Công ty Tinh Công Ấn là đại lý phân phối vòng bi bạc đạn công nghiệp chính hãng với chất lượng cao. Hôm nay công ty xin giới thiệu về các khái niệm và cấu tạo của các loại ổ bi.
Ngày nay, vòng bi công nghiệp được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều các loại máy móc của nhiều ngành nghề khác nhau như: phương tiện giao thông, máy móc công nghiệp, máy móc nông nghiệp, thiết bị khoa học… Vậy vòng bi công nghiệp là gì? Vòng bi được ra đời như thế nào? Thành phần cấu tạo và chức năng của nó là dùng để làm gì? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu những kiến thức cơ bản về nó.
Lịch sử ra đời
Từ thời xa xưa, con người thường chỉ dùng lực để đẩy hoặc kéo một vật nặng trên một đoạn đường dài trong cuộc sống sinh tồn của mình. Dần dần, con người đã khám phá ra một hình thức bôi trơn khá đơn giản là dùng bùn và nước để giảm bớt sức kéo của mình.
Ở thời Ai Cập cổ đại, con người đã biết đến nguyên tắc của vòng bi. Họ đã phát minh ra bánh xe thay vì chuyển động trượt giúp tiết kiệm sức kéo hơn nhờ vào chuyển động lăn tròn của bánh xe. Chúng đã được sử dụng trong việc xây dựng các kim tự tháp ở Ai Cập.
Đến thời Phục Hưng, thiên tài nổi tiếng Leonardo da Vinci đã đưa ra ý tưởng cho một cấu trúc tương tự như vòng bi. Và nền văn minh dựa trên máy móc đã được sinh ra trong cuộc cách mạng công nghiệp của thế kỷ 18 đã dẫn đến sự phát triển của vòng bi công nghiệp hiện đại.
Máy móc đầu tiên sử dụng ổ trượt bằng gỗ thấm dầu và trục quay bằng thép. Tuy nhiên ổ trượt bằng gỗ thấm dầu thì có nhược điểm là vòng bi nhanh bị mài mòn. Vậy nên vào những năm sau đó, khi mà ngành công nghiệp sản xuất và ngành kim loại phát triển, chất liệu làm vòng bi được thay bằng kim loại, nhờ đó tuổi thọ vòng bi được tăng lên đáng kể.
Sven Gustaf Wingqvist (1876-1953)
Năm 1907, kỹ sư của một nhà máy dệt lớn của Thụy Điển là Sven Winquist (1876-1953) đã thiết kế ra vòng bi (bạc đạn) cầu tựa lựa 2 dãy. Những năm sau này, ông tiếp tục cải tiến và phát triển sản phẩm vòng bi của mình vì nhận thấy tầm quan trọng của vòng bi trong ngành công nghiệp và sản xuất lúc bấy giờ.
Các thiết kế của Sven Winquist sau này đã được cải tiến khác đáng kể so với các thiết kế trước đó ở tính tự lựa “self-aligning”. Các rãnh cho mỗi hàng bi cầu chỉ có trong vòng trong của bạc đạn còn vòng ngoài chỉ có một rãnh hình cầu thông thường cho cả hai hàng bi. Có thể nói, sản phẩm của Sven Winquist là tiền đề phát triển cho ngành công nghiệp vòng bi sau này. Ngày nay sản phẩm vòng bi này mang thương hiệu vòng bi SKF – chính là hãng sản xuất bạc đạn công nghiệp hàng đầu trên thế giới.
Tìm hiểu về bạc đạn công nghiệp chính hãng
1/ Cầu một dãy: là loại phổ biến nhất được sử dụng rất rộng rãi . Rãnh mặt lăn trên cả hai vòng đệm trong và ngoài đều có cùng bán kính lớn hơn một chút. Ngoài tải đường kính , ổ còn chịu được tải hướng trục trên hai hướng.
– Do mô men quay thấp nên chúng rất phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao và tổn hao năng lượng thấp. Ngoài các ổ bi loại mở, những ổ bi này thường có nắp chắn bảo vệ bằng thép hay bằng cao su trên một hoặc hai bên và được bôi trơn bằng dầu hoặc mỡ. Ký hiệu quốc tế của loại bi này thường có 4 mã số bắt đầu từ đầu số 6.
2/ cà na (tang trống) có hai dãy con lăn dạng tang trống ở giữa vòng trong có hai mặt lăn hình cầu có hai dãy con lăn dạng tang trống ở giữa vòng trong có hai mặt lăn và vòng ngoài có hai mặt lăn hình cầu.
Vì tâm của bề mặt cầu trên vòng ngoài trùng với trục của ổ lên chúng có khả năng tự lựa tương tự như vòng bi cầu tự lựa, tự chỉnh. Vòng bi tang trống được dặc chưng bởi khả năng chịu tải hướng kính rất lớn, đồng thời có thể chịu tải hướng trục trên cả hai hướng. Cộng thêm khả năng tự lựa tốt chúng là sự lựa chọn thường xuyên của các ứng dụng có trọng tải rất cao trong các thiết bị lớn.
Vòng bi loại này có thể có lỗ côn và có thể được lắp trực tiếp lê trục hình côn hoặc trục hình trụ sử dụng măng xông (ống lót côn). Vòng cách được gia công bằng đồng nguyên khối , đúc từ Polyamit hoặc làm từ thép dập. Ký hiệu quốc tế của loại vòng bi tang trống thường có 5 chữ số chính, bắt đầu bằng số 2.
3/ Bạc đạn côn sử dụng con lăn côn lăn quanh các mặt dẫn côn vòng trong và vòng ngoài . Những loại này có khả năng chịu tải trọng hướng kính và hướng trục (trên một hướng) rát cao.
Loại này thường được lắp thành đôi tương tự như bi cầu đỡ chặn. Nếu có thể đạt được độ hở trong thích hợp bằng các điều chỉnh khoảng cách hướng trục giữa vòng trong và vòng ngoài của hai ổ bi đối nhau. Do kết cấu của vòng bi loại này nên vòng trong và vòng ngoài có thể lắp riêng biệt. Tùy thuộc vào góc tiếp xúc ổ bi côn được chia làm ba loại: góc thường, góc vừa và góc sâu. Ngoài ra còn có ổ đũa côn 4 dãy và 2 dãy.
– Ký hiệu quốc tế của bi côn hệ mét thướng có 5 chữ số được bắt đầu từ số 3.
4/ Bi đũa là loại có con lăn hình trụ tiếp xúc trên một đường thẳng với mặt lăn . Chúng có thể chịu được tải trọng hướng kính rất lớn và phù hợp với tốc độ cao.
– Có nhiều loại thiết kế khác nhau:
+ NU, NJ, NUP, N & NF dành cho ổ một dãy.
+ NNU & NN `dành cho ổ 2 dãy, phụ thuộ vào thiết kế hay gừ cạnh
Tất cả vòng ngoài và vòng trong đều có thể tách rời riêng biệt. Một số không có gờ ở vòng trong hoặc vòng ngoài cho nên những loại đó có thể di chuyển tương đối với nhau theo hướng dọc trục.
Những loại này thường được sử dụng vào chức năng ổ tự do . Các loại này có vòng trong hoặc vòng ngoài có hai gờ và vòng còn lại có một gờ sẽ có khả năng chịu tải hướng trục theo một hướng.
Vòng bi đũa hai dãy có độ cứng vững hướng tâm rất các và chủ yếu được dùng cho trục chính của máy công cụ chính xác.
Vòng cách thường được làm bằng tép dập hay đồng thao gia công liền khối . Tuy nhiên đôi khi người ta cũng sử dụng vòng cách đúc bằng Polyamit. Ký hiệu quốc tế của loại này thường được bắt đầu bằng chữ N, NU, NJ, NUP, NF, NNU, NN tiếp theo là 3 hoặc 4 chữ số.
5/ Vòng bi mắt trâu bao gồm một vòng trong được mài mòn nằm trong một vòng tròn ngoài tương ứng dùng cho các tải trọng hướng tâm dọc trục hoặc tổng hợp lực, chúng không có các con lăn.
Loại này tuy nhỏ nhưng cho công suất cao với khả năng hóa giải độ lệch vừa phải . Kích cỡ lớn hơn thích hợp với các ứng dụng dao động tần suất thấp trong các thiết bị khai mỏ, xây dựng và các nhà máy phát động thủy lực/ khí .
Các kích cỡ nhỏ hơn được dùng trong các ứng dụng hàng không . Những ứng dụng khác nhau có sẵn cho các lực hướng tâm và các lực dọc trục một hoặc hai hướng.
– Được phân thành 2 loại dựa vào mục đích sử dụng là: tự bôi trơn và phải tra mỡ. Ký hiệu quốc tế bằng chữ GE.
6/ Bạc đạn chà tròn có thiết kế viên bi tròn, so với chà đũa chà tròn chịu tải kém hơn tuy nhiên tốc độ quay của chà tròn lại tốt hơn chà đũa. Vì vậy trong những ứng dụng cần tốc độ quay nhanh chà tròn là lựa chọn hàng đầu. Được chia làm hai loại:
– Một dãy (chặn trục một hướng) có kết cấu bao gồm vòng trên, vòng dưới và cụm con lăn – vòng cách đặt chính giữa. Vòng trên thường được lắp ghép chặt với thân ổ và tựa vào vai ổ để truyền lực dọc trục trên thân máy. Ký hiệu quốc tế gồm 5 chữ số bắt đầu bằng 51 hoặc 53, trong đó 2 chữ số cuối thể hiện đường kính trong.
– Hai dãy (chặn hai hướng) chà hai dãy có 3 vòng đỡ trong đó vòng ở giữa được gắn cố định vào trục, hai vòng còn lại lắp cùng một vòng đế khác. Để tăng khả năng tự lựa ( chịu sự lệch tâm trục do sai số lắp ráp) một số vòng bi chà được chế tạo với để dưới mặt cầu được lắp cùng với một vòng đế khác. Người ta thường sử dụng vòng cách làm bằng thép dập trong các ổ bi nhỏ hơn và vòng cách bằng đồng gia công liền khối cho các vòng bi lớn hơn.. Ký hiệu quốc tế gồm 5 chứ số bắt đầu bằng 52 hoặc 54, trong đó 2 chứ số cuối thể hiện đường kính trong.
7/ Bạc đạn kim bao gồm nhiều con lăn hình trụ nhỏ có chiều dài gấp 3 đến 10 lần đường kính của chúng. Do đó tỷ lệ giữa đường kính ngoài của ổ với đường kính đường tròn nội tiếp rất nhỏ và chúng chịu được tải trọng đường kính rất lớn .
– Có nhiều loại khác nhau và nhiều loại trong số đó không có vòng trong . Loại hình chén có vòng ngoài bằng thép dập , còn loại liền khối có vòng ngoài thép gia công bằng máy. Có cả những thiết kế có tổ hợp con lăn và vòng cách mà không có vòng trong/ ngoài. Hầu hét ổ này có vòng cách bằng thép dập nhưng cũng có thiết kế không có vòng cách.
8/ Cầu đỡ chặn (tiếp xúc góc) có khả năng chịu tải hướng tâm và hướng trục theo một hướng. Lực được truyền qua vòng bi này theo 4 góc (gọi là góc tiếp xúc) 15 độ, 25 độ, 30 độ và 40 độ. Góc tiếp xúc càng lớn, trọng tải hướng trục càng cao. Tuy nhiên đối với các ứng dụng tốc độ cao người ta vẫn ưa chuộng các góc tiếp xúc nhỏ hơn . Việc ghép cặp giữa hai loại này và khe hở giữa chúng được điều chỉnh cho thích hợp với yêu cầu chịu tải cũng như độ cứng – vững của cụm ổ trục.
– Vòng cách được làm bằng thép dập được sử dụng rất phổ biến , tuy nhiên đối với ổ bi chính xác cao góc tiếp xúc nhỏ hơn 30 độ người ta thường sử dụng vòng cách bằng Polamit, Ký hiệu quốc tế của loại này thường có 4 mã số bắt đầu bằng số 7.
9/ Vòng bi cầu hai dãy: hay còn gọi là cầu tự lựa có hai dãy bi cầu tự lựa có hai dãy bi cầu, vòng trong có hai mặt lăn và vòng ngoài một mặt lăn hình cầu với tâm mặt cầu trùng với trục của ổ. Do đó trục của vòng trong bi và vòng cách có thể xoay quanh tâm này mà không gây ra ứng lực phụ tải nào. Điều này cho phép vòng bi có thể làm việc trong điều kiện có sự lệch trục giữa mặt trụ của vòng trong và vòng ngoài một góc nhỏ (lỗi gia công, lắp ráp) . loại bi này thường có thể có lỗ côn dùng để lắp ráp bằng cách sử dụng măng xông (ống lót côn). Ký hiệu quóc tế cúa vòng bi này thường có 4 mã số bắt đầu bằng số 1 hoặc 2.
10/ Vòng bi chà đũa đươc thiết kế với bi đũa côn hoặc không côn, giúp chịu lực dọc trục cao, sử dụng trong máy công nghiệp nặng như máy cán thép, máy nghiền đá xây dựng. Loại chà đũa gồm có hai loại:
– Một dãy có kết cấu bao gồm vòng trên, vòng dưới và cụm con lăn – vòng cách đặt chính giữa. Vòng trên thường được lắp ghép chặt với trục và có vai trục tựa lên để truyền lực dọc trục từ trục qua ổ Vòng dưới thường được lắp ghép chặt với thân ổ và tựa vào vải ổ để truyền lực dọc trục lên thân máy.
– Hai dãy có 3 vòng đỡ trong đó vòng ở giữa được gắn cố định và trục, hai vòng còn lại được lắp cùng một vòng đế khác. Để tăng khả năng tự lựa một số vòng bi chà được chế tạo với đế dưới mặt cầu được lắp cùng một vòng đế khác,
Ký hiệu quốc tế của loại chặn trục thường có 5 chữ số, bắt đầu bằng số 8.
11/ Bạc đạn tang trống chặn trục có mặt lăn hình cầu ở vòng trên và vòng dưới. Có con lăn hình tang trống được lắp nghiêng một góc 45 độ. Vì mặt lăn là mặt cầu lên những ổ bi này có khả năng tự lựa. Chúng có thể chịu tải hướng trục rất lớn và có khả năng chịu tải hướng kính vừa phải. Người ta thướng sử dụng vòng cách gia công bằng đồng hoặc bằng thép dập. Ký hiệu quốc tế của chặn trục thường có 5 chữ số chính, bắt đầu từ số 20.
