Đai ốc khóa tròn có rãnh (slotted round lock nut)

Đai ốc khóa tròn có rãnh (Slotted Round Lock Nut), trong ngành cơ khí chế tạo và lắp máy tại Việt Nam thường được gọi phổ biến là đai ốc KM (dựa theo tiêu chuẩn DIN 981). Đây là một loại đồ gá chuyên dụng được thiết kế để định vị và cố định các chi tiết quay trên trục.

1. Cấu tạo và Đặc điểm Thiết kế

Khác với đai ốc lục giác thông thường, đai ốc khóa tròn có các đặc điểm nhận dạng sau:

Hình dạng: Có dạng hình trụ tròn ngoại vi, giúp tối ưu hóa không gian lắp đặt xung quanh các trục quay và giảm mất cân bằng động khi trục quay ở tốc độ cao.
Các rãnh khóa: Mặt ngoài của đai ốc được phay các rãnh dọc trục (thường là 4 hoặc 6 rãnh đối xứng tùy thuộc vào kích thước đường kính). Các rãnh này vừa là nơi để móc cờ lê chuyên dụng (cờ lê móc - hook spanner) khi siết, vừa là vị trí để cố định cơ cấu khóa.
Hệ ren: Thường sử dụng ren mịn (fine pitch thread) hệ mét. Ren mịn giúp đai ốc có khả năng tự hãm tốt hơn, lực siết cao hơn và cho phép tinh chỉnh khoảng cách tịnh tiến trên trục cực kỳ chính xác.

2. Nguyên lý hoạt động và Cách lắp đặt

Đai ốc khóa tròn không bao giờ hoạt động độc lập mà luôn đi kèm với một vòng đệm khóa có lưỡi (Lock Washer / Tab Washer), thường gọi là đệm MB (theo tiêu chuẩn DIN 5406).

Lưỡi trong (Internal Tab): Vòng đệm MB có một lưỡi hướng vào trong, lưỡi này sẽ lọt dọc theo một rãnh được phay sẵn trên trục nhằm giữ cho vòng đệm không bị xoay độc lập với trục.
Các cánh ngoài (External Tabs): Viền ngoài của vòng đệm có nhiều cánh hướng ra ngoài. Sau khi dùng cờ lê móc siết chặt đai ốc KM đến lực tiêu chuẩn, người thợ sẽ sử dụng đục hoặc kìm để gập một cánh thẳng hàng nhất của vòng đệm lọt chặt vào một trong các rãnh trên thân đai ốc.
Hiệu quả: Cơ cấu gập này khóa chặt đai ốc vào vòng đệm, trong khi vòng đệm đã được khóa vào trục. Do đó, đai ốc hoàn toàn không thể tự nới lỏng hoặc xoay ra ngay cả khi cụm trục chịu tải trọng động, lực ly tâm lớn hoặc rung động liên tục.

3. Ứng dụng phổ biến

Cố định vòng bi (bạc đạn): Đây là ứng dụng kinh điển nhất. Đai ốc được siết vào vách trong hoặc vách ngoài của vòng bi (đặc biệt là vòng bi đũa côn hoặc vòng bi cầu tự lựa trên măng xông đổ) để cố định vị trí trục dọc.
Trục chính máy công cụ: Giúp giữ cố định các cụm bánh răng, puli hoặc các chi tiết truyền động trên trục chính mà không làm lệch tâm hệ thống.

Để hiểu rõ hơn về mối tương quan hình học và dễ dàng tra cứu các kích thước tiêu chuẩn khi thiết kế hoặc mua sắm vật tư, bạn có thể sử dụng bảng tra cứu kích thước tương tác của dòng đai ốc KM (DIN 981) dưới đây:

Thông số kỹ thuật của đai ốc khóa tròn có rãnh (đai ốc KM) thường được sản xuất và quy định theo tiêu chuẩn quốc tế DIN 981 hoặc ISO 2982.

Dưới đây là các ký hiệu kích thước cơ bản và bảng tra cứu quy cách cho các cỡ đai ốc KM phổ biến nhất (từ KM 0 đến KM 15).

1. Ý nghĩa các thông số kích thước

Ký hiệu: Mã định danh tiêu chuẩn của đai ốc (ví dụ: KM 5, KM 10). Mã số này tương ứng trực tiếp với mã của vòng đệm khóa MB đi kèm (VD: Đai ốc KM 5 sẽ dùng vòng đệm MB 5).
d1 (Kích thước ren): Đường kính ren và bước ren. Đai ốc KM luôn sử dụng ren bước mịn (fine pitch thread) để tăng khả năng chống tháo và chịu lực.
d2 (Đường kính ngoài): Kích thước phủ bì lớn nhất của đai ốc.
h (Chiều dày): Độ dày tổng thể của thân đai ốc dọc theo trục.
b (Chiều rộng rãnh): Kích thước bề rộng của rãnh phay ngoại vi, dùng để tra cờ lê móc và gập cánh của vòng đệm khóa.
t (Chiều sâu rãnh): Khoảng cách từ mép ngoài đai ốc lún sâu vào trong rãnh.

2. Bảng tra cứu thông số kỹ thuật (DIN 981)

Ký hiệu	Cỡ ren (d1)	Đ.kính ngoài (d2)	Chiều dày (h)	Rộng rãnh (b)	Sâu rãnh (t)
KM 0	M10 x 0.75	18 mm	4 mm	3 mm	2 mm
KM 1	M12 x 1.0	22 mm	4 mm	3 mm	2 mm
KM 2	M15 x 1.0	25 mm	5 mm	4 mm	2 mm
KM 3	M17 x 1.0	28 mm	5 mm	4 mm	2 mm
KM 4	M20 x 1.0	32 mm	6 mm	4 mm	2 mm
KM 5	M25 x 1.5	38 mm	7 mm	5 mm	2 mm
KM 6	M30 x 1.5	45 mm	7 mm	5 mm	2 mm
KM 7	M35 x 1.5	52 mm	8 mm	5 mm	2 mm
KM 8	M40 x 1.5	58 mm	9 mm	6 mm	2.5 mm
KM 9	M45 x 1.5	65 mm	10 mm	6 mm	2.5 mm
KM 10	M50 x 1.5	70 mm	11 mm	6 mm	2.5 mm
KM 11	M55 x 2.0	75 mm	11 mm	7 mm	3 mm
KM 12	M60 x 2.0	80 mm	11 mm	7 mm	3 mm
KM 13	M65 x 2.0	85 mm	12 mm	7 mm	3 mm
KM 14	M70 x 2.0	92 mm	12 mm	8 mm	3.5 mm
KM 15	M75 x 2.0	98 mm	13 mm	8 mm	3.5 mm

Lưu ý: Bảng trên là các kích thước thông dụng nhất dùng cho các cỡ trục từ nhỏ đến trung bình. Tiêu chuẩn DIN 981 còn mở rộng lên đến mã KM 40 (dành cho ren M200x3) và lớn hơn nữa cho các hệ thống máy công nghiệp nặng.

3. Yêu cầu về Vật liệu

Để đảm bảo độ bền kéo và khả năng chịu tải, đai ốc KM thường được gia công từ:

Thép Carbon (C45): Loại phổ biến nhất, thường được nhuộm đen (black oxide) hoặc mạ kẽm để chống gỉ sét.
Thép không gỉ (Inox 304 / Inox 316): Dùng trong môi trường thực phẩm, hóa chất hoặc nơi có tính ăn mòn cao. Cấp bền phổ biến thường đạt A2-70 hoặc A4-80.