Ba họ, một cây quyết định
Mọi vòng bi trong danh mục đều thuộc một trong ba họ. Vòng bi cầu truyền tải qua tiếp xúc điểm giữa bi thép hoặc bi gốm và các rãnh lăn. Vòng bi đũa dùng con lăn hình trụ, hình côn, hình tang trống hoặc kim mảnh tiếp xúc với rãnh lăn theo một đường. Ổ trượt hoàn toàn không có phần tử lăn; trục trượt trên bạc lót, lớp lót polyme hoặc màng dầu.
Trong mỗi họ, hình dạng rãnh lăn và phương của tiếp xúc quyết định vòng bi chịu được loại tải nào. Thay vì học thuộc hàng chục tên gọi, đi ngược từ ứng dụng sẽ nhanh hơn. Bốn câu hỏi dưới đây bao quát phần lớn các lựa chọn thực tế.
Câu hỏi 1: tải tác dụng theo hướng nào?
Tải hướng kính đẩy ngang qua trục; tải hướng trục đẩy dọc theo trục. Nhiều trục chịu cả hai. Khi đã biết quy luật, tên gọi của loại vòng bi thường cho bạn câu trả lời.
| Dạng tải | Phương án vòng bi cầu | Phương án vòng bi đũa |
|---|---|---|
| Chủ yếu hướng kính | Rãnh sâu | Đũa trụ |
| Hướng kính cộng hướng trục một chiều | Tiếp xúc góc | Đũa côn |
| Chỉ hướng trục | Chặn bi | Chặn đũa |
| Hướng kính nặng cộng lệch trục | Bi tự lựa (tải nhẹ) | Đũa tang trống |
Vòng bi cầu rãnh sâu là ngoại lệ khẳng định quy tắc: dù được xếp vào vòng bi hướng kính, rãnh lăn sâu cho phép chúng chịu tải hướng trục vừa phải theo cả hai chiều, vì vậy chúng là lựa chọn mặc định cho động cơ và thiết bị gia dụng.
Câu hỏi 2: nhanh đến mức nào và nặng đến mức nào?
Tiếp xúc điểm có ma sát thấp hơn và sinh ít nhiệt hơn, nên vòng bi cầu chịu được tốc độ cao hơn. Tiếp xúc đường dàn tải trên diện tích lớn hơn, nên vòng bi đũa chịu được nhiều tải hơn với cùng kích thước bao. Nguyên tắc quen thuộc đúng với toàn bộ danh mục: chọn vòng bi cầu khi tốc độ, độ ồn thấp và mô-men thấp là quan trọng; chọn vòng bi đũa khi tải, va đập hoặc độ cứng vững là quan trọng.
Cần bổ sung hai điểm. Thứ nhất, vòng bi đũa chạy với tải quá nhẹ có thể bị trượt thay vì lăn, làm hỏng rãnh lăn; vòng bi cầu dễ tính hơn ở tải thấp. Thứ hai, tốc độ giới hạn và tải danh định do nhà cung cấp vòng bi công bố cho từng mã hiệu. Chúng tôi không nêu các giá trị này trong bài viết chung vì chúng phụ thuộc vào kích thước, vòng giữ, chất bôi trơn và cấp dung sai, nên hãy yêu cầu các giá trị trong bảng dữ liệu khi xin báo giá.
Câu hỏi 3: trục có giữ thẳng hàng được không?
Vòng bi lăn được thiết kế cho trục nằm vuông góc trong gối đỡ. Một trục dài bị uốn dưới tải, hoặc hai gối đỡ bắt lên khung bị biến dạng, sẽ đẩy vòng bi lệch đường tâm. Vòng bi rãnh sâu hoặc đũa trụ tiêu chuẩn chỉ chịu được một góc lệch rất nhỏ trước khi xuất hiện tiếng ồn và nhiệt.
Nếu không thể tránh lệch trục, hãy chỉ định vòng bi có rãnh lăn ngoài hình cầu: bi tự lựa, đũa tang trống, hoặc cụm vòng bi có gối với mặt ngoài hình cầu có thể lắc trong ổ đặt. Con lăn đỡ băng tải, trục máy nông nghiệp và các đường truyền dài là nơi điển hình dùng các thiết kế này.
Câu hỏi 4: có bao nhiêu không gian?
Không gian thường quyết định lựa chọn trước cả tải. Vòng bi đũa kim có tiết diện hướng kính rất nhỏ, nên lắp được ở chỗ vòng bi cầu không vào được. Vòng bi chặn mỏng theo phương trục. Vòng bi mini có đường kính lỗ dưới khoảng 10 mm, dùng cho dụng cụ đo và động cơ nhỏ. Bạc trượt còn chiếm ít không gian hướng kính hơn và có thể ép thẳng vào lỗ.
- Không gian hướng kính hẹp: đũa kim hoặc bạc trượt.
- Không gian hướng trục hẹp: chặn kim hoặc vòng bi cầu tiết diện mỏng.
- Trục nhỏ: vòng bi mini.
- Lắp lên khung mà không cần gia công gối đỡ: cụm vòng bi có gối.
Ổ trượt nằm ở đâu
Ổ trượt thường bị bỏ qua trong các so sánh theo danh mục, nhưng chúng giải quyết những vấn đề mà vòng bi lăn không làm được. Chúng xử lý tốt chuyển động dao động chậm, tải va đập, bụi bẩn và môi trường ẩm ướt, và bạc composite hoặc bạc đồng có thể chạy không cần mỡ. Điểm yếu là ma sát cao hơn khi khởi động và yêu cầu bề mặt trục phải được gia công đúng. Nếu chuyển động chỉ là xoay lắc ngắn chứ không quay liên tục, ổ trượt hoặc ổ trượt cầu thường là câu trả lời tốt hơn vòng bi cầu. Các đánh đổi được trình bày trong bài vòng bi lăn và ổ trượt.
Những sai lầm chọn vòng bi chúng tôi gặp nhiều nhất
Phần lớn lựa chọn sai xuất phát từ một danh sách ngắn các thói quen, và chúng dễ tránh một khi đã gọi tên.
- Sao chép chi tiết cũ mà không xem vì sao nó hỏng. Nếu một vòng bi rãnh sâu liên tục hỏng trong hộp số, thay bằng một vòng bi rãnh sâu khác sẽ lặp lại vấn đề. Dạng hư hỏng thường chỉ ra một họ khác, chẳng hạn cặp đũa côn chịu đúng thành phần hướng trục.
- Chỉ chọn theo đường kính lỗ. Nhiều họ có cùng đường kính lỗ, nhưng một vòng đệm chặn, một vòng bi rãnh sâu và một vòng bi đũa trụ trên trục 25 mm cư xử rất khác nhau dưới tải. Đường kính lỗ cho biết cái gì lắp vừa trục, không cho biết vòng bi làm được gì.
- Bỏ qua cách lắp. Vòng bi tháo rời được như đũa côn và đũa trụ thuận tiện cho lắp ép trên trục nặng, còn vòng bi cầu không tháo rời phù hợp với dây chuyền lắp ráp đơn giản. Hãy kiểm tra cách lắp và tháo trước khi chốt loại vòng bi.
- Lẫn lộn tốc độ và tải danh định. Tải danh định cao không có nghĩa là tốc độ giới hạn cao. Hãy đọc cả hai trong bảng dữ liệu cho đúng mã hiệu, vòng giữ và chất bôi trơn.
Với người mua tìm nguồn cho nhiều loại máy, kết quả thực tế là một danh sách nội bộ ngắn các loại ưu tiên, mỗi loại gắn với một dải mã hiệu tiêu chuẩn. Danh sách đó giúp báo giá nhanh hơn và giữ tồn kho trong tầm kiểm soát, và bộ phận của chúng tôi có thể gom các yêu cầu cho nhiều nhà máy đối tác thay vì bắt đầu lại từ đầu mỗi lần.
Biến câu trả lời thành yêu cầu báo giá
Khi đã có họ và dòng vòng bi, hãy thu hẹp xuống mã hiệu. Chi tiết hiện có có thể đọc từ vòng bi cũ; thiết kế mới bắt đầu từ đường kính trục và dãy kích thước. Bảng kích thước cho biết đường kính lỗ, đường kính ngoài và chiều rộng danh nghĩa theo ISO. Sau đó bổ sung các chi tiết làm thay đổi nguồn cung: loại phớt, khe hở trong, cấp dung sai, vòng giữ và mỡ. Bộ phận của chúng tôi sẽ chọn danh sách rút gọn các nhà máy đối tác theo MOQ và thời gian giao hàng tham chiếu trên trang MOQ và thời gian giao hàng, được xác nhận bằng văn bản cho từng chương trình.