Quyết định quan trọng nhất trong bất kỳ thiết kế ổ bi tiếp xúc góc nào không phải là kích thước ổ trục riêng lẻ; đó là sự sắp xếp Cho dù bạn đang chế tạo lại trục chính của máy công cụ, chỉ định hộp số hay thiết kế máy bơm, cách bạn sắp xếp vòng bi sẽ kiểm soát độ cứng, trạng thái nhiệt, khả năng chịu tải dọc trục và thậm chí cả nhiệt độ vận hành. Quy tắc tiêu chuẩn rất đơn giản: quyết định cách bố trí trước khi tính tuổi thọ ổ trục.
Vòng bi tiếp xúc góc tạo ra lực dọc trục khi chúng chịu tải hướng tâm. Đó là kết quả trực tiếp của góc tiếp xúc được tích hợp trong mương. Vì vậy, một ổ trục không bao giờ hoạt động độc lập khi trục phải bị hạn chế theo cả hai hướng. Bạn cần một sự sắp xếp theo cặp, phổ biến nhất là nối tiếp nhau (DB), trực diện (DF) hoặc song song (DT) hoặc kết hợp hai hàng/tải trước hoạt động như một gói duy nhất. Bài viết này giải thích tác dụng của từng cách sắp xếp, tại sao việc tải trước lại thay đổi kết quả và những điều cần chỉ định khi bạn đặt hàng.
Trong ổ bi tiếp xúc góc, đường nối các điểm tiếp xúc của mương bên trong và bên ngoài tạo thành một góc với mặt phẳng hướng tâm. Các góc tiếp xúc phổ biến là 15, 25 và 40 độ. Dưới tác dụng của tải trọng hướng tâm, bộ bi sẽ đẩy vòng trong sang một bên theo một hướng trục. Điều đó có nghĩa là ổ trục một dãy chỉ có thể truyền tải trọng dọc trục theo một hướng. Nếu trục nhìn thấy tải trọng dọc trục từ cả hai phía hoặc nếu bạn cần định vị trục chính xác, bạn phải cung cấp ổ trục phản lực. Đó là lý do cơ bản của việc sử dụng một sự sắp xếp.
Góc tiếp xúc có tác dụng nhiều hơn là hướng tải được đặt. Góc lớn hơn cho khả năng chịu tải dọc trục cao hơn nhưng cho phép khả năng tốc độ thấp hơn. Góc nhỏ hơn mang lại hiệu suất tốc độ cao tốt hơn và độ cứng dọc trục ít hơn. Sự lựa chọn sắp xếp của bạn phải phù hợp với sự đánh đổi này. Nếu bạn muốn hiểu cơ chế cơ bản, bài viết về góc tiếp xúc liên quan như thế nào đến khả năng chịu tải dọc trục bao gồm nó trong điều kiện thực tế.
Vòng bi tiếp xúc góc một hàng là mô-đun cơ bản cho mỗi cặp. Nếu bạn đang xây dựng các sắp xếp tùy chỉnh, đây là phần dễ mua nhất, nhưng bạn phải xác định chính xác hướng của góc tiếp xúc. Hướng đó được biểu thị bằng hướng ổ trục trên trục và trong vỏ; lật ổ trục sẽ thay đổi đường dẫn tải dọc trục.
Vòng bi tiếp xúc góc một hàng để ghép nối tùy chỉnh Vòng bi một hàng này là bộ phận cơ bản để tạo nên các cặp tiếp điểm góc. Thiết kế góc tiếp xúc của nó xử lý tải trọng hướng tâm và tải trọng trục một hướng, đồng thời định hướng chính xác trên trục xác định đường tải trọng trục, khiến nó trở nên cần thiết cho các sắp xếp tùy chỉnh. Xem sản phẩm → Khi bạn chấp nhận rằng vòng bi tiếp xúc góc phải hoạt động theo cặp, bước tiếp theo là chọn mối quan hệ hình học. Các nhà sản xuất sử dụng mã gồm hai chữ cái được dán vào ổ trục hoặc vòng đệm ngoài: DB, DF và DT.
Trong sự sắp xếp tựa lưng, các đường tiếp xúc sẽ phân kỳ ra khỏi tâm của cặp ổ trục. Điểm chịu tải hiệu quả giữa hai hàng rộng nên cặp có độ cứng nghiêng cao. Đó là lý do tại sao DB là lựa chọn tiêu chuẩn cho trục chính máy công cụ, trục có độ chính xác cao và bất kỳ ứng dụng nào mà phải chịu mô men tải. Một lưu ý: cấu hình DB rất nhạy cảm với sự chênh lệch nhiệt độ giữa vòng trong và vòng ngoài. Nếu vòng trong nóng hơn vòng ngoài thì tải trước có xu hướng tăng lên.
Trong sự sắp xếp trực diện, các đường tiếp xúc hội tụ về phía tâm trục. Điểm chịu tải hữu hiệu hẹp hơn nên độ cứng nghiêng thấp hơn ở DB. Bộ DF có khả năng chống lệch trục và giãn nở nhiệt tốt hơn, đồng thời mang lại bố cục ổn định, nhỏ gọn cho các trục ngắn. Bạn sẽ thấy nó được sử dụng trong các phần hộp số, vít cấp liệu và các trường hợp khoảng cách giữa các vị trí ổ trục nhỏ.
Trong sự sắp xếp song song, cả hai vòng bi đều hướng về cùng một hướng. Các đường tiếp xúc song song nên cặp này chia sẻ tải trọng dọc trục nặng tác dụng theo một hướng. Các cặp song song có khả năng chịu tải dọc trục một hướng cực cao nhưng chúng không ổn định trục theo hướng ngược lại. Bạn phải ghép hai bộ song song đối lưng hoặc trực diện để có được khả năng điều khiển hai chiều. Một thực tế phổ biến là sử dụng hai vòng bi song song ở một bên và một vòng bi ở bên kia, tạo thành sự sắp xếp TBT hoặc TFT.
| Sắp xếp | Mẫu dòng tải | Hướng tải trọng trục | Độ cứng nghiêng | sử dụng điển hình |
|---|---|---|---|---|
| DB (liên tiếp) | Phân kỳ | Cả hai hướng | Cao | Trục máy, trục chính xác |
| DF (mặt đối mặt) | hội tụ | Cả hai hướng | Hạ xuống | Trục ngắn, hộp số |
| DT (song song) | Song song | Một hướng | Không khép kín | Tải trọng trục đơn hướng nặng |
Không phải mọi thiết kế đều cần một cặp vòng bi một hàng riêng biệt. Hai tùy chọn được lắp ráp sẵn có thể đơn giản hóa nhà ở của bạn và giảm lượng hàng tồn kho.
Vòng bi tiếp xúc góc hai dãy về cơ bản là hai vòng bi tiếp xúc góc một dãy được tích hợp thành một khối. Sự sắp xếp bên trong thường tương đương với việc ghép nối DB, mang lại một cách đơn giản để có được sự hỗ trợ trục hai chiều trong một vỏ nhỏ gọn. Các dòng như dòng 30 và 38 rất phổ biến cho máy móc nông nghiệp, hộp giảm tốc, máy bơm và các ứng dụng công nghiệp nói chung. Sự đánh đổi chính là bạn không thể điều chỉnh tải trước một cách độc lập; bạn phải sử dụng preload đã được nhà sản xuất ấn định. Nếu thiết kế của bạn yêu cầu tải trước tùy chỉnh hoặc tốc độ rất cao, việc sắp xếp một hàng sẽ linh hoạt hơn.
Vòng bi tiếp xúc góc hai dãy dòng 30 và 38 Các vòng bi hai hàng này tích hợp hai đơn vị một hàng trong cấu hình giống DB, cung cấp khả năng hỗ trợ trục hai chiều trong một vỏ nhỏ gọn. Chúng thích hợp cho các hộp giảm tốc và máy bơm, mặc dù tải trước được nhà sản xuất cố định và không thể điều chỉnh được. Xem sản phẩm → Vòng bi tiếp xúc bốn điểm là giải pháp nhỏ gọn để hỗ trợ tải trọng hướng tâm và tải trọng trục từ cả hai hướng trong một ổ bi duy nhất. Các vòng trong và ngoài có các rãnh có điểm tiếp xúc xen kẽ nhau; các quả bóng tiếp xúc với vòng trong tại hai điểm và vòng ngoài tại hai điểm. Điều này hoạt động tốt cho các ứng dụng lực đẩy chiếm ưu thế như móc cẩu, bàn quay và máy bơm ô tô, nơi không gian chật hẹp và lực dọc trục lớn hơn tải trọng nghiêng. Vòng bi bốn điểm thường không thể thay thế cho cặp DB khi độ cứng hướng tâm cao là ưu tiên hàng đầu, vì vậy hãy kiểm tra đường bao tải trọng một cách cẩn thận.
Vòng bi tiếp xúc bốn điểm cho các ứng dụng lực đẩy nhỏ gọn Ổ trục này hỗ trợ tải trọng hướng tâm và hướng trục từ cả hai hướng trong một đơn vị thông qua các điểm tiếp xúc xen kẽ. Nó nhỏ gọn và lý tưởng cho các mục đích sử dụng lực đẩy chủ yếu như móc cẩu và bàn quay, nhưng không được khuyến khích khi ưu tiên độ cứng hướng tâm cao. Xem sản phẩm → Đối với trục chính CNC và gia công nặng, một cặp DB đơn giản có thể không cung cấp đủ độ cứng dọc trục. Cách để tăng độ cứng là thay thế một ổ trục đơn ở một bên bằng hai ổ trục lắp song song. Đó là những gì các mã như TBT và TFT mô tả.
Trong bố trí TBT, hai vòng bi song song được lắp giáp lưng với một vòng bi. Cặp song song chống lại một hướng trục với công suất gấp đôi, trong khi ổ trục đơn cung cấp hướng ngược lại. Kết quả là độ cứng dọc trục cao hơn theo một hướng mà không ảnh hưởng đến độ ổn định theo hướng khác. Nếu cả hai hướng trục đều cần độ cứng cao thì có thể sử dụng bốn vòng bi: hai cặp song song, bố trí tựa lưng hoặc đối mặt. Các mã như QBC, QTC và QBT đại diện cho sự kết hợp bốn hàng này. Chúng phổ biến trong ngành hàng không vũ trụ, máy công cụ và các ứng dụng quay có độ chính xác cao.
Mỗi ổ trục bổ sung làm tăng độ cứng tổng thể dọc trục, nhưng cũng làm tăng thêm chi phí, sinh nhiệt và độ phức tạp khi lắp đặt. Đối với hầu hết các ứng dụng, một cặp DB phù hợp hoặc ổ trục hai hàng là đủ.
Tải trước là tải trọng dọc trục tác dụng lên cặp ổ trục trước khi máy khởi động. Nó loại bỏ khe hở bên trong, mở rộng vùng tải và giữ cho các con lăn tiếp xúc liên tục với mương. Nếu không có tải trước, ổ trục tiếp xúc góc có thể trượt, tạo ra tiếng ồn và mất độ chính xác khi định vị.
Có hai họ tải trước: cứng và lò xo.
Tải trước cứng, còn được gọi là tải trước theo vị trí, được tích hợp vào cặp ổ trục bằng cách mài các mặt vòng trong hoặc ngoài để có độ chênh lệch chiều rộng chính xác. Khi bạn siết chặt đai ốc lắp hoặc nắp đầu bắt vít, các vòng sẽ được ép vào nhau và tải trước được cố định. Điều này mang lại độ cứng cao nhất có thể cho một nhóm ổ trục nhất định. Vòng bi phù hợp đạt được điều này bằng cách mài các mặt; khi một cặp được làm từ vòng bi tiêu chuẩn, nhà thiết kế có thể chèn các miếng đệm bên trong và bên ngoài có chiều rộng khác nhau để tạo ra cùng một tải trước. Rủi ro là sự thay đổi nhiệt độ, đặc biệt là khoảng cách giữa vòng trong và vòng ngoài, sẽ làm thay đổi tải trước. Trong cặp DB chạy ở tốc độ cao, sự tăng trưởng nhiệt có thể làm tăng tải trước và gây ra sự tích tụ nhiệt.
Tải trước lò xo, đôi khi được gọi là tải trước áp suất không đổi, sử dụng một bộ lò xo phía sau vòng ngoài để tác dụng một lực dọc trục cố định. Nó được sử dụng trong các trục quay tốc độ cao hoặc trục chịu tải nhẹ mà người thiết kế muốn bảo vệ chống lại sự giãn nở nhiệt. Lò xo duy trì một lực dọc trục có thể dự đoán được trong một phạm vi nhiệt độ và độ mòn nhỏ, nhưng độ cứng của cụm lò xo thấp hơn so với một cặp được tải trước một cách cứng nhắc.
Khi bạn chọn mức tải trước, hãy lưu ý đến tốc độ vận hành. Tải trước nặng làm tăng độ cứng nhưng làm tăng mômen ma sát và nhiệt độ chạy; tải trước nhẹ sẽ tốt hơn cho tốc độ cao và nhiệt độ thấp nhưng hỗ trợ ít hơn khi chịu tải cắt nặng. Nếu bạn không chắc chắn, hãy bắt đầu với cấp độ tải trước ở mức trung bình và xác nhận bằng mức tăng nhiệt độ trong quá trình chạy thử.
Cách bạn viết thông số kỹ thuật ổ trục xác định xem bạn nhận được một bộ phận có thể sử dụng được hay một hộp chứa các bộ phận đẹp mắt nhưng không tương thích. Chỉ một chuỗi kích thước thôi thì không bao giờ là đủ.
Từ quan điểm thu mua, cũng cần xác nhận rằng nhà máy có quy trình nghiền được kiểm soát và ghi lại dữ liệu đo lường. Vòng bi đến từ dây chuyền sản xuất được kiểm tra tự động và phân loại tiêu chuẩn hóa có nhiều khả năng giữ tải trước ổn định hơn. Trong nhiều máy công nghiệp, mặt cố định sử dụng một cặp vòng bi tiếp xúc góc trong khi mặt tự do sử dụng vòng bi rãnh sâu cho phép dịch chuyển dọc trục. Đảm bảo rằng người thiết kế hệ thống đã xem xét đường giãn nở nhiệt đó.
Việc lựa chọn cách bố trí vòng bi tiếp xúc góc không phải là việc ghi nhớ mã. Đó là về việc kiểm soát độ cứng, đường tải dọc trục, tăng trưởng nhiệt và tốc độ. Bắt đầu với việc sắp xếp, thêm tải trước chính xác và coi các cặp phù hợp là các đơn vị không thể tách rời. Nếu bạn làm vậy, ổ trục sẽ hoạt động như thiết kế. Nếu bạn bỏ qua quyết định sắp xếp, thì độ chính xác của vòng bi sẽ không cứu được hệ thống khỏi bị nóng, rung sớm hoặc hỏng hóc sớm.
Bản quyền © Ningbo Demy (D&M) Bearings Co., Ltd. Đã đăng ký Bản quyền.
Các nhà sản xuất vòng bi công nghiệp OEM/ODM
Search
Language
