Hệ thống kim loại VEX sử dụng trục vuông thay vì trục tròn để cho phép các cụm lắp ráp quay hoặc xoay. Hình vuông này cho phép trục lắp vừa vào ổ cắm vuông trong động cơ và tạo ra kết nối vật lý với trục truyền động, thay vì kết nối ma sát được sử dụng với trục tròn. Hình vuông của trục cũng cho phép các thành phần chuyển động như Bánh xe, Bánh răng và Xích, cũng như các cảm biến như Bộ mã hóa trục quang và Biến trở có kết nối truyền động vật lý để quay chúng. Điều này là do chúng có lỗ vuông bằng nhựa đúc hoặc miếng chèn kim loại có lỗ vuông có kích thước cho phép trục trượt qua các bộ phận. Những trục này còn được gọi là trục truyền động.
Các loại trục có nhiều độ dài khác nhau, lên đến 12 inch và có hai phiên bản: Trục và Trục cường độ cao.
Trục
Những trục này có thanh vuông ⅛”. Trục đã là một phần của hệ thống VEX EDR kể từ khi hệ thống này được giới thiệu và tương thích với tất cả các Sản phẩm chuyển động của VEX. Trục có thể được cắt theo chiều dài tùy chỉnh, tuy nhiên chúng có thể bị xoắn, uốn cong hoặc đứt khi chịu áp lực cực lớn.
Trục cường độ cao
Những trục này là thanh vuông ¼”. Trục cường độ cao được giới thiệu sau đó trong dòng sản phẩm VEX EDR và chỉ tương thích với các Sản phẩm chuyển động VEX được thiết kế để phù hợp với trục lớn hơn như Động cơ thông minh V5, Bánh răng cường độ cao, Bánh răng và Xích cường độ cao và Bánh xe 3,25”. Trục có thể được cắt theo chiều dài tùy chỉnh và có thể chịu được ứng suất cao, tuy nhiên chúng sẽ không đi qua các lỗ vuông của kim loại kết cấu và cần phải khoan lỗ tùy chỉnh (mũi khoan 5/16” hoặc 8mm) nếu yêu cầu này là một phần của thiết kế lắp ráp. Trục cường độ cao nặng hơn trục tiêu chuẩn.
| Trục | Trục cường độ cao |
| |
Trục hỗ trợ
Các lỗ trong kim loại kết cấu có hình vuông nên việc hỗ trợ trục là rất cần thiết để trục quay trơn tru. Ngoài ra, trong hầu hết các cụm lắp ráp, điều quan trọng là phải cung cấp ít nhất hai điểm hỗ trợ song song. Nếu không có hai điểm tựa cho mỗi trục, trục sẽ có thể xoay nhẹ lên xuống tại một điểm tựa duy nhất và điều này sẽ khiến trục khó quay hơn. Robot lắp ráp trên trục càng nặng thì việc cung cấp hai điểm hỗ trợ này càng quan trọng. Xem video sau để biết thêm thông tin về trục hỗ trợ.
Có một số bộ phận có sẵn để cung cấp những hỗ trợ này.
Trục
Các bộ phận có sẵn để hỗ trợ trục vuông ⅛” bao gồm:
- Đế ổ trục là bộ phận bằng nhựa có một loạt ba lỗ dùng để đỡ trục trong 1 lỗ và cho phép sử dụng vít, đai ốc hoặc đinh tán để lắp vào các lỗ còn lại. Vòng bi phẳng có các chấu nhựa ở một mặt được thiết kế để lắp vào các lỗ vuông của kim loại. Nếu thiếu các chấu này, ổ trục phải được loại bỏ vì ổ trục có thể bị lỏng khi chịu áp lực. Vòng bi phẳng được thiết kế để có cả 3 lỗ được gia cố bằng kim loại kết cấu.
- Vòng bi khối gốilà các khối gối bằng nhựa cho phép trục được dịch chuyển lên trên, xuống dưới hoặc sang một bên của bộ phận kim loại kết cấu mà vòng bi được lắp vào. Vòng bi khối gối không được bán riêng lẻ. Bạn có thể mua chúng trong Gói thanh khóa ổ trục gối &.
- Đai ốc lục giác 1 trụ có ổ trục phẳng là ổ trục bằng nhựa lắp ráp nhanh. Một đầu của bộ phận giữ có một trụ được định cỡ và định hình sao cho vừa khít với lỗ vuông của phần kim loại kết cấu. Lỗ ở giữa của bộ giữ được thiết kế và có rãnh để lắp vừa vặn với đai ốc lục giác, cho phép siết chặt vít #8-32 mà không cần dùng cờ lê để giữ đai ốc. Đầu còn lại của giá đỡ có một lỗ để trục có thể đi qua. Đai ốc lục giác 1-Post Hex Nut Retainer được thiết kế để được gia cố bằng kim loại kết cấu.
Vòng bi trục cường độ cao
Bộ phận duy nhất có thể hỗ trợ Trục cường độ cao là Vòng bi trục cường độ cao. Đây là những bộ phận bằng nhựa tương tự như Bearing Flats ngoại trừ lỗ ở giữa có kích thước phù hợp để trục ¼” có thể đi qua. Vòng bi trục cường độ cao có thể được sử dụng bằng cách chọn Trục cường độ cao có chiều dài chính xác để kẹp giữa hai vòng bi gắn giữa hai mảnh kim loại kết cấu. Tuy nhiên, trong cấu hình này, trục sẽ không đi qua kim loại kết cấu và chỉ được hỗ trợ bởi nhựa của ổ trục, có thể bị hỏng khi chịu ứng suất. Nếu không, cần phải khoan một lỗ tùy chỉnh qua kim loại kết cấu đủ lớn để cho phép Trục cường độ cao quay tự do sau khi được đưa qua ổ trục và kim loại. Vòng bi trục cường độ cao được thiết kế để có cả 3 lỗ được gia cố bằng kim loại kết cấu.
| Vòng bi phẳng | Vòng bi khối gối | Đai ốc lục giác 1 trụ | Vòng bi trục cường độ cao |
|
|
Ví dụ về hai điểm hỗ trợ
| 1 Điểm hỗ trợ (Kém) | 2 Điểm hỗ trợ (Tốt) | 2 Điểm hỗ trợ (Tốt) |
Bắt trục
Trục cần được giữ chặt để trục có thể quay tự do và không bị trượt ra khỏi cụm. Ngoài ra, các bộ phận mà trục dự định quay cần phải được giữ chặt và/hoặc cố định vào trục để chúng có thể quay cùng với trục.
Có một số tùy chọn bộ phận để bắt trục ⅛”. Khi bắt trục vào ổ cắm động cơ, điều quan trọng là phải cố định vòng đệm theo hướng sao cho nó chạm vào một bộ phận kết cấu đối diện với động cơ. Điều này sẽ giữ trục cố định chắc chắn trong động cơ. Việc cố định bánh xe, bánh răng và xích không bị trượt qua lại trên trục cũng rất quan trọng. Một cách để thực hiện điều này là cố định một vòng đệm vào trục ở mỗi bên của bộ phận. Khi vòng đệm được đặt vào một miếng kim loại kết cấu hoặc ổ trục, việc đặt một vòng đệm giữa bộ phận và thành phần có thể làm giảm ma sát.
Các bộ phận sau đây có thể được sử dụng để bắt trục ⅛”:
- Vòng đệm trục kẹp là những hình trụ nhựa có lỗ vuông ⅛” chạy qua tâm của hình trụ, hình trụ có một đường chia dọc theo chiều dài của nó với một lỗ vít vuông góc để vít #8-32 đi qua và được cố định bằng đai ốc Nylock. Các vòng đệm này được thiết kế sao cho trục được đưa vào qua lỗ vuông và sau đó vít #8-32 được siết chặt để kẹp chặt vòng đệm vào trục. Cổ trục kẹp là bộ phận rộng nhất được sử dụng để kẹp trục, không gian và chiều dài trục cần được thiết kế vào cụm lắp ráp để phù hợp với chiều rộng này.
- Vòng đệm trục cao su là một hình trụ cao su mỏng có chèn hình vuông ⅛” chạy qua tâm của hình trụ. Các vòng đệm này được thiết kế sao cho trục được đưa vào qua hình vuông và vòng đệm giữ chặt trục bằng lực ma sát tác dụng. Vòng đệm trục cao su là bộ phận mỏng nhất được sử dụng để giữ trục, tuy nhiên, chúng không có vít kẹp tạo áp lực lên trục như Vòng đệm trục kẹp hoặc vít cố định được siết chặt vào trục như Vòng đệm trục.
- Vòng đệm trục là những hình trụ kim loại có lỗ tròn chạy qua tâm, có kích thước sao cho trục ⅛” có thể trượt qua lỗ. Bên cạnh vòng đệm có một lỗ ren vuông góc #8-32 có vít cố định bên trong. Những vòng đệm này được thiết kế để vít cố định được siết chặt vào trục. Vít cố định cần có chìa khóa lục giác 5/64” để vặn chặt vít. Lỗ ren #8-32 trong vòng đệm cho phép tháo vít cố định và thay thế bằng vít #8-32 hoặc bộ ghép nối #8-32 cho giá đỡ. Những sự thay thế này có thể dẫn tới một số lắp ráp sáng tạo. Vít cố định ở cổ có thể tạo ra vết lõm trên trục nếu vặn quá chặt. Nếu điều này xảy ra, cần giũa nhẵn mũi khoan trước khi sử dụng lại trục.
- Vòng đệm trục cường độ cao là bộ phận duy nhất có thể giữ trục cường độ cao trừ khi trục được giữ bằng cách kẹp giữa hai ổ trục được hỗ trợ bởi kim loại kết cấu như mô tả ở trên. Vòng đệm trục cường độ cao gần giống với vòng đệm trục kẹp bằng nhựa, ngoại trừ vòng đệm có một lỗ vuông ¼” chạy qua chính giữa.
Video này giải thích sự khác biệt giữa vòng đệm trục cao su và vòng đệm trục cũng như thời điểm sử dụng từng loại.
| Kẹp trục cổ áo | Vòng đệm trục cao su | Cổ trục | Vòng trục cường độ cao |
Cố định các thành phần vào trục
Một loại bắt trục khác là cố định một bộ phận vào trục để nó quay cùng với trục. Nhiều bộ phận có thể dễ dàng cố định vào trục vì chúng có lỗ vuông đúc hoặc miếng chèn kim loại có lỗ vuông như đã đề cập ở trên. Khi cần cố định một bộ phận kim loại vào trục, cần có thêm một bộ phận khác. Đối với trục ⅛”, các bộ phận này bao gồm:
- Thanh khóa trục truyền động là tấm kim loại có hai lỗ đầu có kích thước phù hợp với vít #8-32 và đai ốc gắn để gắn thanh vào bộ phận kim loại và ba lỗ vuông ⅛”, cho phép lắp trục qua lỗ vuông ở giữa, giúp trục truyền động cho bộ phận kim loại quay. Lưu ý, hai lỗ vuông ở hai bên lỗ vuông ở giữa có thể sử dụng với kim loại có bước răng ¼” đã ngừng sản xuất.
- Thanh khóa là thanh nhựa có hai lỗ đầu có kích thước phù hợp với vít #8-32 và đai ốc gắn để gắn thanh vào bộ phận kim loại và có một miếng chèn kim loại có hình vuông ⅛” ở giữa cho phép lắp trục qua lỗ vuông, giúp trục truyền động cho bộ phận kim loại quay. Miếng chèn kim loại được lắp vào khe trên thanh nhựa có thiết kế răng cưa cho phép tháo miếng chèn kim loại ra rồi lắp lại vào khe với lỗ vuông được định hướng theo vị trí khác. Điều quan trọng là thanh khóa phải được lắp vào bộ phận kim loại sao cho mặt chèn kim loại của thanh nằm ngang với kim loại, nếu không trục có thể đẩy miếng chèn kim loại ra khỏi khe của thanh, giải phóng bộ phận kim loại khỏi Trục. Thanh khóa không được bán riêng. Bạn có thể mua chúng trong Gói thanh khóa ổ trục gối &. Thanh khóa bằng nhựa dễ bị hỏng hơn khi chịu lực tác động lớn so với thanh khóa trục truyền động bằng kim loại.
Tại thời điểm bài viết này được viết, VEX không cung cấp thanh khóa nào cho Trục cường độ cao. Tuy nhiên, có thể khoan một lỗ tùy chỉnh qua bộ phận kết cấu kim loại và Bánh răng cường độ cao hoặc Bánh xích cường độ cao có lỗ lắp có thể được lắp vào kim loại. Sau đó, Trục cường độ cao có thể được đưa vào qua bộ phận kim loại và bánh răng/bánh xích. Bánh răng/bánh xích gắn trên trục hoạt động như một thanh khóa cho phép trục truyền động cho bộ phận kim loại quay. Nếu có sẵn các công cụ chuyên dụng, một trong các lỗ trên tấm kim loại hoặc thanh kim loại có thể được mở rộng thành lỗ vuông ¼” bằng một mũi khoan để tạo thành tấm khóa tùy chỉnh cho trục lớn. Hiện nay, có một nhà cung cấp phụ tùng thay thế bán thanh kim loại VEX có nhiều độ dài khác nhau với lỗ khoét hình vuông ¼”.
| Thanh khóa trục truyền động | Thanh khóa | Thanh kim loại có lỗ khoét ¼” |
Ví dụ về bắt trục
- Vòng đệm trục cao su giữ trục không bị trượt ra khỏi ổ cắm truyền động trong động cơ
- Hai Vòng đệm trục cao su giữ bánh xe 4” không bị trượt qua lại trên trục
- Chèn kim loại vuông trong bánh xe 4” cố định bánh xe vào trục
Lắp ráp quay tự do
Có trường hợp không cần phải cố định bánh răng, đĩa xích, bộ phận kim loại hoặc bánh xe vào trục. Trong trường hợp này, bộ phận (bánh xe hoặc cấu trúc kim loại) sẽ có lỗ lắp và được lắp vào phía truyền động hoặc phía “đầu ra” của hệ thống truyền động bánh răng hoặc nhông xích. Bánh răng dẫn động hoặc bánh răng và bánh xe dẫn động có thể sử dụng Chèn lỗ tròn để cho phép chúng quay tự do trên trục. Bánh xe hoặc bộ phận kim loại gắn vào bánh răng/bánh răng dẫn động sẽ quay từ bánh răng dẫn động (đầu vào) hoặc bánh răng dẫn động và xích chứ không phải từ trục mà nó được lắp vào. Cụm quay tự do không có thêm lực ma sát làm quay cả trục và cụm.
Thực tế Robot
Hỗ trợ và bắt trục là một khía cạnh quan trọng của việc lắp ráp robot. Cho dù đó là một trò chơi trong lớp học hay một trận đấu loại trong một cuộc thi robot lớn, không có nhiều điều nản lòng như khi nhìn ra sân và thấy một bánh răng, bánh xe hoặc xích của robot nằm trên mặt đất hoặc di chuyển cần điều khiển trên bộ điều khiển của robot nhưng không có gì xảy ra vì một trục đã trượt ra khỏi động cơ.
|
Nguy cơ an toàn: |
Điểm NhúnĐảm bảo không để ngón tay, quần áo, dây điện và các vật thể khác bị kẹt giữa các bộ phận chuyển động. |
Có thể mua trục và phần cứng tại https://www.vexrobotics.com/vexedr/products/motion.