Lựa chọn ổ lăn (phần 1)

ỗi loại ổ lăn đều mang một đặc tính riêng biệt, tùy vào thiết kế của chúng mà có thể làm cho chúng thích hợp hơn hoặc kém đi đối với một số ứng dụng nào đó. Ví dụ như các ổ bi đỡ, chúng có thể chịu được tải trọng hướng kính tâm cũng như tải trọng dọc trục ở mức vừa phải. Chúng có ma sát thấp và có thể được sản xuất với độ cấp chính xác cao với các mức vận hành êm khác nhau. Vì vậy chúng được sử dụng nhiều trong các động cơ môtơ điện kích thước nhỏ và trung bình.

Ổ lăn tang trống và ổ lăn CARB có thể chịu được tải trọng rất cao cùng với khả năng tự lựa. Các đặc tính này làm cho chúng được sử dụng phổ biến ví dụ trong công nghiệp nặng, đối với những ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu tải trọng cao, độ võng và lệch trục lớn.

Tuy nhiên trong nhiều trường hợp, một vài yếu tố cần phải được xem xét và cân nhắc hoán đổi lẫn nhau trong việc lựa chọn một loại ổ lăn, vì thế không thể đưa ra một nguyên tắc lựa chọn chung. Các thông tin được cung cấp ở đây nên dùng để cho biết rằng các yếu tố nào là yếu tố quan trọng nhất cần phải được xem xét khi lựa chọn một loại ổ lăn tiêu chuẩn nhằm tạo điều kiện dễ dàng hơn cho việc lựa chọn thích hợp. • Không gian bố trí

• Tải trọng

• Độ lệch trục

• Cấp chính xác

• Vận tốc

• Vận hành êm

• Độ cứng vững

• Dịch chuyển dọc trục

• Tháo và lắp

• Phớt chặn.

Để có một cái nhìn khái quát hơn đối với các loại ổ lăn tiêu chuẩn, đặc tính thiết kế và sự thích hợp của chúng đối với các yêu cầu đặt ra bố trí trong một ứng dụng được đã cho sẽ được tìm thấy trong bảng tra ma trận trang 46 và 47. Thông tin chi tiết về các loại ổ lăn riêng biệt, bao gồm đặc tính và các thiết kế hiện có sẵn của chúng sẽ được tìm thấy trong các mục có liên quan đến các loại ổ lăn riêng biệt. Các loại ổ lăn không được liệt kê trong bảng tra nói chung chỉ được sử dụng đối với một số ứng dụng đặc biệt nào đó. Bảng tra ma trận cho phép chỉ duy nhất sự phân loại khái quát một cách tương đối của

các loại ổ lăn. Các Một số giới hạn của các biểu tượng không cho phép thừa nhận một sự phân biệt chính xác các đặc tính và một vài đặc tính không phụ thuộc đơn độc vào thiết kế của ổ lăn.

Ví dụ như, độ cứng vững của sự bố trí kết hợp giữa các ổ bi đỡ chặn tiếp xúc góc hay các ổ đũa côn đỡ chặn còn phụ thuộc vào việc áp dụng dự ứng lực và vận tốc vận hành mà điều này bị chi phối bởi độ chính xác của ổ lăn và các bộ phận kết hợp khác cũng như thiết kế của vòng cách. Dẫu cho bị hạn chế về nhiều mặt, bảng tra trang 46 và 47 cho phép lựa chọn loại ổ lăn thích hợp được sử dụng. Cũng nên quan tâm

đến tổng chi phí của việc bố trí ổ lăn và khả năng hiện có của ổ bi cũng ảnh hưởng tới sự lựa chọn cuối cùng.

Các tiêu chuẩn quan trọng khác cần phải được quan tâm khi thiết kế bố trí ổ lăn gồm có khả năng chịu tải và tuổi thọ, ma sát, vận tốc cho phép, khe hở bên trong ổ lăn hay dự ứng lực, bôi trơn và làm kín sẽ được trình bày chi tiết trong các mục riêng của tài liệu tra cứu này. Tất cả các dải sản phẩm của SKF không được trình bày trong tài liệu tra cứu tổng hợp này sẽ được đề

cập trong các tài liệu riêng– xin vui lòng liên hệ

SKF.

Không gian bố trí

Trong nhiều trường hợp, một trong những kích thước quan trọng của ổ lăn là – đường kính lỗ – được quyết định bởi nhà thiết kế chế tạo máy và đường kính trục. Với đường kính trục nhỏ, tất cả các loại ổ bi đều có thể được sử dụng, ở đây ổ lăn được sử dụng phổ biến nhất là ổ bi đỡ, ngoài ra ổ lăn kim

cũng thích hợp († hình 1). Với đường kính trục lớn, ổ đũa đỡ, côn, lăn tang trống và ổ lăn CARB cũng như ổ bi đỡ được sử dụng († hình 2). Khi không gian hướng kính bị giới hạn thì nên lựa chọn ổ lăn với mặt cắt ngang nhỏ, đặc biệt với những ổ lăn có chiều cao mặt cắt ngang thấp, ví dụ loại ổ bi với dải đường kính 8 hoặc 9. Bộ con lăn kim và vòng cách, ổ lăn kim vỏ dập với vòng ngoài bằng thép dập và ổ lăn kim không có hoặc thậm chí có vòng trong († hình 3) thì rất thích hợp cũng như tương tự một số dải kích thước nào đó của ổ bi đỡ và ổ bi đỡ chặn tiếp xúc góc, ổ đũa đỡ, côn, tang trống và ổ lăn CARB.

Khi không gian dọc hướng trục bị giới hạn,

một số dải kích thước nào đó của ổ đũa đỡ và ổ bi đỡ được sử dụng để có thể chịu tải hướng kính hay tải trọng tổng hợp tương ứng († hình 4) tương tự một số loại ổ đỡ kim kết hợp cũng được dùng(† hình 5) . Đối với tải trọng dọc trục hoàn toàn thì cụm ổ chặn gồm ổ lăn kim và vòng cách

của ổ kim chặn (có hoặc không có vòng đệm) cũng như ổ bi chặn và ổ đũa chặn có thể được sử dụng († hình 6)

Tải Trọng

Độ lớn tải trọng

Độ lớn tải trọng là một trong những yếu tố

thường để quyết định kích thước của ổ lăn cần được sử dụng. Nói chung, ổ đỡ con lăn có khả năng chịu tải trọng cao hơn ổ bi đỡ có cùng kích thước († hình 7) và loại ổ lăn mà không có vòng cách (số con lăn nhiều hơn) thì có thể chịu tải cao hơn loại có vòng cách tương ứng. Ổ bi đỡ thì hầu như được sử dụng ở những nơi chịu tải nhẹ và vừa phải. Đối với nơi có tải trọng cao hoặc

đường kính trục lớn thì ổ đỡ con lăn là một lựa chọn thích hợp.

Hướng của tải trọng

Tải trọng hướng kính

Ổ đũa đỡ loại NU và N, ổ lăn kim và ổ lăn CARB chỉ có thể chịu được tải trọng hướng kính († hình 8). Tất cả các loại ổ lăn hướng kính khác đều có thể chịu được một phần tải trọng dọc trục bên cạnh việc chịu tải hướng kính († “Tải tổng hợp”)

Tải trọng dọc trục

Ổ bi chặn và ổ bi chặn tiếp xúc góc bốn điểm († hình 9) thì thích hợp với việc chỉ chịu tải trọng dọc trục nhẹ và vừa phải. Ổ bi chặn một hướng thì chỉ có thể chịu được tải trọng dọc trục một hướng, đối với tải trọng dọc trục hai hướng chiều thì ổ bi chặn hai hướng cần được sử dụng 

Ổ bi đỡ chặn chịu được tải trọng dọc trục

vừa phải ở vận tốc cao, hình bên cho thấy ổ bi vừa có thể chịu tải trọng dọc trục tác động một hướng đồng thời cũng có thể chịu được tải trọng hướng kính, trong khi đó ổ bi chịu tải trọng hai hướng thì chỉ có thể chịu được tải trọng dọc trục

(† hình 10).

Đối với tải trọng dọc trục vừa phải và nặng

tác động một hướng, ổ kim chặn, ổ đũa và ổ côn chặn thì thích hợp, cũng như tương tự ổ tang trống chặn tự lựa († hình 11). Ổ tang trống chặn tự lựa cũng có thể chịu được đồng thời tải trọng hướng kính. Đối với tải trọng dọc trục nặng hai hướng, thì hai ổ đũa chặn hoặc hai ổ tang trống chặn có thể được lắp sát cặp với nhau.

Tải trọng tổng hợp

Tải trọng tổng hợp gồm có tải trọng hướng kính và tải trọng dọc trục tác động đồng thời. Khả năng chịu tải dọc trục của ổ lăn được quyết định bởi góc tiếp xúc a, góc tiếp xúc càng lớn bao nhiêu thì khả năng chịu tải dọc trục của ổ lăn càng lớn bấy nhiêu. Để biểu thị cho điều này, hệ số tính toán Y được đưa ra, giá trị này sẽ nhỏ

hơn khi góc tiếp xúc a tăng lên. Giá trị của hệ số này đối với loại ổ lăn hay đối với từng loại ổ lăn riêng biệt sẽ được tìm thấy trong phần giới thiệu mở đầu của từng loại ổ lăn hay trong bảng thông số kỹ thuật. Khả năng chịu tải dọc trục của ổ bi đỡ tùy thuộc vào thiết kế và khe hở trong của nó († mục “Ổ bi đỡ”, bắt đầu từ trang 287).

Đối với tải trọng tổng hợp, ổ bi đỡ chặn một hoặc hai dãy và ổ côn một dãy thì được sử dụng phổ biến nhất mặc dù ổ bi đỡ và ổ tang trống cũng thích hợp († hình 12). Ngoài ra, ổ bi đỡ tự lựa và ổ đũa đỡ kiểu NJ và NUP cũng như kiểu NJ và NU loại kết hợp với vòng chặn góc HJ có thể được sử dụng để chịu tải tổng hợp ở những

nơi mà thành phần tải dọc trục tương đối nhỏ

(† hình 13).

Ổ bi đỡ chặn và ổ côn chặn, ổ bi đũa đỡ kiểu NJ và NU+HJ và ổ tang trống chặn tự lựa chỉ có thể chịu được tải trọng dọc trục tác động một hướng. Đối với tải trọng dọc trục tác động hai hướng, các loại ổ lăn này phải được kết hợp với một ổ lăn thứ hai. Vì lý do này mà ổ bi đỡ chặn được sản xuất theo kiểu lắp cặp bất kỳ và ổ côn đỡ chặn một dãy có thể được cung cấp như các

bộ lắp cặp gồm hai ổ côn một dãy († mục “ổ bi đỡ chặn”, bắt đầu từ trang 409 và “ổ côn một dãy lắp cặp” bắt đầu từ trang 671).