Vòng bi ổ lăn là gì và cách lựa chọn ổ lăn phù hợp cho thiết bị

Để lựa chọn được loại ổ lăn phù hợp cho hiệu quả làm việc tốt nhất thì cần phải hiểu rõ thiết kế và đặc điểm của từng loại ổ lăn khác nhau. Chính vì thế, bài viết hôm nay sẽ mang đến cho các bạn những thông tin bổ ích về vòng bi ổ lăn.

Vòng bi, ổ lăn là gì?

Ổ lăn (ball/roller bearing) hay thường gọi là vòng bi, bạc đạn là một bộ phận bao gồm vành trong, vành ngoài, các thành phần lăn và vòng cách định vị viên bi tại những khoảng cách cố định giữa các rãnh bi. Vật liệu tiêu chuẩn để sản xuất ổ lăn phải có hàm lượng carbon crom cao và vòng cách làm bằng thép cứng.

Cấu tạo của vòng bi ổ lăn

Xét về cấu tạo, nó gồm 4 bộ phận chính: vòng ngoài, vòng trong, con lăn và vòng cách. Con lăn của vòng bi thường có các dạng như: bi (ball), đũa trụ (cylindrical roller), đũa côn (taper roller), đũa hình trống đối xứng hoặc không đối xứng (spherical roller), đũa kim (needle roller).

Phân loại

– Dựa theo hình dạng con lăn: ổ bi, ổ đũa

– Dựa theo khả năng chịu lực: ổ đỡ, ổ chặn, ổ đỡ chặn

– Dựa theo số dãy con lăn: một dãy, hai dãy

– Dựa theo đường kính ngoài: đặc biệt nhẹ, rất nhẹ, trung bình, nặng

– Dựa theo cỡ chiều rộng: ổ hẹp, bình thường, rộng, rất rộng…

Ưu và nhược điểm của vòng bi ổ lăn

Đây là một bộ phận quan trọng của rất nhiều thiết bị, máy móc trong nhiều ngành nghề, lĩnh vực. Do đó, các nhà sản xuất vòng bi đã thiết kế tạo nên những sản phẩm vòng bi chất lượng với nhiều ưu điểm nổi bật như:

+ Ma sát nhỏ (ổ bi:f=0,00012~0,0015, ổ đũa: f=0,002~0,006)

+ Chăm sóc và bôi trơn đơn giản

+ Kích thước chiều rộng nhỏ

+ Mức độ tiêu chuẩn hóa cao, giá thành rẻ.

Tuy nhiên, bên cạnh đó thì các loại vòng bi ổ lăn cũng có một số nhược điểm tùy theo từng loại ổ lăn cụ thể.

– Một số có kích thước hướng kính lớn

– Một số loại thì cách lắp ghép khá khó

– Một số loại làm việc gây ra nhiều tiếng ồn, khả năng giảm chấn kém.

Các loại vòng bi ổ lăn phổ biến trên thị trường

Hiện nay, có rất nhiều mẫu mã vòng bi khác nhau nhằm phục vụ cho từng mục đích công việc riêng. Do vậy, người dùng phải nắm rõ được đặc điểm của từng loại vòng bi sau đây để có sự lựa chọn phù hợp nhất.

Vòng bi tròn có rãnh sâu:

Là loại thông dụng nhất bởi sự đa dạng về chủng loại:

– Z: Nắp chặn bằng sắt ở một phía.

– 2Z: Nắp chặn bằng sắt ở 2 phía.

– RS1: 1 nắp cao su (nắp này thường làm bằng sắt bọc cao su).

– 2RS1: 2 nắp cao su ở 2 phía.

Vòng bi tròn có rãnh sâu chịu tải trọng hướng tâm, tải trọng dọc trục và vận hành tốc độ cao.

Vòng bi tròn đỡ chặn tiếp xúc góc một dãy:

Các rãnh chạy của vành trong và vành ngoài được chế tạo với góc tiếp xúc. Vòng bi này là loại không thể tách rời. Các viên bi được lắp vào kết cấu vòng trong đối diện, số bi được lắp nhiều hơn so với vòng bi tròn rãnh sâu.

Loại này chịu được lực hướng tâm, dọc trục, tuy nhiên lực dọc trục chịu theo một hướng nhất định. Thông thường thì hay ghép cặp 2 vòng bi loại này, chúng có thể chịu được tải dọc trục hai hướng do tải trọng hướng tâm sinh ra.

Vòng bi đỡ chặn tiếp xúc góc 2 dãy:

Cấu trúc vòng bi này tương tự gần như gắn 2 vòng bi tròn đỡ chặn tiếp xúc góc một dãy ghép theo kiểu lưng đối lưng. Những loại vòng bi này có thể chịu tải hướng tâm, lực momen và tải trọng hướng trục ở cả 2 phía.

Vòng bi tròn tự lựa:

Vòng bi này được thiết kế gồm vành trong gắn với 2 dãy bi cầu liên kết vành ngoài có hình rãnh cầu. Nhờ kiểu thiết kế này, vòng bi có thể hoạt động trong điều kiện có sự lệch trục. Thích hợp với trục dài, nơi gối đỡ khó có thể định vị chính xác. Loại này thường có thể có lỗ côn và được lắp với ống lót côn.

Vòng bi tròn tự lựa được dùng phổ biến trong những ứng dụng tải trọng hướng trục thấp nhờ sự hỗ trợ nhẹ dọc trục của viên bi bởi rãnh chạy vành ngoài.

Vòng bi đũa trụ:

Cấu trúc của loại vòng bi đũa trụ là loại đơn giản nhất trong tất cả các loại vòng bi hướng tâm. Thường được dùng những ứng dụng tốc độ cao. Bởi vành trong, vành ngoài và trục tiếp xúc trên một đường thẳng, nên chịu tải trọng hướng kính cao.

– N,NJ,NF,NU,RNU: Gờ liền

– NH,NP,NUP,NUH: Gờ liền và rời.

– NN, NNU: Vòng bi hai dãy.

Vòng bi đũa 2 dãy thường được dùng với tốc độ cao và độ chính xác cao.

Hướng dẫn cách lựa chọn vòng bi công nghiệp

Hiện nay, vòng bi bạc đạn có hàng nghìn loại và kích cỡ để phục vụ cho rất nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều lĩnh vực có điều kiện và môi trường làm việc khác nhau. Do đó, để lựa chọn được một ổ lăn tốt và phù hợp với thiết kế máy móc thiết bị của bạn thì hãy xem hướng dẫn sau.

Xác định loại vòng bi cần sử dụng

Dựa trên điều kiện và yêu cầu hoạt động (môi trường, kích thước ổ trục, ổ lắp…) để xác định loại vòng bi ổ lăn phù hợp với thiết kế máy móc, thiết bị của bạn. Để đánh giá chính xác những điều kiện đó, bạn cần kiểm tra các yếu tố sau:

– Không gian cho phép

– Cường độ và hướng của tải trọng

– Rung động

– Vận tốc vận hành, vận tốc tối đa

– Độ lệch tâm vòng trong và vòng ngoài

– Cố định hướng và bố trí lắp đặt, phương pháp tháo lắp trục

– Độ ồn và mô men ma sát

– Độ cứng yêu cầu

– Điều kiện thực tế và chi phí

> Có thể bạn quan tâm

• Những dấu hiệu nhận biết hư hỏng vòng bi, nguyên nhân và cách khắc phục
• Hướng dẫn tháo vòng bi quạt trần đúng cách

Lựa chọn đúng loại vòng bi ổ lăn cho ứng dụng của bạn

Vòng bi được chia thành nhiều loại, mỗi loại đều có các đặc tính riêng và liên quan đến môi trường làm việc, công suất khác nhau. Do đó, để đạt được hiệu quả cao nhất thì bạn cần biết cách lựa chọn đúng loại vòng bi cho ứng dụng của mình. Cụ thể:

– Vòng bi cầu

Đây là loại vòng bi ổ lăn phù hợp cho các dòng máy nhỏ chạy ở tốc độ cao. Vòng bi cầu rãnh sâu thường được sử dụng trong các ứng dụng chịu lực dọc trục và hướng kín. Vòng bi cầu tự lựa thì được dùng tại những vị trí chịu lực hướng kính cho phép tự lựa chênh lệch +/-4.

– Vòng bi lăn: thích hợp cho các dòng máy móc tải cao.

– Vòng bi côn: thích hợp cho những ứng dụng cần tải trọng nặng cả hướng kính và dọc trục.

– Vòng bi chặn: được dùng cho ứng dụng chuyển động chậm, chỉ chịu lực hướng kính.

– Vòng bi tang trống: rất phù hợp với ứng dụng có tải trọng hướng kính lớn và lực dọc trục vừa phải. Khả năng tự lựa rất hữu dụng cho các ứng dụng quạt HAVA.

– Vòng bi kim: loại vòng bi ổ lăn này có chiều dài con lăn lớn hơn ít nhất 4 lần đường kính trong. Thường được dùng khi thiếu không gian lắp và có thể có hoặc không có vòng trong. Tuy nhiên, loại vòng bi này không thể chịu được lực dọc trục.

– Vòng bi tiếp xúc góc: thiết kế để hỗ trợ lực tổng hợp dịc trục và hướng kính, hoặc ực dọc trục lớp phụ thuộc và góc tiếp xúc. Vòng bi có góc tiếp xúc càng lớn thì khả năng chịu lực dọc trục càng cao.\

Xác định kích cỡ của vòng bi con lăn

Dựa trên tuổi thọ yêu cầu của máy móc, tải trọng tĩnh và động tương đương với vận tốc, hệ số tải trọng tĩnh cho phép và tải trọng hướng trục cho phép để xác định kích cỡ vòng bi cần dùng.

Đánh giá độ chính xác và kiểm tra chế độ lắp ghép vòng bi

Để chọn cấp chính xác của vòng bi con lăn thì cần phải đánh giá độ chính xác khi thiết bị máy móc vận hành.

Kiểm tra chế độ lắp ghép để xác định độ lắp chặt của vòng bi. Thông qua điều kiện vận hành, độ lớn và tính chất của tải, dải nhiệt độ, vật liệu – kích cỡ – độ chính xác của trục và thân.

Kiểm tra độ hở trong

Kiểm tra độ chặt, sự chênh lệch nhiệt độ giữa vòng trong và vòng ngoài, vận tốc, độ lệch tâm của vòng trong và vòng ngoài, dự ứng lực để xác định độ hở trong.

Nghiên cứu vòng cách của vòng bi con lăn

Nghiên cứu vận tốc, tiếng ồn, nhiệt độ vận hành, rung động và va đập, tăng tốc và giảm tốc nhanh, tải momen và độ lệch tâm để chọn lựa nguyên liệu và loại vòng cách phù hợp.

Kiểm tra đặc điểm kỹ thuật của thiết bị như: nhiệt độ hoạt động, môi trường làm việc… để đưa ra lựa chọn tốt nhất.

Kiểm tra phương pháp bôi trơn vòng bi ổ lăn

Kiểm tra dải nhiệt độ hoạt động, vận tốc, phương pháp bôi trơn, loại đệm kim, chế độ bảo dưỡng và khoảng thời gian kiểm tra để lựa chọn phương pháp bôi trơn, chất bôi trơn và loại nhớt phù hợp.

Kiểm tra việc tháo lắp vòng bi

Kiểm tra quy trình tháo lắp, dụng cụ cần dùng, các kích thước ảnh hưởng đến việc lắp đặt để xác định việc lắp ráp và quy trình lắp ráp vòng bi. Dựa trên thông số kỹ thuật này bạn có thể lựa chọn được loại vòng bi ổ lăn công nghiệp phù hợp nhất, tốt nhất cho thiết bị máy móc của bạn.

Trên đây là những thông tin về vòng bi ổ lăn – một trong những bộ phận không thể thiếu của các loại máy móc thiết bị. Hy vọng qua đây bạn sẽ lựa chọn được mẫu vòng bi phù hợp và tốt nhất cho thiết bị của mình. Đừng quên liên hệ ngay TKTech để được tư vấn kỹ hơn và mua hàng chính hãng với giá tốt nhất thị trường.