Phe Gài

Giới thiệu về phe gài

Phe gài hay còn gọi là vòng phe, là các chốt kim loại được lắp vào rãnh trên trục, hoặc trong vỏ hoặc lỗ khoan để giữ một bộ phận lắp ráp. Chúng giữ các bộ phận ở đúng vị trí bằng cách sử dụng thiết kế nhỏ gọn, nhẹ, yêu cầu ít thao tác gia công hơn so với các kỹ thuật buộc chặt khác.

Các phe gài có thể có kích thước từ 1mm đến 1m đường kính. Sự kết hợp khác nhau giữa kích thước, hình dạng, kiểu dáng và chất liệu dẫn đến các thiết kế hoạt động trong nhiều ngành và ứng dụng khác nhau. Ví dụ, một chiếc ô tô tiêu chuẩn có thể có hơn 50 phe gài trong các hệ thống bao gồm hệ thống truyền động, lái và an toàn cho hành khách. Các vòng giữ cũng được sử dụng trong một số ứng dụng khác, chẳng hạn như thiết bị thể dục, tua-bin gió, vòng bi giữ, xe đạp, tay nắm cửa, máy bơm xăng, thiết bị văn phòng,...

Ưu và nhược điểm của phe gài

Ưu điểm

• Rẻ hơn so với các phương pháp buộc chặt khác
• Sử dụng ít nguyên liệu hơn cho một kích thước nhất định
  
• Giảm và tránh gia công phức tạp như ren và đường cắt
  
• Thiết kế nhỏ gọn
  
• Có thể lắp ráp nhanh hơn
  
• Không cần đào tạo đặc biệt để lắp ráp
  
• Nhẹ
• Dễ dàng để cài đặt
  
• Không giống như các giải pháp thay thế có ren, giảm đáng kể chi phí sản xuất

Nhược điểm

• Chỉ có thể được sử dụng một lần
• Giảm trọng lượng và kích thước của thiết kế đã hoàn thành

Các loại phe gài khác nhau

Dựa theo nhu cầu của từng ứng dụng, phe gài được chia thành nhiều loại phổ biến sau đây:

Phe gài trục (External Retaining Rings)

Phe gài trục được sử dụng để giữ chặt các bộ phận hoặc cụm lắp ráp vào trục. Chúng được thiết kế để đi qua trục và bắt vào rãnh. Vai của phe gài sẽ giữ bộ phận hoặc cụm lắp ráp vào trục.

Các vòng phe mở rộng để vượt qua trục khi mở bằng kìm. Chúng tiếp xúc gần 360 độ với một rãnh đã gia công trên trục khi được nhả ra bằng kìm. Các vòng phe gài trục chịu tải trọng lực đẩy cao hơn và cung cấp một vai nhô ra lớn hơn so với các phe gài được lắp ráp hoàn toàn như kiểu C và E. Kích thước vòng liên quan đến đường kính trục, lớn hơn đường kính tự do của vòng.

Phe gài chữ E (E-Clips)

Phe gài chữ E hay còn gọi là phe móng ngựa, cũng giống như phe gài trục, chúng được sử dụng để giữ chặt các bộ phận hoặc cụm lắp ráp vào trục. Mục đích của phe gài chữ E là hạn chế nới lỏng các bộ phận do chuyển động quay nhanh. Ưu điểm đáng kể nhất của việc sử dụng các phe gài này là giảm chi phí sản xuất mà chúng mang lại cho tính kinh tế của việc xây dựng nhiều tổ hợp. Chúng có thể nhanh chóng được gắn vào vị trí bằng cách sử dụng các vấu có lỗ nhưng không thể vặn và tháo bằng các công cụ truyền thống.

Do cấu trúc của chúng được chế tạo, chúng không thể được sử dụng cho các chuyển động ngang ngay cả trong bộ phận lắp ráp. Được sản xuất từ thép không gỉ, thép carbon và thép hợp kim để chịu mài mòn nhiều hơn đồng thời làm cho nó chống ăn mòn tốt hơn. Và thường được chế tạo theo các tiêu chuẩn như DIN 6799, IS 3075, JIS B 2805.

Phe gài lỗ (Internal Retaining Rings)

Phe gài lỗ là các chốt được sử dụng để cố định dọc trục các bộ phận trên lỗ khoan. Chúng được lắp đặt trong các rãnh và cung cấp một gờ để ngăn bất kỳ chuyển động ngang nào của các bộ phận, chẳng hạn như vòng bi. Sau khi được lắp, hiệu ứng áp suất lò xo ngăn không cho phe gài bị trượt hoặc di chuyển, do đó, các phe gài là lý tưởng để sử dụng trong rãnh máy nhằm giữ cố định các bộ phận trên trục. Một lỗ nhỏ trên các vòng kẹp, nằm ở mỗi bên của đầu hở, cho phép lắp đặt bằng kìm mở phe.

Các ứng dụng lắp ráp, sản xuất, gia công và kỹ thuật hiện đại chủ yếu dựa vào các phe gài vì chúng dễ lắp đặt và sử dụng. Nhiều nơi làm việc, bao gồm thân xe ô tô và động cơ, máy móc hạng nặng, máy biến áp, tua-bin và pít-tông sử dụng chúng.

Vật liệu phe gài

Các phe gài thường được làm từ thép carbon, thép không gỉ hoặc đồng berili và có thể có nhiều lớp xử lý bề mặt khác nhau để đảm bảo tính thẩm mỹ và chống ăn mòn tùy thuộc vào loại môi trường mà chúng được sử dụng.

Thép Carbon (SAE1060-1090)

Thép lò xo carbon: Loại thép này được biết đến với độ bền và độ tin cậy cao trong các ứng dụng phe gài. Vì thép lò xo carbon dễ bị ăn mòn nên phải xử lý tất cả các vòng phe bằng một lớp phủ bảo vệ để đảm bảo khả năng chống ăn mòn nhất định. Để bảo vệ chống ăn mòn lâu dài, nên phủ một lớp mạ kẽm hoặc lớp hoàn thiện phi kim loại lên trên thép.

Thép 65Mn

Thép 65Mn là thép tấm hàm lượng carbon cao được sử dụng trong sản xuất lò xo phẳng tiết diện nhỏ, lò xo tròn, đồng hồ. Nó cũng có thể được sử dụng để sản xuất vòng lò xo, lò xo van, giảm xóc, lau sậy và lò xo phanh và nhiều loại khác.

Thép không gỉ (PH15-7 MO)

Thép không gỉ: PH 15-7 Mo là loại thép chống ăn mòn có độ bền cao hơn, có khả năng ngăn chặn quá trình oxy hóa trong môi trường ở nhiệt độ lên đến 900º F. Nó cũng mang lại những ưu điểm sau:

• Biến dạng tối thiểu do quá trình xử lý nhiệt độc đáo
• Tối thiểu là 225.000 psi để có độ bền kéo cuối cùng cao
• Khả năng chịu tải liên tục mà không bị biến dạng đáng kể.

Lưu ý: Nhà sản xuất có thể thay thế vật liệu thép không gỉ PH 17-7 bằng PH 15-7 Mo trên các vòng phe lớn hơn.

Thép không gỉ (Loại 420)

Loại thép không gỉ 420 hay còn gọi là inox 420: Một giải pháp thay thế ít tốn kém hơn cho PH 15-7. Do khả năng chống ăn mòn chung của vật liệu này nhỏ hơn PH-15-7 nên việc sử dụng vật liệu này phụ thuộc vào ứng dụng.

Đồng berili (Hợp kim 25)

Hợp kim đồng Beryllium #25: Các ứng dụng đòi hỏi độ dẫn điện được đáp ứng tốt nhất bởi vật liệu này. Nó cũng được đặc trưng bởi khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và đặc biệt hiệu quả trong môi trường biển và nước biển.