Vòng Bi

Vòng bi

Ổ bi là một loại ổ lăn. Quả cầu thép hợp kim hình cầu được lắp đặt giữa vòng trong và vòng ngoài có tác dụng giảm ma sát trong quá trình truyền lực và nâng cao hiệu suất truyền cơ năng do lăn. Vòng bi không thể chịu được tải trọng lớn và phổ biến hơn trong máy móc công nghiệp nhẹ. Ổ bi còn được gọi là ổ bi.

Vòng bi chủ yếu bao gồm bốn yếu tố cơ bản: bi, vòng trong, vòng ngoài và lồng hoặc bộ phận giữ. Vòng bi công nghiệp nói chung đáp ứng tiêu chuẩn AISI52100. Các quả bóng và vòng thường được làm bằng thép crom cao, với độ cứng Rockwell C-scale trong khoảng 61-65.

Hiệu suất ổ bi:Độ cứng của bộ phận giữ thấp hơn bóng và vòng, và vật liệu của nó là kim loại (chẳng hạn như thép cacbon trung bình, hợp kim nhôm) hoặc phi kim loại (như Teflon, PTFE, vật liệu polyme). Ổ lăn (ổ lăn) có khả năng chịu ma sát quay thấp hơn ổ trục (ổ lăn) nên ở cùng tốc độ, nhiệt độ do ma sát sẽ thấp hơn.Ổ bi thường được sử dụng trong các thiết bị truyền động cơ khí tải trọng thấp. Do diện tích ổ lăn của ổ bi nhỏ, dễ xảy ra hư hỏng cơ học nghiêm trọng khi vận hành ở tốc độ cao, do đó ổ lăn kim thường được sử dụng trong truyền động cơ khí tải trọng lớn để tăng bề mặt ổ trục, nâng cao hiệu suất truyền động cơ học, giảm thiểu cơ học. hư hại.Ổ bi thay đổi phương pháp ma sát của ổ trục và thông qua ma sát lăn. Phương pháp này làm giảm hiệu quả hơn hiện tượng ma sát giữa các bề mặt ổ trục, cải thiện tuổi thọ của ổ trục quạt, và do đó kéo dài tuổi thọ của bộ tản nhiệt. Nhược điểm là quy trình phức tạp hơn, tăng chi phí và gây ra tiếng ồn khi làm việc cao hơn.

1. Đặc tính Vòng bi rãnh sâu FAG là vòng bi không thể tách rời bao gồm các vòng trong và ngoài rắn, lồng và bi thép, rất linh hoạt. Sản phẩm có cấu trúc đơn giản, đáng tin cậy và bền và dễ bảo trì. Nó có nhiều kiểu dáng như hàng đơn, hàng đôi, hàng mở và hàng kín. Do công nghệ xử lý tiêu chuẩn hóa, vòng ngoài của ổ trục hở được trang bị rãnh cho vòng đệm hoặc nắp che bụi. Do mômen ma sát thấp, ổ bi rãnh sâu thích hợp cho hoạt động ở tốc độ cao.2. Khả năng chịu lực hướng tâm và dọc trục Do đặc điểm hình dạng của rãnh và sử dụng bi thép làm bộ phận lăn, loại vòng bi rãnh sâu nhập khẩu này có thể chịu đồng thời tải trọng hướng trục và tải trọng hướng tâm.3. Bù lệch gócVòng bi rãnh sâu FAG có khả năng bù lệch trục hạn chế, do đó, vòng bi phải được định vị chính xác. Việc sai lệch sẽ làm cho các phần tử lăn ở trạng thái lăn không thuận lợi, ứng suất bên trong của vòng bi tăng lên, do đó làm giảm tuổi thọ làm việc của vòng bi. Để hạn chế ứng suất bổ sung của ổ lăn ở phạm vi thấp hơn, đối với ổ bi rãnh sâu một dãy chỉ cho phép một góc nghiêng nhỏ (tùy thuộc vào kích thước của tải) và khả năng chịu tải dọc trục. Do đặc điểm cấu tạo bên trong, ổ bi rãnh sâu hàng đôi không có khả năng bù lệch hướng. Khi sử dụng loại vòng bi này, không được phép có góc nghiêng.Bốn, nhiệt độ làm việcNhiệt độ hoạt động của ổ bi rãnh sâu mở FAG không cao hơn + 120 ℃. Khi nhiệt độ làm việc cao hơn + 120 ℃, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Đường kính ngoài D của ổ trục lớn hơn 240mm và nhiệt độ ổn định kích thước của nó có thể đạt + 200 ℃. Phạm vi nhiệt độ làm việc của ổ bi rãnh sâu được làm kín bằng môi chất là –30 ° C đến + 110 ° C, được giới hạn bởi chất liệu mỡ và vòng đệm của chúng. Phạm vi nhiệt độ hoạt động của vòng bi có khe hở là -30 ℃ đến + 120 ℃. Nhiệt độ hoạt động tối đa của vòng bi có lồng nylon được gia cố bằng sợi thủy tinh không vượt quá + 120 ° C.Năm, lồng Các mô hình ổ bi rãnh sâu FAG không có hậu tố lồng sử dụng lồng thép dập. Hậu tố chịu lực của lồng đặc bằng đồng thau có dẫn hướng bi thép là M. Hậu tố Y chỉ ra rằng lồng chịu lực là đồng thau dập. Vòng bi cầu rãnh sâu đôi, có lồng được làm bằng nylon gia cố bằng sợi thủy tinh (hậu tố TVH). Kiểm tra độ ổn định hóa học của nylon đối với mỡ tổng hợp và chất bôi trơn có chứa phụ gia chịu cực áp. Ở nhiệt độ cao, chất bôi trơn và phụ gia dầu bị lão hóa sẽ làm giảm tuổi thọ làm việc của lồng nylon. Chu kỳ thay dầu phải được tuân thủ.

Ổ bi tự căn chỉnh là ổ trục được trang bị các phần tử lăn hình cầu giữa vòng trong của hai rãnh và vòng ngoài có rãnh là hình cầu. Nó có thể chịu tải trọng hướng tâm lớn hơn, nhưng cũng có thể chịu tải trọng trục nhất định. Mương vòng ngoài của loại ổ trục này có hình cầu. Vì vậy, nó có hiệu suất tự sắp xếp.Các tính năng chính của ổ bi tự điều chỉnh là:(1) Mương vòng ngoài của ổ bi tự điều chỉnh là một phần của mặt cầu, và tâm cong nằm trên trục ổ trục. Do đó, ổ trục có chức năng tự căn chỉnh. Khi trục và vỏ bị lệch, nó có thể được điều chỉnh tự động. Không có thêm gánh nặng chịu lực.(2) Nó có thể chịu tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục thích hợp theo hai hướng. Nhưng nó không thể chịu tải trọng thời điểm.Góc tiếp xúc của loại vòng bi này nhỏ, góc tiếp xúc hầu như không thay đổi dưới tải trọng dọc trục, khả năng chịu tải dọc trục nhỏ, khả năng chịu tải hướng tâm lớn, thích hợp với tải trọng lớn và tải trọng va đập.(3) Ổ bi cầu tự căn chỉnh hai hàng với tay áo bộ chuyển đổi và đai ốc khóa có thể được lắp đặt ở bất kỳ vị trí nào trên trục quang học mà không cần đến vai trục định vị.

sử dụng:Mục đích của ổ bi là xác định vị trí tương đối của hai bộ phận (thường là trục và bệ đỡ ổ bi) và đảm bảo chuyển động quay tự do của chúng, đồng thời truyền tải trọng giữa chúng. Ở tốc độ cao (chẳng hạn như trong ổ bi con quay hồi chuyển), việc sử dụng này có thể được mở rộng để bao gồm chuyển động quay tự do mà hầu như ổ trục không bị mài mòn. Để đạt được trạng thái này, một màng chất lỏng kết dính được gọi là màng bôi trơn đàn hồi có thể được sử dụng để ngăn cách hai phần của ổ trục. Denhard (1966) chỉ ra rằng độ đàn hồi có thể được duy trì không chỉ khi ổ trục chịu tải trọng trên trục, mà còn khi ổ trục được tải trước để độ chính xác định vị và độ ổn định của trục không vượt quá 1 microinch hoặc 1 nanoinch. Màng bôi trơn thủy động [1].Vòng bi được sử dụng trong các loại máy móc và thiết bị có các bộ phận quay. Các nhà thiết kế thường phải quyết định sử dụng ổ bi hay ổ trục màng chất lỏng trong một ứng dụng cụ thể. Các đặc điểm sau đây làm cho ổ bi cầu được ưa chuộng hơn ổ trục màng chất lỏng trong nhiều trường hợp,1. Ma sát ban đầu nhỏ và ma sát làm việc thích hợp.2. Có thể chịu được tải trọng hướng tâm và hướng trục kết hợp.8. Không nhạy cảm với việc gián đoạn bôi trơn.4. Không có bất ổn tự kích động.5. Dễ dàng khởi động ở nhiệt độ thấp.Trong phạm vi hợp lý, việc thay đổi tải trọng, tốc độ và nhiệt độ làm việc chỉ có ảnh hưởng nhỏ đến hoạt động tốt của ổ bi.Các đặc điểm sau đây làm cho ổ bi cầu ít được mong muốn hơn ổ trục màng chất lỏng.1. Cuộc sống mệt mỏi giới hạn rất khác nhau.2. Không gian hướng tâm yêu cầu tương đối lớn.3. Khả năng giảm chấn thấp.I. Mức độ tiếng ồn cao. ·6. Các yêu cầu về căn chỉnh nghiêm ngặt hơn.6. chi phí cao hơn.Theo các đặc điểm trên, động cơ piston thường sử dụng ổ bi màng chất lỏng, còn động cơ phản lực hầu như chỉ sử dụng ổ bi. Các loại vòng bi có những ưu điểm riêng biệt. Trong một ứng dụng nhất định, loại ổ trục phù hợp nhất nên được lựa chọn cẩn thận. Tổ chức Dữ liệu Khoa học Kỹ thuật của Anh (ESDU 1965, 1967) đã đưa ra những hướng dẫn hữu ích cho vấn đề quan trọng của việc lựa chọn ổ trục.

Khả năng chịu lực:Khe hở vòng bi (khe hở bên trong) đề cập đến tổng khoảng cách mà một vòng ổ trục có thể di chuyển theo một hướng nhất định so với một vòng khác trước khi ổ trục được lắp với trục hoặc vỏ ổ trục. Theo hướng di chuyển, nó có thể được chia thành khe hở hướng tâm và khe hở dọc trục, như trong Hình 1.Khe hở bên trong của ổ trục trước khi lắp đặt phải được phân biệt với khe hở bên trong (khe hở vận hành) của ổ trục khi đạt đến nhiệt độ hoạt động sau khi lắp đặt. Khe hở bên trong ban đầu (trước khi lắp đặt) thường lớn hơn khe hở vận hành. Điều này là do sự khác biệt về mức độ ăn khớp liên quan đến việc lắp đặt và sự khác biệt về sự giãn nở nhiệt của các vòng trong và ngoài của ổ trục và các thành phần liên quan làm cho các vòng trong và ngoài bị giãn nở hoặc co lại.Mang khe hở bên trong và giá trị quy địnhKích thước của khe hở bên trong (còn gọi là khe hở) của ổ lăn khi hoạt động có ảnh hưởng lớn đến tính năng của ổ lăn như tuổi thọ mỏi, rung, ồn và tăng nhiệt độ.Vì vậy, việc lựa chọn khe hở bên trong của ổ trục là một công trình nghiên cứu quan trọng đối với ổ trục quyết định kích thước kết cấu.Nói chung, để có được giá trị thử nghiệm ổn định, một tải trọng thử nghiệm xác định được đưa vào ổ trục, sau đó kiểm tra khe hở. Do đó, giá trị khe hở đo được lớn hơn khe hở lý thuyết (trong khe hở hướng tâm, còn gọi là khe hở hình học), tức là có thêm một biến dạng đàn hồi do tải trọng thử gây ra (gọi là khe hở kiểm tra chênh lệch).Nói chung, khe hở trước khi lắp đặt được quy định bởi khe hở bên trong lý thuyết.Lựa chọn thông quan nội bộ

Các điểm sau đây cần được xem xét khi lựa chọn khe hở phù hợp nhất theo điều kiện sử dụng:(1) Sự ăn khớp của ổ trục, trục và vỏ làm thay đổi khe hở.(2) Khe hở thay đổi do chênh lệch nhiệt độ giữa vòng trong và vòng ngoài khi ổ trục làm việc.(3) Vật liệu làm trục và vỏ có ảnh hưởng đến sự thay đổi khe hở ổ trục do các hệ số giãn nở khác nhau.Nói chung, khe hở xuyên tâm của nhóm cơ bản nên được sử dụng trước tiên cho các ổ trục hoạt động bình thường. Nhưng đối với các ổ trục làm việc trong các điều kiện đặc biệt, chẳng hạn như nhiệt độ cao, tốc độ cao, tiếng ồn thấp, ma sát thấp và các yêu cầu khác, có thể chọn khe hở hướng tâm của nhóm phụ trợ. Chọn khe hở hướng tâm nhỏ hơn cho các ổ trục chính xác và ổ trục trục máy công cụ. Nếu có yêu cầu đặc biệt về khe hở ổ trục, ổ trục có thể đáp ứng nhu cầu của khách hàng.

Khi ổ trục hoạt động, do tác động tổng hợp của ma sát bên trong, sự khuấy trộn của chất bôi trơn và các yếu tố bên ngoài khác, sẽ làm cho nhiệt độ ổ trục tăng lên và các bộ phận bị giãn nở.(1) Trong số các thông số của ổ trục, góc tiếp xúc có ảnh hưởng lớn hơn đến sự thay đổi khe hở dọc trục. (2) Trong số các ảnh hưởng của sự phù hợp giao thoa, hiệu ứng ly tâm và sự tăng nhiệt độ lên khe hở ổ trục, sự phù hợp can thiệp có ảnh hưởng lớn nhất. (3) Trong các ứng dụng thực tế, nếu ổ trục có khớp nối nhiễu, cần phải tính đến ảnh hưởng của nhiễu khớp nối đối với khe hở của ổ trục và nên dành một khoảng hở nhất định để tránh lực siết trước quá mức và sớm hỏng ổ trục. Khi các ổ bi tiếp xúc góc thực sự được ghép nối, sự thay đổi trong khe hở hướng tâm phải được chuyển đổi thành sự thay đổi khe hở dọc trục để xem xét.

Vòng bi lăn:Trong thiết kế các chi tiết cơ khí thường dùng ổ lăn và ổ trượt. So với ổ trượt, ổ lăn có những ưu nhược điểm sau.Ưu điểm:(1) Trong điều kiện làm việc chung, hệ số ma sát của ổ lăn là nhỏ và sẽ không thay đổi khi hệ số ma sát thay đổi. Nó tương đối ổn định; Mômen khởi động và chạy nhỏ, tổn thất công suất nhỏ và hiệu suất cao.(2) Khe hở xuyên tâm của ổ lăn nhỏ và có thể loại bỏ nó bằng phương pháp gia tải trước trục, do đó độ chính xác hoạt động cao.(3) Ổ lăn có chiều rộng trục nhỏ và một số ổ trục có thể chịu tải trọng hướng tâm và hướng trục kết hợp cùng một lúc, với kết cấu nhỏ gọn và lắp ráp đơn giản.(4) Ổ lăn là linh kiện được tiêu chuẩn hóa với mức độ tiêu chuẩn hóa cao và có thể sản xuất theo lô nên giá thành rẻ.Nhược điểm:(1) Vòng bi lăn có diện tích tiếp xúc nhỏ giữa các phần tử lăn và đường ống, đặc biệt là ổ bi có khả năng chịu va đập kém.(2) Do đặc điểm cấu tạo của ổ lăn, độ rung và tiếng ồn lớn.(3) Tuổi thọ của ổ lăn bị giảm khi tốc độ cao và tải nặng.(4) Các vòng trong và vòng ngoài của ổ lăn áp dụng cấu trúc tích hợp và không thể áp dụng cấu trúc từng phần, điều này gây khó khăn cho việc lắp ổ trục vào giữa trục dài.