FTC31113 Robolads

TỔNG QUAN VỀ TRUYỀN ĐỘNG XÍCH

Xích là phương pháp truyền động cơ khí hiệu quả, cho phép truyền lực và mô-men xoắn giữa các trục cách xa nhau. Trong robotics FTC, xích thường được sử dụng cho hệ truyền động (drivetrain) và các cơ cấu nâng hạ.

Ưu điểm của hệ truyền động xích:

Hiệu suất truyền động cao (95-98%)
Có thể truyền lực qua khoảng cách lớn
Khả năng chịu tải tốt, độ bền cao
Tỷ số truyền ổn định, không trượt
Dễ dàng bảo trì và thay thế

CÁC LOẠI XÍCH PHỔ BIẾN TRONG ROBOTICS

Xích con lăn #25 (phổ biến nhất)

Xích đơn (Single Strand)

Xích kép (Double Strand)

Loại xích	ĐẶC ĐIỂM	BƯỚC XÍCH (Pitch)	ỨNG DỤNG
Xích #25	Loại phổ biến Bước xích: 6.35mm (1/4 inch) Độ bền tốt, giá thành hợp lý Dễ tìm mua và thay thế	6.35mm	Hệ truyền động chính Truyền động bánh xe Cơ cấu nâng hạ
Xích #35	Lớn hơn, chịu tải tốt hơn #25 Bước xích: 9.525mm (3/8 inch) Phù hợp cho robot nặng Cần đĩa xích lớn hơn	9.525mm	Robot hạng nặng Truyền động mô-men lớn Cơ cấu cần lực cao
Xích đơn	Một dãy mắt xích Trọng lượng nhẹ Phù hợp cho tải trọng vừa Chi phí thấp	6.35mm - 12.7mm	Robot cỡ nhỏ/trung Truyền động phụ Ứng dụng không yêu cầu lực lớn
Xích kép	Hai dãy mắt xích song song Chịu tải gấp đôi xích đơn Độ ổn định cao hơn Chi phí cao hơn	6.35mm - 12.7mm	Robot cỡ lớn Truyền động chính cần độ bền cao Ứng dụng công nghiệp nặng

ĐĨA XÍCH (SPROCKETS)

Thông số kỹ thuật đĩa xích:

Số răng: Xác định tỷ số truyền
Bước xích (Pitch): Phải khớp với xích (#25, #35, v.v.)
Đường kính lỗ: Phù hợp với trục motor hoặc trục truyền động
Vật liệu: Thường là thép, nhôm, hoặc nylon
Độ dày: Phù hợp với loại xích (đơn/kép)

Công thức tính tỷ số truyền:

Tỷ số truyền = Số răng đĩa chủ động / Số răng đĩa bị động

Ví dụ: Đĩa chủ động 12 răng, đĩa bị động 60 răng → Tỷ số truyền = 12/60 = 1:5

Điều này có nghĩa motor quay 5 vòng thì bánh xe quay 1 vòng (giảm tốc).

Số răng đĩa xích	Đường kính (xích #25)	Tỷ số truyền phổ biến	Ứng dụng
8-12 răng	20-30mm	1:3 đến 1:8	Đĩa chủ động (motor side) Giảm tốc cao
12-20 răng	30-50mm	1:2 đến 1:5	Truyền động trung gian Giảm tốc vừa
20-40 răng	50-100mm	1:1 đến 1:3	Đĩa bị động (wheel side) Tăng tốc nhẹ
40-60+ răng	100-150mm+	1:1.5 đến 1:2.5	Giảm tốc cực cao Ứng dụng đặc biệt

KỸ THUẬT LẮP ĐẶT VÀ CĂN CHỈNH XÍCH

1 Chọn xích và đĩa xích phù hợp:

Xác định loại xích (#25, #35), số răng đĩa xích, và tỷ số truyền mong muốn.

2 Tính toán chiều dài xích:

Công thức: L = 2C + (T1 + T2)/2 + ((T2 - T1)²)/(4π²C)

Trong đó: C = khoảng cách tâm, T1/T2 = số răng đĩa xích

3 Lắp đĩa xích vào trục:

Sử dụng khóa then (key), set-screw, hoặc press-fit để cố định đĩa xích.

4 Lắp xích và căn chỉnh:

Đảm bảo các đĩa xích thẳng hàng và song song
Xích không được quá căng hoặc quá chùng
Kiểm tra độ căng xích bằng cách ấn xuống giữa 2 đĩa xích (độ võng ≈ 5-10mm)

5 Kiểm tra và bôi trơn:

Chạy thử không tải, kiểm tra độ ồn và nhiệt. Bôi trơn xích bằng dầu chuyên dụng.

CÁC LỖI THƯỜNG GẶP:

Xích quá căng: Gây hao mòn nhanh, tăng ma sát, quá tải motor.

Xích quá chùng: Gây trượt xích, nhảy răng, hiệu suất thấp.

Đĩa xích không thẳng hàng: Xích bị mòn lệch, có thể tuột xích.

Thiếu bôi trơn: Gây tiếng ồn, ma sát cao, hao mòn nhanh.

BẢO TRÌ VÀ SỬA CHỮA HỆ THỐNG XÍCH

Vấn đề	Nguyên nhân	Cách khắc phục	Phòng ngừa
Xích bị tuột	Xích quá chùng Đĩa xích mòn Không thẳng hàng Lực căng không đủ	Điều chỉnh độ căng xích Căn chỉnh lại đĩa xích Thay xích/đĩa xích mòn Thêm bộ căng xích (tensioner)	Kiểm tra độ căng định kỳ Sử dụng bộ căng xích Căn chỉnh chính xác khi lắp
Xích kêu to	Thiếu bôi trơn Xích quá căng Bụi bẩn, cát trong xích Đĩa xích bị mòn	Vệ sinh và bôi trơn xích Điều chỉnh độ căng Làm sạch hệ thống Thay thế phụ tùng mòn	Bôi trơn định kỳ Vệ sinh sau mỗi trận đấu Kiểm tra độ mòn đĩa xích
Xích bị đứt	Quá tải đột ngột Xích chất lượng kém Mắt xích bị mòn Lắp đặt sai kỹ thuật	Thay xích mới Kiểm tra tải trọng thiết kế Sử dụng xích chất lượng cao Lắp đặt đúng kỹ thuật	Chọn xích đúng tải trọng Mua xích từ nhà cung cấp uy tín Kiểm tra định kỳ
Mòn đĩa xích	Tuổi thọ sử dụng Bôi trơn không đủ Tải trọng quá lớn Vật liệu kém chất lượng	Thay đĩa xích mới Cải thiện chế độ bôi trơn Điều chỉnh tải trọng Sử dụng đĩa xích chất lượng cao	Sử dụng đĩa xích thép nhiệt luyện Bôi trơn đầy đủ Tránh quá tải

BỘ SỬA CHỮA XÍCH DỰ PHÒNG CHO THI ĐẤU:

Vật tư cần chuẩn bị:

Xích dự phòng (cùng loại đang sử dụng)
Đĩa xích dự phòng (các kích thước phổ biến)
Kìm cắt xích và dụng cụ tháo lắp mắt xích
Dầu bôi trơn xích
Set-screw, then, và các phụ kiện lắp đặt
Bộ căng xích điều chỉnh (tensioner)
Dụng cụ căn chỉnh (thước lá, thước đo góc)

KẾT HỢP XÍCH VỚI HỆ THỐNG BÁNH RĂNG

Ưu điểm của hệ thống kết hợp:

Linh hoạt trong thiết kế: Kết hợp tỷ số truyền từ cả xích và bánh răng
Tối ưu không gian: Xích truyền động qua khoảng cách xa, bánh răng cho tỷ số chính xác
Phân phối tải trọng: Giảm tải cho từng thành phần
Dễ dàng bảo trì: Có thể thay thế từng phần riêng biệt

Hệ thống truyền động kết hợp xích và bánh răng

Hệ thống truyền động FTC kết hợp xích và bánh răng

THIẾT KẾ HỆ TRUYỀN ĐỘNG CHO ROBOT FTC:

Xác định yêu cầu: Tốc độ tối đa, gia tốc, khả năng leo dốc, trọng lượng robot.

Chọn motor: REV HD Hex Motor, NeveRest, GoBILDA Yellow Jacket, v.v.

Tính toán tỷ số truyền: Sử dụng công thức và phần mềm hỗ trợ (FTC Calculator).

Lựa chọn phương án: Xích thuần túy, bánh răng thuần túy, hoặc kết hợp cả hai.

Thiết kế CAD: Mô phỏng và kiểm tra độ bền, không gian lắp đặt.

Chế tạo và thử nghiệm: Prototype, test tải, tối ưu hóa.

XÍCH VÀ BÁNH RĂNG TRONG ROBOTICS