đứng yên?
Răng của ly hợp vấu phải lọt vào rãnh răng bên kia mới truyền được mô-men. Khi hai phía còn chênh tốc, đỉnh răng không kịp lọt vào rãnh mà va vào sườn và đỉnh răng đối diện; mỗi lần va chạm hấp thụ phần động năng chênh lệch trong thời gian rất ngắn. KEB mô tả ly hợp răng điện từ: từ trường kéo phần ứng có răng qua khe hở không khí về phía mặt rôto, hai biên dạng răng ăn khớp để puli quay đồng bộ với trục chủ động — và hãng ghi rõ phải đóng khi trục đứng yên, nếu không biên dạng răng có thể hỏng [2]. Ogura cho ngưỡng dưới 50 vòng/phút với sản phẩm của hãng [1]; Warner Electric ghi thiết kế cho đóng ở tốc độ rất thấp [3].
Ba cách ghi khác nhau cho cùng một giới hạn là lý do bài không đưa một con số chung: con số dùng được là con số của đúng ly hợp đang lắp. Ly hợp điện từ mất điện thì đóng hay mở xem ở ly hợp và phanh điện từ khi mất điện.
Không trượt: đồng pha được, nhưng không tự bảo vệ quá tải
Ly hợp răng không trượt và được thiết kế cho rơ tối thiểu; Ogura ghi còn có thể thiết kế để chỉ đóng ở một vị trí, điều quan trọng với máy như máy in phải giữ các cụm đúng thời điểm với nhau [1]. Ly hợp ma sát không làm được việc này: trượt trong lúc đóng làm lệch pha giữa hai trục một góc không biết trước.
Cùng tính chất đó thành nhược điểm khi tải bị kẹt: ly hợp không trượt thì mô-men quá tải truyền thẳng qua [1]. Chỗ cần cắt mô-men khi quá tải phải có một bộ phận khác làm việc đó, như bộ giới hạn mô-men riêng; mayr mô tả một loại như vậy là ly hợp trượt giới hạn mô-men khoá bằng ma sát, giữ được tải [5]. Bài không đối chiếu các loại bộ giới hạn mô-men. Khớp nối trục và cách chọn theo độ lệch xem ở khớp nối trục.
Ba mẹo sai về ly hợp
Mẹo sai 1: "Ly hợp vấu đóng được khi đang quay nhanh, chỉ cần lực đóng đủ lớn." KEB ghi phải đóng khi trục đứng yên, nếu không biên dạng răng có thể hỏng [2]; Ogura ghi chỉ đóng được ở tốc độ tương đối thấp [1]. Lực đóng lớn hơn không làm răng lọt vào rãnh nhanh hơn tốc độ chênh lệch.
Mẹo sai 2: "Cứ để ly hợp ma sát trượt liên tục để bảo vệ máy." Ogura lưu ý trượt liên tục gây tích nhiệt không mong muốn và hỏng sớm [4]. Việc trượt liên tục là của loại ly hợp thiết kế riêng cho nó, như ly hợp bột từ. Ngay cả ly hợp trượt dùng làm bộ giới hạn mô-men cũng có trần: mayr ghi tốc độ trượt, thời gian trượt và mô-men đặt không được vượt, để lớp ma sát không quá nhiệt [5].
Mẹo sai 3: "Ly hợp răng tự trượt khi quá tải nên cũng bảo vệ được truyền động." Ogura ghi ly hợp răng không trượt [1].
Bảng quyết định: thấy gì tại máy thì chọn loại nào
| Thấy tại máy | Nghiêng về | Căn cứ |
|---|---|---|
| Phải nối truyền động khi trục chủ động đang quay, không dừng máy | Ly hợp ma sát | [1] |
| Hai trục dừng hẳn được trước khi nối, cần mô-men lớn trong đường kính nhỏ | Ly hợp răng | [1][2] |
| Cụm máy phải giữ đúng pha giữa các trạm | Ly hợp răng loại chỉ đóng ở một vị trí | [1] |
| Vỏ ly hợp ma sát nóng rõ sau chu kỳ, lớp ma sát mòn nhanh | Đo thời gian trượt mỗi lần đóng và tần suất; không dùng làm bộ trượt liên tục | [4] |
| Cần trượt liên tục để giữ lực căng hay điều chỉnh mô-men | Ly hợp loại thiết kế cho trượt liên tục, như ly hợp bột từ | [4] |
| Mặt răng ly hợp vấu mẻ, đầu răng bị vê tròn | Đo tốc độ tương đối lúc đóng, so với giới hạn của hãng | [2] |
| Truyền động dùng ly hợp răng có nguy cơ kẹt tải | Bố trí bộ giới hạn mô-men riêng | Ly hợp răng không trượt [1] |
Nguồn và giới hạn
Tra ngày 10/09/2026. Các câu dẫn đã được đối chiếu trên văn bản tải trực tiếp từ trang của hãng.
- [1] Ogura Industrial Corp, Product of the Week — Multiple Disc Clutches / Tooth Clutches: https://ogura-clutch.com/featured_product_industrial.php?type=1 — tốc độ đóng của ly hợp răng và ly hợp nhiều đĩa; không trượt, rơ tối thiểu; đóng ở một vị trí.
- [2] KEB America, Electromagnetic Tooth Clutches — How they Work (22/09/2017): https://www.kebamerica.com/blog/electromagnetic-tooth-clutches-how-they-work/ — cách ly hợp răng điện từ ăn khớp; đóng khi trục đứng yên; tỉ lệ mô-men theo hãng.
- [3] Warner Electric, trang sản phẩm ly hợp răng điện từ E320: https://www.warnerelectric.com/products/electromagnetic-clutch/in-line-clutch-coupling/power-apply---tooth-technology/e320 — đóng ở tốc độ rất thấp, nối dương không trượt.
- [4] Ogura Industrial Corp, Product of the Week — AM series: https://ogura-clutch.com/featured_product_industrial.php?type=4 — không để ly hợp trượt liên tục; ly hợp bột từ cho trượt liên tục.
- [5] mayr, trang bộ giới hạn mô-men dạng ly hợp trượt dòng ROBA®: https://www.mayr.com/en/products/torque-limiters/roba-slip-hub~308 — ly hợp giới hạn mô-men khoá bằng ma sát, giữ tải; tốc độ trượt, thời gian trượt, mô-men đặt không được vượt để tránh quá nhiệt lớp ma sát.
- Tiêu chuẩn: không tìm được tiêu chuẩn ISO hoặc EN có tên chuyên về đặc tính ly hợp vấu và ly hợp ma sát công nghiệp mà kiểm được trên văn bản gốc, nên bài không dẫn tiêu chuẩn.
Bảng này không dùng cho:
- Ly hợp ô tô, xe máy: nguồn đã dẫn viết cho ly hợp công nghiệp.
- Ngưỡng tốc độ đóng chung cho mọi ly hợp răng: ba hãng ghi ba cách, phải lấy của đúng sản phẩm.
- So mô-men bằng số giữa ly hợp răng và ly hợp ma sát của các hãng khác nhau: bài không đánh giá sản phẩm.
- Chọn bộ giới hạn mô-men, mô-men đặt và hệ số dịch vụ: nằm ngoài bài.
Không xác định được từ bài này: năng lượng trượt cho phép của một ly hợp ma sát cụ thể — là thông số của nhà sản xuất.
Cần chính xác hơn: công thức năng lượng và nhiệt khi đóng ngắt theo tần suất ở tính ly hợp – phanh.
Câu hỏi thường gặp
Ly hợp vấu là gì? Là ly hợp truyền mô-men bằng các vấu hay răng ăn khớp giữa hai nửa, thay vì bằng ma sát. Nó không trượt và gần như không rơ khi đã đóng, nhưng chỉ đóng được khi hai phía đứng yên hoặc chênh tốc rất thấp. Tài liệu hãng thường gọi là ly hợp răng (tooth clutch).
Ly hợp vấu đóng ở tốc độ bao nhiêu thì được? Không có một con số chung. Ogura ghi dưới 50 vòng/phút cho ly hợp răng của hãng, KEB ghi phải đóng khi trục đứng yên, Warner Electric ghi tốc độ rất thấp. Ngưỡng áp dụng là ngưỡng trong tài liệu của đúng ly hợp đang dùng.
Ly hợp ma sát có trượt liên tục được không? Ly hợp ma sát thông thường không nên trượt liên tục: Ogura lưu ý việc đó gây tích nhiệt và hỏng sớm. Ứng dụng cần trượt liên tục, như giữ lực căng, dùng loại ly hợp thiết kế riêng cho việc đó như ly hợp bột từ.
Ly hợp răng có bảo vệ quá tải không? Không. Ly hợp răng không trượt, nên mô-men quá tải truyền thẳng qua. Chỗ cần cắt mô-men khi kẹt tải phải có bộ giới hạn mô-men riêng.
Ly hợp răng truyền mô-men lớn hơn ly hợp ma sát bao nhiêu? Tùy hãng và sản phẩm. Ogura ghi ly hợp răng chỉ nhỉnh hơn một chút so với ly hợp nhiều đĩa của hãng trên cùng đường kính, còn KEB ghi khoảng 3 lần so với ly hợp ma sát điện từ thông thường. Hai khẳng định là của hai sản phẩm khác nhau.
Vì sao máy in dùng ly hợp răng? Vì ly hợp răng có thể thiết kế để chỉ đóng ở một vị trí, giữ các cụm của máy đúng thời điểm với nhau, theo Ogura. Ly hợp ma sát trượt trong lúc đóng nên làm lệch pha một góc không biết trước.