Dây đai Curoa (Belts)
Dây đai thường được dùng để truyền tải mức momen xoắn nhẹ. Chúng vẫn có thể dùng trong các ứng dụng tải cao như hệ thống truyền động gầm, tuy nhiên các loại dây đai có khả năng chịu tải tương đương với xích thường có bề rộng lớn hơn xích rất nhiều.
Tương tự như xích, có nhiều loại dây đai khác nhau; những loại phổ biến trong FTC là 3mm GT2, 2mm GT2, 5mm HTD và 3mm HTD.
1. CÁC LOẠI DÂY ĐAI PHỔ BIẾN TRONG FTC
3mm GT2
Mô tả: Có bước răng 3mm. Sử dụng biên dạng răng cong kiểu PowerGrip.
Đặc điểm: Đây là loại "phải có" cho hầu hết robot FTC. Nó cân bằng hoàn hảo giữa kích thước nhỏ gọn và khả năng chịu tải.
Ưu điểm: Độ rơ (backlash) cực thấp, rất khó bị nhảy răng khi được căng đúng cách.
2mm GT2
Mô tả: Bước răng chỉ 2mm, răng và đai rất mỏng mảnh.
Đặc điểm: Dùng cho các cơ cấu siêu nhẹ, nơi mà không gian là ưu tiên hàng đầu.
Ưu điểm: Trọng lượng cực nhẹ, vận hành mượt mà ở tốc độ cao.
Nhược điểm: Rất dễ bị nhảy răng nếu gặp tải nặng.
S3M / 3mm HTD
Mô tả: Bước răng 3mm nhưng biên dạng răng tròn kiểu cũ (HTD - High Torque Drive).
Đặc điểm: Thường xuất hiện trên các linh kiện công nghiệp (như hãng Misumi) hoặc các đội tự gia công puli riêng.
Ưu điểm: Rất bền bỉ trong các ứng dụng truyền động thô.
Nhược điểm: Độ rơ (backlash) lớn hơn một chút so với GT2, nên không được ưu tiên cho các cánh tay máy cần độ chính xác tuyệt đối.
5mm HTD
Mô tả: Có bước răng 5mm, biên dạng răng tròn sâu đặc trưng của hệ HTD.
Đặc điểm: Là "lực sĩ" trong các dòng đai robot. Thường dùng cho hệ thống truyền động bánh xe (Drivetrain) hoặc các cơ cấu nâng hạ chịu tải cực nặng.
Ưu điểm: Khả năng chịu momen xoắn cực lớn. Gần như không thể bị nhảy răng nhờ răng đai sâu và to. Cực kỳ bền bỉ dưới cường độ cao.
Nhược điểm: Kích thước puli và đai rất lớn, chiếm nhiều không gian. Độ rơ (backlash) đáng kể, không phù hợp cho các cơ cấu cần độ chính xác vị trí tuyệt đối.
2. THIẾT KẾ RÒNG RỌC VÀ DÂY ĐAI
Tương tự như xích, dây đai cần có khoảng cách tâm chính xác để được căng đúng truyền động hiệu quả, tránh bị trượt và hao hụt năng lượng. Tuy nhiên, dây đai có chiều dài cố định theo tiêu chuẩn.
Để tính toán khoảng cách tâm cho một chiều dài đai cụ thể, hoặc xác định chiều dài đai cho một khoảng cách định sẵn, bạn có thể tham khảo công cụ sau:
Belt Size Calculator (everycalc)
Tính toán thủ công qua chiều dài vòng chia (Pitch Length)
Một cách khác để thiết kế đai răng là sử dụng chiều dài vòng chia. Để tính chiều dài vòng chia của dây đai, bạn chỉ cần nhân số răng với bước răng:
Chiều dài Pitch = Pitch × Số răng
Dây đai bạn sử dụng phải trùng khớp với puli có đường kính vòng chia đã biết:
Đường kính Pitch = (Pitch × Số răng) / 𝜋
Thông thường bạn có thể tra cứu đường kính vòng chia của ròng rọc trên website nhà cung cấp.
Với đường chạy đai đơn giản giữa hai puli, bạn có thể vẽ đường chạy bằng cách vẽ cả hai puli tại đường kính vòng chia của chúng và nối bằng các đường tiếp tuyến. Sau đó, bạn có thể định kích thước chiều dài đường chạy bằng với chiều dài vòng chia của đai.
Lưu ý quan trọng
Cũng cần lưu ý rằng sau một thời gian dài sử dụng, đai curoa sẽ có thể bị giãn ra và không còn căng như trước, gây ảnh hưởng đến hiệu suất cơ cấu.