Vòng bi là gì? đặc điểm và phân loại các loại vòng bi

0
1113

Giới thiệu về vòng bi

Vòng bi (hay thường gọi là bạc đạn) được chia thành loại hướng kích hoặc chặn dọc trục tuỳ thuộc vào thiết kế của chúng hoặc được phân chia thành vòng bi tròn và vòng bi đũa tuỳ theo loại con lăn.

Vòng bi hướng kính được thiết kế chịu lực vuông góc với tâm trục, vòng bi chặn dọc trục chịu tải hướng trục.

Tuỳ thuộc vào thiết kế và mục đích sử dụng chúng được phân chia nhỏ hơn. Vòng bi đũa được phân chia thành vòng bi đũa trụ, vòng bi côn, vòng bi cà na hoặc vòng bi kim. Vòng bi tròn có thể phân loại theo dãy bi: vòng bi tròn một dãy hoặc hai dãy. Vòng bi tròn cũng có thể được phân loại thành nhóm nhỏ tuỳ thuộc theo sự liên quan giữa vành vòng bi, các viên bi, kiểu vành vòng bi và các phụ kiện kèm theo.

vòng bi hướng tâm

vòng bi chà

Vòng bi cũng được phân loại theo những ứng dụng đặc biệt như vòng bi bánh xe ô tô.

Chủng loại và đặc điểm các vòng bi -1 Chủng loại và đặc điểm các vòng bi -12

Thiết kế và đặc điểm của vòng bi

Vòng bi thường bao gồm vành trong, vành ngoài và các thành phần lăn (bi cầu hoặc bi đũa) và vòng cách định vị viên bi tại những khoảng cách cố định giữa các rãnh bi (xem hình 1).

Vật liệu tiêu chuẩn để sản xuất vành trong, vành ngoài, và các viên bi là thép vòng bi có hàm lượng carbon crôm cao và vòng cách bằng thép cứng. Thép được xử lý nhiệt để đạt được độ cứng thích hợp nhằm tối Ưu hóa khả năng chịu mỏi của vòng bi. Các mặt của rãnh chạy của vòng bi được mài với độ chính xác rất cao bằng cách dùng các máy công cụ đặc biệt.

Mỗi loại vòng bi khác nhau có các đặc điểm khác biệt nhau, các loại vòng bi thường có những đặc điểm sau:

    • Mô men khởi động hay lực ma sát nhỏ và sự chênh lệch giữa mô men khởi động và mô men xoắn khi làm việc cũng nhỏ.
    • Kích thước và độ chính xác được tiêu chuẩn hoá quốc tế, các loại vòng bi chất lượng cao có thể lắp lẫn được.
    • So với bạc trượt vòng bi chịu mài mòn tốt hơn và bảo đảm sự chính xác của máy móc nơi chúng được sử dụng.
    • Vòng bi tiêu thụ lượng chất bôi trơn ít và ít tốn kém chi phí bảo dưỡng hơn loại bạc trượt.
    • Để việc chọn lựa vòng bi đạt hiệu quả cao, cần phải hiểu rõ thiết kế và đặc điểm của các loại vòng bi khác nhau và chọn vòng bi thích hợp tùy theo hoạt động của từng loại máy móc.

thế kế vòng bi

#1 Vòng bi tròn có rãnh sâu

Vòng bi tròn có rãnh sâu là loại vòng bi thông dụng nhất trong tất cả các loại vòng bi tròn bởi sự đa dạng về chủng loại, chúng bao gồm loại không có nắp chắn mỡ, có nắp chắn mỡ bằng thép hoặc cao su và có rãnh chặn.

Bề mặt rãnh lăn trên cả vành trong và vành ngoài vòng bi có cung bán kính lớn hơn một chút so với viên bi. Các viên bi có tiếp điểm với rãnh chạy (tiếp xúc khi có tải trọng). Các gờ của vành trong có độ cao bằng nhau (như gờ của vành ngoài).

Vòng bi tròn có rãnh sâu có thể chịu tải trọng hướng tâm, tải trọng dọc trục, tải trọng đa hợp và do thiết kế đơn giản, loại vòng bi này được sản xuất để tạo ra độ chính xác hoạt động cao và vận hành với tốc độ cao.

Vòng bi tròn có rãnh sâu có đường kính ngoài nhỏ hơn 9mm gọi là vòng bi cực nhỏ. Vòng bi tròn có rãnh sâu có đường kính ngoài là 9mm và đường kính trong < l0mm gọi là vòng bi tròn nhỏ.

Vòng cách viên bi tiêu chuẩn được làm bằng thép dập. Các vòng cách được gia công để dùng cho các vòng bi hoạt động tốc độ cao hay vòng bi có đường kính lớn.

Vòng bi tròn có rãnh sâu có nắp sắt, nắp cao su là loại vòng bi tiêu chuẩn. Chúng có chứa sẵn một lượng chất bôi trơn thích hợp.

#2Vòng bi tròn đỡ chăn tiếp xúc góc một dãy

Các rãnh chạy của vành trong và vành ngoài của loại vòng bi này 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 dược lắp nhiểu hơn so với vòng bi tròn có rãnh sâu.

Vật liệu vòng cách tiêu chuẩn được làm từ thép dập, đồng thau có độ cứng cao hay nhựa tổng hợp. Vật liệu vòng cách tuỳ thuộc vào từng loại vòng bi vả điều kiện làm việc. Vòng bi đỡ chặn tiếp xúc góc một dãy chịu được lực hướng tâm, dọc trục hoặc tải trọng đa hợp, tuy nhiên lực dọc trục chỉ chịu theo một hướng nhất định. Thông thường thì ta hay ghép cặp hai vòng bi loại này, chúng có thể chịu được tải dọc trục hai hướng do tải trong hướng tâm sinh ra.

Khi lắp ráp hai vòng bi một dãy vào vị trí sát gần nhau thành một cặp, NACHI cung cấp từng cặp vòng bi có khe hở đã dược điều chỉnh trước. Vòng bi ghép đôi này dược sắp xếp theo kiểu LƯNG-ĐỐI-LƯNG (DB), MẶT- ĐỐI-MẶT (DF) hay SONG SONG (DT). Cặp DB hay DF có thể chịu tải trọng hướng trục cả hai phía.

Vòng bi tròn đỡ chăn tiếp xúc góc một dãy

#3 Vòng bi đỡ chặn tiếp xúc góc hai dãy

Cấu trúc của loại vòng bi này tương tự gần như hai vòng bi dỡ chặn tiếp xúc góc một dãy ghép cặp theo kiểu LƯNG ĐỐI LƯNG. Do số lượng bi được lắp vào mỗi dãy ít hơn so với vòng bi dỡ chặn tiếp xúc góc một dây.

Vòng bi đỡ chặn tiếp xúc góc hai dãy chịu tải trọng dọc trục thấp hơn so với loại vòng bi ghép cặp hai vòng bi dỡ chặn tiếp xúc góc một dãy được lắp theo kiểu LƯNG ĐỖI LƯNG.

Những loại vòng bi này có thể chịu tải trọng hướng tâm, lực moment và tải trọng hướng trục ở cả hai phía.

Vòng bi đỡ chặn tiếp xúc góc hai dãy

#4 Vòng bi tròn tự lựa

Vòng bi này dược thiết kế gồm vành trong gắn với hai dãy bi cầu liên kết vành ngoài có rãnh hình cầu. Nhờ kiểu thiết kế trên, vòng bi tròn tự lựa có thể hoạt động trong diều kiện có sự lệch trục do sự biến dạng hoặc lỗi lắp ráp.

Vòng bi tròn tự lựa thích hợp với trục dài, nơi gối đỡ khó có thể định vị chính xác. Loại vòng bi này thường có thể có lỗ côn và được lấp ráp với ống lót côn. Các vòng cách được làm từ thép dập hoặc nhựa tổng hợp polyamide. Loại vòng bi này chỉ nên dùng trong những ứng dụng tải trọng hướng trục thấp nhờ có sự hỗ trợ nhẹ dọc trục của viên bi bởi rãnh chạy vành ngoài.

Vòng bi tròn tự lựa

#5 Vòng bi đũa trụ

Cấu trúc của loại vòng bi dũa trụ là loại đơn giản nhất trong tất cả các loại vòng bi hưởng tâm. Loại vòng bi này thường dược dùng trong những ứng dụng tốc độ cao. Bởi vl vành trong, vành ngoài và bi trụ tiếp xúc trên một đường thẳng, nên vòng bi này chịu tải trọng hướng kính cao. Có nhiều loại thiết kế vòng bi đũa trụ khác nhau:

  • N,NJ,NF,NU,RNU : Gờ liền
  • NH.NP.NUP.NUH : Gờ liền và rời
  • NN.NNU : Vòng bi hai dãy
    (xem phần dữ liệu kích thước vòng bi dũa trụ như mô tả kiểu thiết kế).

Hình dạng vòng bi đũa trụ có đủ gờ hoặc thiếu gờ ở vành trong lẫn vành ngoài đều chịu được tải trọng nhẹ hướng trục. Loại vòng bi này được hỗ trợ lực dọc trục khi chuyển động trượt giữa phẩn cuối viên bi và bề mặt gờ, tải trọng hướng trục hạn chế.

Vòng bi dũa trụ hai dãy thường được sử dụng với tốc độ cao và dộ chính xác cao chẳng hạn như: trục chính của máy tiện, máy phay và các máy gia công trung tàm. Khe hở hướng
kỉnh của vòng bi đũa trự vành trong côn cổ thể điéu chỉnh trong quá trinh lắp ráp vòng bi lên trục.

Vòng cách tiêu chuẩn dược làm bẳng thép dập hoặc nhựa tổng hợp polyamide. Vòng cách gia công bằng dóng thau có độ cứng cao thường dược sử dụng cho những vỏng bi có đường kinh lớn hay những ứng dụng tốc độ cao.

Vòng bi đũa trụ

#6 Vòng bi côn

Rãnh chạy của vành trong, vành ngoái và viên bi của loại vòng bi này được thiết kế với góc côn để các bể mặt của rãnh và trục viên bi cẳt nhau tại một điểm trên tâm trục. Các viên bi dược dẫn hướng nhờ vành trong côn có gờ.

Vòng bi côn một dãy chịu dược tải trọng hướng tâm và tải trọng hướng trục. Nếu tải trọng hướng tâm hoặc tải trọng hướng trục từ hai phía, thl vòng bi phải dược ghép cặp với vị trí kiểu “mặt dối mặt” hay “lưng đối lưng”. Vòng bi côn có thể tách rời và gồm các phần sau: vành ngoài, vành trong ráp với bi đũa. Vành trong và các viên bi dũa côn không tách rời nhau gọi là “côn”. Vành ngoài gọi là “chén”. Khe hở trong dược tạo thành trong quá trình lắp ráp do vị trí trục còn tương ứng với chén.

Loại vòng bi này được dùng trong tình huống tải trọng đặt trước để dạt được độ cứng hơn và độ chính xác hoạt dộng của trục.

Vòng bi côn hai dãy hay bốn dãy dược thiếtkế để chịu tải trọng huớng tâm và tải trọng hướng trục từ hai phía. Vòng bi côn 4 dãy dược dùng trong ổ trục máy cán và các ứng dụng khác chịu tải trọng cao.

Vòng bi côn nhiều dãy có dãy số và ký hiệu kết hợp được in trên bề mặt của các vành dể điểu chỉnh khe hồ và phải được lắp ráp theo các con số và ký hiệu này.

Vòng cách làm bằng thép dập dược sử dụng cho các vòng bi có dường kính trong nhỏ, vòng cách đống thau có độ cứng cao hay vòng cách làm bằng thép mềm được dùng cho các loại vòng bi có đường kính trong lớn. Vòng cách có chốt chịu lực mạnh được dùng cho các loại vòng bi có đường kinh trong lớn.

Vòng bi côn

#7 Vòng bi cà na

Vòng bi cà na 2 dãy NACHI hay còn gọi là vòng bi tang trống tự lựa được thiết kế với kích thước đường kính trong từ 25mm đến 10OOmm.

Rãnh chạy vành ngoài của loại vòng bi này dược thiết kế với bể mặt hình cầu có tâm trùng khớp với tâm của vòng bi.

Vòng bi cà na NACHI được cải tiến thiết kế có dạng tiếp xúc dường giữa rãnh và viên bi. Cấu trúc này có thể có khả năng chịu tải trọng hướng tâm cao và tải trọng va dập mạnh.

Loại vòng bi này có thể chịu mức độ tải trọng hướng trục từ hai phla tưdng dối cao và tự lựa. Vỏng bi này dược dùng cho những máy móc lớn do có khả năng xảy ra sự biến dạng trục hay lỗi lấp ráp.

Vòng bi cà na được dùng cho các thiết bị Cẳn giấy, máy cán, sàng rung và các máy móc công nghiệp nói chung. Việc tháo lắp vòng bi cà nả được tiện lợi hơn khi dùng vòng bi có dường kinh trong côn liên kết với trục côn, mãng sòng đẩy hay mãng sông rút. Khe hở trong cũng có thể được diều chỉnh chinh xác bằng cách dùng vòng bi có dường kinh trong côn.

Vòng cách làm bằng thép dập được dùng cho vòng bi có dường kính trong nhỏ và dược gia công bằng đồng thau có dộ cứng cao hay vòng cách bằng thép mềm dược dùng cho vòng bi có đường kính trong lớn.

Vòng bi cà na

#8 Vòng bi chà

Vòng bi chà hay còn gọi là vòng bi cầu chặn trục ch? chịu được lực theo hướng dọc trục. Vành vòng bì được lắp vào trục gọi là vòng dệm trục, các vành ráp vào ổ đỡ thì gọi là vành ổ dỡ. cả hai vành vòng bi dều có rãnh cho bi chạy.

Vòng bi chà gồm có hai loại: loại đơn chịu lực dọc trục theo một hướng, loại dôi chịu lực hai hướng. Vòng dệm trung tâm của vòng bi chặn trục loại dôi dược nằm theo hướng trục nhờ có vai trục và vòng dệm.

Vòng bi chà không thích hợp quay ồ tốc độ cao vì chất bôi trơn được phun đều bởi lực ly tàm. Khi dùng trục nằm ngang, phải sử dụng tải trong hướng trục tối thiểu.

Vòng cách làm bằng thép dập, nhựa tổng hợp polyamide, dóng thau gla công có độ cứng cao hoặc thép mềm.

Phải thật cẩn thận khi vận chuyển, tránh làm hư hỏng vành vòng bi và các vièn bi.

Vòng bi chà

#9 Vòng bi chà cà na

Rãnh chạy của vòng đệm gối đỡ của loại
vòng bi này có dạng hình cầu, tâm mặt cầu nằm tên trục của vòng bi. Thiết kế này cho phép khả năng tự lựa của vòng bi. Góc tiếp xúc (xem sơ đồ dưới đây) khoảng 45°- cho 9 phép vòng bi chịu được lực dọc trục và một ít lực hướng tâm.

Vòng bi chà cà na

Blog Mecsu

Đam mê cơ khí trong máu rồi, biết gì chia sẻ đó, anh em cùng nhau chia sẻ nhé