Vòng Bi Hoạt Động Như Thế Nào ?

Nội dung chính

    Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào bánh xe có thể chạy được và động cơ điện quay rất trơn tru và êm ái ? Câu trả lời có thể được tìm thấy trong một chiếc máy nhỏ gọn gọi là ổ trục vòng bi.

    Vòng bi làm cho nhiều máy móc chúng ta sử dụng hàng ngày có thể. Nếu không có vòng bi, bạn sẽ phải liên tục thay thế các bộ phận bị hao mòn do ma sát. Khi các vật thể trượt, ma sát giữa chúng gây ra một lực có xu hướng làm chúng chậm lại. Nhưng nếu hai bề mặt có thể lăn lên nhau, ma sát sẽ giảm đi rất nhiều. Vòng bi làm giảm ma sát bằng cách cung cấp các viên bi hoặc con lăn trơn tru, và bề mặt bên trong và bên ngoài mịn để các viên bi lăn lại. 

    Nguyên lý hoạt động của vòng bi

    Vòng bi được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng chuyển động quay. Chúng bao gồm một hàng hoặc nhiều hàng những viên bi hình tròn giữa mương trong và ngoài. Thiết kế này tận dụng khái niệm rằng các phần tử lăn tạo ra ma sát ít hơn các phần tử trượt. Một vòng thường được gắn vào cụm quay hoặc trục và khi nó xoay các quả bóng lăn xung quanh mương trong, trong khi vòng còn lại vẫn đứng yên. Điều này cho phép chuyển động quay với hệ số ma sát cực thấp, làm cho nó tuyệt vời cho các ứng dụng có tốc độ cao và yêu cầu ma sát thấp.

    Vòng bi thường cần xử lý hai loại tải trọng: tải lực đẩy và tải trọng xuyên tâm. Tải trọng lực, còn gọi là tải trọng trục, là các lực tác dụng song song với trục ổ trục, trong khi tải trọng hướng tâm tác dụng vuông góc với trục ổ trục. Vòng bi có thể chịu được cả lực đẩy và tải trọng xuyên tâm.

     

    nguyen-ly-hoat-dong-cua-vong-bi
     

    Tuy nhiên, chúng có khả năng tải tương đối thấp, vì vậy chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu tải nhẹ hơn. Hình dạng con lăn hình cầu dẫn đến các điểm tiếp xúc rất nhỏ giữa các viên bi và mương. Điều này cho phép di chuyển trơn tru, nhưng làm giảm khả năng tải. Tuy nhiên, vòng bi có thể chứa một số sai lệch của đường đua bên trong và bên ngoài.
     

    Các tính năng của vòng bi

    Vòng bi có thể có nhiều tính năng cung cấp các loại hỗ trợ khác nhau cho hiệu suất của nó.
    + Hàng: Hầu hết các vòng bi được lắp đặt theo cặp để phân phối tải đều hơn. Vòng bi hai hàng có hai hàng bóng thay vì chỉ một, loại bỏ sự cần thiết phải cài đặt nhiều vòng bi. Mặc dù điều này cung cấp một sự thay thế hiệu quả về chi phí và không gian cho một cặp vòng bi một hàng, nhưng chúng thường đòi hỏi sự liên kết tốt hơn.

    + Mặt bích: Đây là một loại vỏ ổ trục có thể được lắp đặt để cố định ổ đỡ trên bề mặt lắp đặt. Điều này đơn giản hóa việc cài đặt và vị trí trục.
    + Lồng: Lồng bảo vệ các quả bóng trong vòng bi, để giữ chúng đúng vị trí và giảm ma sát. Chúng thường được làm bằng thép hoặc nhựa polyamide, tùy thuộc vào ứng dụng. Trong khi chúng rẻ hơn để sản xuất, lồng nhựa có thể không phù hợp dưới nhiệt độ cao hoặc môi trường khắc nghiệt.

    + Chất liệu: Vòng bi thường được làm bằng thép không gỉ, thép mạ crôm hoặc gốm. Vòng bi gốm thường được sử dụng trong các ứng dụng có điều kiện cao như dưới nước hoặc trong chân không. Gạch có mật độ nhỏ hơn 40% so với thép; những vòng bi này chống ăn mòn và không cần bôi trơn, tuy nhiên chúng dễ gãy hơn và có khả năng nứt hơn thép. Vòng bi lai, có mương thép và bóng gốm, thường được sử dụng để giảm ma sát. Bóng nhẹ hơn cho phép quay nhanh hơn và sử dụng ít năng lượng hơn cho chuyển động quay.

    Xem thêm : Vòng bi chịu nhiệt NSK 

    + Tự sắp xếp: Vòng bi tự sắp xếp có vòng ngoài với mương hình cầu. Điều này cho phép ổ trục chịu được sai lệch góc có thể do độ lệch của vỏ hoặc trục hoặc lắp không đúng. Những vòng bi này thường có khả năng chịu tải thấp hơn các vòng bi khác và thường được sử dụng trong các ứng dụng có trục dài như truyền hoặc nhà máy dệt.

    Có nhiều loại vòng bi, mỗi loại được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Chúng bao gồm vòng bi, vòng bi lăn, vòng bi lực đẩy, vòng bi lực đẩy con lăn và vòng bi lực đẩy con lăn.

    Như hình dưới đây, có lẽ là loại vòng bi phổ biến nhất. Chúng được tìm thấy trong mọi thứ, từ giày trượt nội tuyến đến ổ cứng . Những vòng bi này có thể xử lý cả tải trọng hướng tâm và lực đẩy, và thường được tìm thấy trong các ứng dụng có tải trọng tương đối nhỏ. Trong một vòng bi, tải được truyền từ bên ngoài đến quả bóng, và từ quả bóng đến bên trong. Vì quả bóng là một quả cầu , nó chỉ tiếp xúc với phần bên trong và bên ngoài tại một điểm rất nhỏ, vì vậy giúp nó quay rất trơn tru. Nhưng điều đó cũng có nghĩa là không có nhiều diện tích tiếp xúc giữ tải đó, vì vậy nếu ổ trục bị quá tải, các quả bóng có thể biến dạng làm hỏng ổ đỡ.



     

    Vòng bi lăn.

    Vòng bi lăn được sử dụng trong các ứng dụng như con lăn băng tải, trong đó chúng phải chịu tải trọng xuyên tâm nặng. Trong các vòng bi này, con lăn là một hình trụ , vì vậy sự tiếp xúc giữa phần bên trong và bên ngoài không phải là một điểm mà là một đường thẳng. Điều này lan truyền tải trọng ra một khu vực lớn hơn, cho phép ổ trục xử lý tải trọng lớn hơn nhiều so với ổ bi. Tuy nhiên, loại ổ trục này không được thiết kế để xử lý nhiều lực đẩy. Một biến thể của loại ổ trục này, được gọi là ổ trục kim , sử dụng các hình trụ có đường kính rất nhỏ. Điều này cho phép ổ trục phù hợp với những nơi chật hẹp.

     
    vong-bi-luc-day

     

    Vòng bi lực đẩy.

    Vòng bi lực đẩy như một minh họa dưới đây có thể hỗ trợ tải lực đẩy lớn. Chúng thường được tìm thấy trong các bánh răng như truyền xe giữa các bánh răng , và giữa vỏ và trục quay. Các bánh răng xoắn ốc được sử dụng trong hầu hết các truyền có răng góc cạnh - điều này gây ra một lực đẩy phải được hỗ trợ bởi một ổ trục.
     

    con-lan-luc-day

     

    Vòng bi lăn hình nón.

    Vòng bi lăn hình nón có thể hỗ trợ tải trọng xuyên tâm và lực đẩy lớn.
     

    vong-bi-con-lan-luc-day
     

    Vòng bi lăn hình nón được sử dụng trong các hốc xe, nơi chúng thường được gắn theo cặp hướng ngược nhau để có thể xử lý lực đẩy theo cả hai hướng.

    CÔNG TY TNHH KIM MINH PHÚ 
    Địa chỉ: Số 137 -B4, KĐT Đại Kim, Hoàng Mai, Hà Nội.
    Điện thoại: 0931 236 268 - 024 6295 0926