Quy Trình Lựa Chọn Vòng Bi: P3 - Các tiêu chí lựa chọn vòng bi

Khi chọn loại vòng bi dựa trên tiêu chí tải trọng, bạn nên lưu ý rằng:

• Vòng bi lăn chịu được tải nặng hơn so với vòng bi cầu cùng kích thước.
• Vòng bi đầy đủ (vòng bi không có vòng cách) chịu tải nặng hơn vòng bi tương ứng có vòng cách.

Ma trận 1 cung cấp cái nhìn tổng quan về khả năng tải trọng hướng tâm, hướng trục và mômen của các loại ổ trục khác nhau.

Tải trọng hướng tâm và hướng trục kết hợp

Hướng của tải trọng là yếu tố chính trong việc lựa chọn loại ổ lăn. Trong trường hợp tải trọng tác dụng lên ổ trục là sự kết hợp của tải trọng hướng tâm và hướng trục, tỷ lệ của các thành phần này sẽ xác định hướng của tải trọng kết hợp

Tải kết hợp (hướng tâm+hướng trục)	Tải hướng tâm	Tải hướng trục
Hướng tải kết quả được xác định bởi tỷ lệ giữa tải trọng hướng tâm và hướng trục.	Hướng tải 0°	Hướng tải 90°
Ví dụ: Ổ bi rãnh sâu	Ví dụ: Vòng bi lăn hình trụ thiết kế NU (chỉ chứa tải trọng hướng tâm)	Ví dụ: Ổ bi chặn (chỉ chịu tải dọc trục)

Sự phù hợp của ổ trục đối với một hướng tải trọng nhất định tương ứng với góc tiếp xúc α  – góc tiếp xúc càng lớn, khả năng chịu tải dọc trục của ổ trục càng cao. Bạn có thể thấy điều này được chỉ ra trong giá trị của hệ số tính toán Y (các phần sản phẩm riêng lẻ), hệ số này giảm khi góc tiếp xúc tăng. ISO định nghĩa ổ lăn có góc tiếp xúc ≤ 45° là ổ đỡ hướng tâm và các loại khác là ổ chặn, không phụ thuộc vào mục đích sử dụng thực tế của chúng.

Để chịu tải kết hợp với một thành phần hướng trục nhẹ, có thể sử dụng các ổ trục có góc tiếp xúc nhỏ. Vòng bi cầu rãnh sâu là lựa chọn phổ biến cho tải trọng dọc trục từ nhẹ đến trung bình. Khi tải trọng hướng trục tăng lên, có thể sử dụng ổ bi rãnh sâu lớn hơn (với khả năng chịu tải hướng trục cao hơn). Đối với tải trọng dọc trục cao hơn, có thể cần các ổ trục có góc tiếp xúc lớn hơn, chẳng hạn như ổ bi tiếp xúc góc hoặc ổ côn. Các loại ổ trục này có thể được bố trí song song để chịu tải trọng dọc trục cao.

Khi các tải trọng tổng hợp có thành phần tải trọng dọc trục xoay chiều lớn, các giải pháp phù hợp bao gồm:

• Một cặp vòng bi tiếp xúc góc phù hợp phổ biến
• Bộ vòng bi côn lắp cặp
• Vòng bi côn hai dãy

Khi ổ bi tiếp xúc bốn điểm được sử dụng để chứa thành phần dọc trục của tải trọng kết hợp ( hình 3 ), vòng ngoài của ổ trục phải được lắp tự do hướng tâm và không được kẹp dọc trục. Nếu không, ổ trục có thể chịu tải trọng hướng tâm ngoài ý muốn.

Tốc độ và lực ma sát

Nhiệt độ vận hành cho phép của ổ lăn áp đặt các giới hạn về tốc độ mà chúng có thể được vận hành. Ở một mức độ lớn, nhiệt độ vận hành được xác định dựa trên nhiệt ma sát sinh ra trong ổ trục, ngoại trừ trong các máy có nhiệt quá trình chiếm ưu thế.

Ma trận 1 cung cấp một cái nhìn tổng quan về khả năng tốc độ của các loại ổ trục khác nhau.

Khi chọn loại vòng bi trên cơ sở tốc độ vận hành, bạn nên xem xét những điều sau:

• Ổ bi có momen ma sát thấp hơn ổ lăn cùng kích thước.
• Vòng bi chặn không thể đáp ứng tốc độ cao như vòng bi hướng tâm có cùng kích thước.
• Các loại vòng bi một hàng thường tạo ra nhiệt ma sát thấp và do đó phù hợp hơn cho hoạt động ở tốc độ cao so với vòng bi đôi hoặc nhiều hàng.
• Vòng bi với các bộ phận lăn làm bằng gốm (vòng bi lai) phù hợp với tốc độ cao hơn so với các loại tương đương hoàn toàn bằng thép.

Sai lệch không thẳng hàng

Ma trận 1 cung cấp một cái nhìn tổng quan về khả năng của các loại ổ trục khác nhau để điều chỉnh độ lệch. Các loại sai lệch khác nhau được giải thích trong bảng sau

sai lệch tĩnh	Có lỗi căn chỉnh ban đầu giữa hai giá đỡ của một trục.
	Độ lệch của trục tạo ra sự sai lệch giữa các vòng trong và ngoài của ổ trục không đổi về độ lớn và hướng.
Sai lệch động	Độ lệch trục thay đổi tạo ra sự sai lệch giữa vòng trong và vòng ngoài của ổ trục liên tục thay đổi về độ lớn hoặc hướng.

Các loại ổ trục khác nhau về khả năng bù cho độ lệch giữa trục và vỏ:

• Ổ trục tự cân chỉnh hay còn gọi là ổ bi tự lựa. Ổ bi tự lựa có thể bù cho sự sai lệch trong ổ trục. Các giá trị cho độ lệch cho phép được liệt kê trong phần sản phẩm có liên quan.

Vòng bi cầu tự lựa	Vòng bi đũa tự lựa	Vòng bi CARB	Vòng bi đũa cầu tựa lựa chặn trục

• Ổ trục định hướng
  Ổ trục định hướng có thể điều chỉnh độ lệch tĩnh ban đầu do bề mặt bên ngoài hình cầu của chúng. Các giá trị cho độ lệch cho phép được liệt kê trong phần sản phẩm có liên quan.

Vòng bi chặn trục với vòng đệm ngoài hình cầu	Vòng bi insert	Vòng bi lăn kim thẳng hàng

• Ổ trục cứng
  Ổ trục cứng (ổ bi rãnh sâu, ổ bi tiếp xúc góc, ổ đũa, ổ kim và ổ côn) hỗ trợ điều chỉnh sai lệch trong giới hạn khe hở bên trong của chúng. Các giá trị cho độ lệch cho phép được liệt kê trong phần sản phẩm có liên quan. Đối với ổ trục cứng, bất kỳ sai lệch nào cũng có thể làm giảm tuổi thọ.

Nhiệt độ

Nhiệt độ hoạt động cho phép của ổ lăn có thể được giới hạn bởi:

• Độ ổn định kích thước của các vòng ổ trục và các bộ phận lăn, để biết chi tiết tham khảo phần sản phẩm có liên quan)
• Vòng Cách
• Nắp chắn
• Chất bôi trơn

Độ Chính Xác

Các yêu cầu về độ chính xác thường không ảnh hưởng đến việc lựa chọn loại vòng bi. Hầu hết các ổ lăn SKF đều có các cấp dung sai khác nhau. Chi tiết được cung cấp trong các phần sản phẩm.

Đối với các yêu cầu về độ chính xác rất cao (ví dụ như các ứng dụng máy công cụ), hãy sử dụng ổ trục SKF siêu chính xác .

Độ Cứng

Độ cứng của ổ lăn được đặc trưng bởi độ lớn của biến dạng đàn hồi trong ổ dưới tải trọng và không chỉ phụ thuộc vào loại ổ lăn mà còn phụ thuộc vào kích thước ổ lăn và khe hở vận hành.

Khi lựa chọn loại ổ lăn trên cơ sở các yêu cầu về độ cứng, bạn nên cân nhắc, đối với các ổ lăn có cùng kích thước, rằng:

• Độ cứng của con lăn cao hơn so với ổ bi
• Độ cứng cao hơn đối với vòng bi đầy đủ (không vòng cách) so với vòng bi tương ứng có vòng cách.
• Độ cứng của vòng bi hỗn hợp cao hơn so với vòng bi toàn thép tương ứng
• Độ cứng có thể được tăng cường bằng cách áp dụng tải trước

Lắp đặt và tháo dỡ

Khi chọn loại vòng bi, bạn nên xem xét các yêu cầu lắp và tháo:

• Lắp vòng trong và vòng ngoài độc lập có cần thiết hay có lợi không?
  → Chọn ổ trục có thể tháo rời.
• Việc lắp vòng bi trên bệ côn hoặc với ống lót côn có cần thiết hay có lợi không?
  → Chọn ổ lăn có lỗ côn.
  → Cân nhắc sử dụng các bộ phận ổ bi hoặc ổ lăn SKF ConCentra.

Vòng bi tách rời

Các vòng bi có thể tháo rời sẽ dễ dàng lắp và tháo hơn, đặc biệt nếu cần lắp vừa khít cho cả hai vòng.

Xem ma trận 1 để biết các loại ổ lăn có thể tháo rời.

Trục côn

Các ổ trục có lỗ côn có thể được lắp trên bệ trục côn hoặc được lắp trên bệ trục hình trụ bằng cách sử dụng bộ chuyển đổi hoặc ống bọc rút. Xem ma trận 1 để biết các loại ổ lăn có lỗ côn.

Bộ măng xông côn rút (không cần gia công trục)	Bộ măng xông côn đẩy (gia công ren trên trục)

Nắp chắn

Có hai lý do để làm kín vòng bi

• Giữ chất bôi trơn trong ổ trục và tránh ô nhiễm các bộ phận lân cận
• Bảo vệ vòng bi khỏi bị nhiễm bẩn và kéo dài tuổi thọ của vòng bi

Vòng bi có nắp (vòng bi kín hoặc vòng bi có tấm chắn) có thể cung cấp các giải pháp tiết kiệm không gian và tiết kiệm chi phí cho nhiều ứng dụng. Các loại ổ trục, có sẵn nắp chắn tích hợp, được chỉ định trong ma trận 1 .

Chi Phí Và Tính Khả Dụng

Tính phổ biến

Sau khi xác định loại vòng bi cần thiết, bạn có thể thấy hữu ích khi chọn một vòng bi thích hợp từ danh mục các mặt hàng phổ biến của chúng tôi, vì chúng có mức độ sẵn có cao và thường cung cấp giải pháp hiệu quả về chi phí. 

vòng bi lớn

Nếu ổ trục yêu cầu có đường kính ngoài D ≥ 420 mm và không được đánh dấu là phổ biến, thì hãy kiểm tra tính khả dụng của nó với SKF.

vòng bi có nắp

Bịt kín (vòng bi kín hoặc vòng bi có tấm chắn) thường cung cấp các giải pháp tiết kiệm chi phí hơn so với sử dụng vòng đệm bên ngoài. Ngoài việc cung cấp hiệu suất bịt kín tốt, các ổ trục bôi trơn sẵn này không yêu cầu tra dầu mỡ ban đầu.

Sẵn có của vỏ và ống lót tiêu chuẩn

Sử dụng vỏ và ống lót tiêu chuẩn thường dẫn đến việc bố trí ổ trục tiết kiệm chi phí hơn. Các loại ổ lăn có các thành phần tiêu chuẩn này được chỉ định trong ma trận 1 .