Hướng dẫn cuối cùng về Vòng bi Deep Groove: Các loại, ứng dụng và bảo trì

GTôiới thiệu về Vòng bi Deep Groove

Vòng bi bóng sâu là gì?

MỘT Bóng sâu rãnh sâu là loại ổ trục được sử dụng phổ biến nhất. Nó được biết đến với cấu trúc đơn giản, dễ bảo trì và hoạt động đáng tin cậy. Cả hai cuộc đua bên trong và bên ngoài của ổ trục đều có một rãnh sâu, cho phép các quả bóng có một khu vực tiếp xúc lớn với các đường đua. Thiết kế này cho phép ổ trục xử lý cả hai Tải trọng tâm và một mức độ nhất định của Tải trọng trục đồng thời. Do tính linh hoạt và hiệu quả chi phí của chúng, vòng bi rãnh sâu được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị cơ học khác nhau.

Lịch sử và tiến hóa

Lịch sử của vòng bi bóng sâu có thể được bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19. Với cuộc cách mạng công nghiệp, nhu cầu về các thành phần truyền cơ học hiệu quả và đáng tin cậy đã tăng lên. Vòng bi sớm tương đối đơn giản với độ chính xác và khả năng tải hạn chế. Vào thế kỷ 20, với những tiến bộ trong khoa học vật liệu và công nghệ sản xuất, thiết kế và hiệu suất của vòng bi rãnh sâu được cải thiện đáng kể, đặc biệt là trong hình học mương, thiết kế lồng và công nghệ niêm phong. Ngày nay, vòng bi bóng sâu được tiêu chuẩn hóa và nối tiếp các sản phẩm cơ học, được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hiện đại.

Các thành phần và cấu trúc cơ bản

Một vòng bi rãnh sâu bao gồm bốn thành phần chính:

• Vòng trong : Thành phần này được gắn trên trục và xoay với nó.

• Vòng ngoài : Điều này được cài đặt trong vỏ ổ trục hoặc vỏ.

• Bóng : Định vị giữa các vòng bên trong và bên ngoài, chúng chịu trách nhiệm lăn và truyền tải.

• Lồng : Điều này tách các quả bóng đều để ngăn chúng va chạm và cọ xát với nhau.

Ngoài ra, một số vòng bi đi kèm với hải cẩu hoặc khiên Để bảo vệ các thành phần bên trong khỏi các chất gây ô nhiễm và giữ lại chất bôi trơn.

Các loại vòng bi rãnh sâu

Vòng bi bóng sâu duy nhất

Đây là loại phổ biến nhất, bao gồm một hàng bóng duy nhất. Nó có cấu trúc nhỏ gọn và có thể xử lý tải trọng hướng tâm hai chiều và một lượng tải trọng trục nhất định. Vòng bi bóng sâu hàng sâu có sẵn ở ba dạng cơ bản: mở, niêm phong (tiếp xúc) và được bảo vệ (không tiếp xúc).

Double Row Deep Groove Balling

Với hai hàng quả bóng, vòng bi rãnh Deep Deep có khả năng tải cao hơn so với một hàng mang cùng kích thước. Nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu công suất tải hoặc độ cứng cao hơn.

Vòng bi bóng thu nhỏ

Vòng bi thu nhỏ là vòng bi có đường kính bên trong 10 mm trở xuống. Chúng nhỏ và rất chính xác, thường được sử dụng trong các dụng cụ chính xác, thiết bị y tế, đồ chơi mô hình và động cơ điện nhỏ.

Vòng bi bằng thép không gỉ

Được làm từ thép không gỉ, các vòng bi này có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, làm cho chúng phù hợp với môi trường ẩm ướt hoặc ẩm ướt, chẳng hạn như các thiết bị chế biến thực phẩm, thiết bị y tế và các ứng dụng biển.

Vòng bi gốm lai

Một vòng bi gốm hybrid bao gồm các vòng trong và vòng ngoài và các quả bóng gốm. Các quả bóng gốm cung cấp những lợi thế như nhẹ, độ cứng cao, khả năng chống mài mòn, khả năng chống nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và cách nhiệt. Những vòng bi này có tốc độ giới hạn cao và ma sát thấp, làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng tốc độ cao và chuyên dụng.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm của vòng bi bóng sâu

• Tính linh hoạt : Họ có thể xử lý cả tải trọng trục xuyên tâm và hai chiều.

• Khả năng tốc độ cao : Do ma sát thấp, vòng bi bóng sâu có thể hoạt động ở tốc độ tương đối cao.

• Bảo trì đơn giản : Cấu trúc đơn giản của chúng làm cho chúng dễ dàng cài đặt và bảo trì.

• Hiệu quả chi phí : Chi phí sản xuất tương đối thấp, và ứng dụng rộng rãi của họ làm cho họ giá cả phải chăng.

• Hoạt động yên tĩnh : Họ chạy với tiếng ồn thấp, làm cho chúng phù hợp với môi trường nhạy cảm với tiếng ồn.
  
  

Nhược điểm của vòng bi bóng sâu

• Nhạy cảm với sai lệch : Chúng nhạy cảm với sự sai lệch giữa trục và vỏ ổ trục. Bất kỳ sai lệch nào cũng có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ trục.

• Điện trở sốc hạn chế : Hiệu suất của chúng không tốt như một số loại ổ trục khác, chẳng hạn như vòng bi con lăn hình cầu, khi chịu tải trọng tác động nặng hoặc đột ngột.
  
  

Ứng dụng Vòng bi Deep Groove

Do tính linh hoạt và hiệu quả chi phí của chúng, vòng bi bóng sâu được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.

• Động cơ điện : Chúng là các thành phần tiêu chuẩn trong các động cơ AC và DC khác nhau, hỗ trợ rôto và đảm bảo vòng quay trơn tru của nó.

• Ngành công nghiệp ô tô : Áp dụng trong bánh xe ô tô, truyền, máy phát điện, máy bơm nước và máy nén điều hòa.

• Máy móc nông nghiệp : Được sử dụng trong máy kéo, người thu hoạch và các thiết bị nông nghiệp khác để chịu được nhiều tải khác nhau gặp phải trong quá trình thực địa.

• Thiết bị gia dụng : Máy giặt, máy hút bụi, quạt điện và máy nén tủ lạnh đều sử dụng vòng bi bóng sâu để đảm bảo hoạt động trơn tru.

• Thiết bị công nghiệp : Họ đóng một vai trò quan trọng trong các thiết bị công nghiệp lớn như máy bơm, quạt, hộp số, băng tải và máy công cụ.
  
  

Vật liệu được sử dụng trong vòng bi bóng sâu

Thép Chrome

Đây là vật liệu ổ trục phổ biến nhất, điển hình là thép mang crom cacbon cao (ví dụ: AISI 52100 ). Nó cung cấp độ cứng cao, khả năng chống mài mòn tuyệt vời và cuộc sống mệt mỏi tốt, làm cho nó trở thành vật liệu ưa thích cho hầu hết các vòng bi tiêu chuẩn.

Thép không gỉ

Đây thường là một loại thép không gỉ martensitic (ví dụ: AISI 440C ). Ưu điểm chính của nó là khả năng chống ăn mòn, phù hợp cho các môi trường đặc biệt như những môi trường có độ ẩm, xói mòn hóa học hoặc ứng dụng chế biến thực phẩm.

Vật liệu gốm

Thường được sử dụng cho các quả bóng trong vòng bi gốm lai, chẳng hạn như silicon nitride ( $S{i}_3{N}_4$ ) . Vật liệu gốm có trọng lượng nhẹ, cứng, kháng nhiệt độ cao, không từ tính và cách điện.

Khả năng tải và hiệu suất

Tải trọng tâm so với tải trục

• Tải trọng tâm : Một lực vuông góc với đường trung tâm của ổ trục. Vòng bi bóng sâu được thiết kế chủ yếu để xử lý tải trọng xuyên tâm.

• Tải trọng trục : Một lực song song với đường trung tâm của ổ trục. Vòng bi bóng sâu cũng có thể xử lý một lượng tải trọng trục hai chiều nhất định, mang lại cho chúng một lợi thế so với vòng bi hoàn toàn xuyên tâm.

Xếp hạng tốc độ

Xếp hạng tốc độ của ổ trục phụ thuộc vào thiết kế, phương pháp chính xác, bôi trơn và điều kiện hoạt động của nó. Khi chọn ổ trục, tốc độ định mức của nó phải cao hơn tốc độ vận hành thực tế. Tốc độ quá mức có thể tạo ra nhiệt, dẫn đến thất bại bôi trơn và thiệt hại chịu lực sớm.

Cân nhắc nhiệt độ

Nhiệt độ hoạt động của ổ trục ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của nó. Nhiệt độ cao có thể làm giảm độ nhớt của chất bôi trơn, ảnh hưởng đến hiệu quả của nó và có khả năng thay đổi độ cứng của vật liệu ổ trục. Do đó, dầu mỡ và vật liệu nhiệt độ cao đặc biệt nên được chọn cho môi trường nhiệt độ cao.

Bôi trơn và bảo trì

Tầm quan trọng của bôi trơn

Bôi trơn là chìa khóa cho chức năng thích hợp của ổ trục và tuổi thọ mở rộng. Vai trò chính của nó là:

• Giảm ma sát : Tạo một màng bôi trơn để ngăn chặn sự tiếp xúc trực tiếp giữa các quả bóng và mặt đua, do đó làm giảm sự hao mòn và tạo nhiệt.

• Làm tiêu tan nhiệt : Mang lại nhiệt do ma sát tạo ra để giữ cho ổ trục ở nhiệt độ hoạt động phù hợp.

• Bảo vệ ăn mòn : Ngăn chặn độ ẩm và chất gây ô nhiễm xâm nhập, bảo vệ bề mặt kim loại của ổ trục khỏi bị ăn mòn.

Các loại chất bôi trơn

• Dầu mỡ : Phương pháp bôi trơn phổ biến nhất, dễ dàng niêm phong và bảo trì, phù hợp cho hầu hết các ứng dụng tốc độ thấp đến trung bình.

• Dầu : Thích hợp cho các ứng dụng tốc độ cao, nhiệt độ cao hoặc nhiệt độ nhiệt, nhưng đòi hỏi một hệ thống cung cấp dầu và cung cấp dầu phức tạp hơn.

Thực hành bảo trì tốt nhất

• Kiểm tra thường xuyên : Thường xuyên kiểm tra ổ trục cho tiếng ồn, độ rung và nhiệt độ bất thường, và giải quyết bất kỳ bất thường nào kịp thời.

• Bôi trơn đúng cách : Sử dụng loại chất bôi trơn chính xác và làm theo các khuyến nghị của nhà sản xuất cho việc bổ sung định kỳ hoặc khi cần thiết.

• Phòng ngừa ô nhiễm : Đảm bảo ổ trục được lắp đặt trong môi trường sạch để ngăn chặn bụi, độ ẩm và các tạp chất khác xâm nhập.
  
  

Hướng dẫn cài đặt

Chuẩn bị để cài đặt

• Làm sạch : Đảm bảo trục, vỏ ổ trục và khu vực làm việc sạch sẽ và không có bụi và mảnh vụn.

• Điều tra : Kiểm tra xem dung sai kích thước của trục và vỏ ổ trục có đáp ứng các yêu cầu không.

• Công cụ : Chuẩn bị các công cụ cài đặt thích hợp, chẳng hạn như tay áo, búa hoặc máy ép thủy lực.

Quá trình cài đặt từng bước

1. Cài đặt vòng bên trong : Để phù hợp với nhiễu, hãy sử dụng phương pháp sưởi ấm hoặc nhấn thủy lực để cài đặt vòng bên trong vào trục.

2. Cài đặt vòng ngoài : Lắp vòng ngoài vào vỏ ổ trục.

3. Đảm bảo căn chỉnh : Trong quá trình cài đặt, đảm bảo các vòng bên trong và bên ngoài và vỏ được căn chỉnh đúng cách để tránh sai lệch.

4. Ứng dụng lực chính xác : Chỉ áp dụng lực cho vòng được cài đặt. Không bao giờ truyền lực qua các quả bóng hoặc lồng.

Những sai lầm phổ biến để tránh

• Sử dụng công cụ không phù hợp : Sử dụng búa để tấn công vòng bi trực tiếp có thể làm hỏng các quả bóng hoặc mương. Sử dụng tay áo hoặc một công cụ chuyên dụng.

• Điểm ứng dụng lực không chính xác : Áp dụng lực vào vòng ngoài khi cài đặt vòng trong có thể làm hỏng ổ trục bên trong.

• Sai lệch : Nếu ổ trục không được căn chỉnh đúng cách trong quá trình cài đặt, nó có thể dẫn đến các rung động bất thường và hao mòn trong quá trình hoạt động.

Các vấn đề phổ biến và khắc phục sự cố

Xác định lỗi ổ trục

• Tiếng ồn bất thường : Một tiếng ồn ào liên tục, tiếng rít hoặc âm thanh ma sát sắc nét có thể là một dấu hiệu của thiệt hại mang.

• Nhiệt độ tăng : Sự gia tăng nhiệt độ bất thường tại vị trí ổ trục có thể cho thấy bôi trơn hoặc quá tải kém.

• Tăng rung động : Thiệt hại ổ trục bên trong hoặc cài đặt không đúng cách có thể dẫn đến tăng rung động của máy.

Nguyên nhân của sự cố ổ trục

• Bôi trơn kém : Chất bôi trơn không đủ hoặc không chính xác là nguyên nhân chính của sự cố ổ trục.

• Sự ô nhiễm : Bụi, nước hoặc chip kim loại đi vào ổ trục có thể tăng tốc độ mòn.

• Cài đặt không đúng : Ứng dụng lực không chính xác, phù hợp quá chặt chẽ hoặc sai lệch trong quá trình cài đặt có thể rút ngắn tuổi thọ của ổ trục.

• Quá tải : Vòng bi chịu tải trọng vượt quá khả năng định mức của nó.

• Mệt mỏi : Sau thời gian dài của tải trọng xen kẽ, các bề mặt của đường đua và bóng có thể gặp phải sự mệt mỏi.
  
  

Thương hiệu mang bóng sâu hàng đầu

Cách chọn ổ bi rãnh sâu bên phải

Các yếu tố để xem xét

• Loại tải và cường độ : Chọn kích thước ổ trục thích hợp và loại dựa trên độ lớn của tải trọng tâm và trục.

• Tốc độ : Đảm bảo tốc độ định mức của ổ trục cao hơn tốc độ vận hành thực tế.

• Môi trường làm việc : Xem xét các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, tính ăn mòn và ô nhiễm.

• Không gian cài đặt : Chọn một ổ trục phù hợp với các ràng buộc kích thước của trục và vỏ.

• Yêu cầu chính xác : Chọn ổ trục với lớp chính xác thích hợp dựa trên nhu cầu của ứng dụng.

Hiểu số lượng mang và mã

Mỗi ổ trục có một chỉ định duy nhất bao gồm loại, kích thước, loại dấu và cấp độ chính xác. Ví dụ, một ổ đĩa với chỉ định 6205-2rs :

• 6 : Đại diện cho một vòng bi rãnh sâu.

• 2 : Cho biết chuỗi kích thước (thường liên quan đến chiều rộng và đường kính ngoài).

• 05 : Mã đường kính bên trong; 05 Nhân với 5 cho đường kính bên trong 25 mm.

• 2RS : Chỉ ra rằng ổ trục có một con dấu cao su tiếp xúc ở cả hai bên.

Xu hướng tương lai trong công nghệ mang bóng sâu rãnh

Những tiến bộ trong vật liệu

Sự phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào việc tạo ra các vật liệu nhẹ hơn, mạnh hơn và chống hao mòn hơn, chẳng hạn như mới Gốm sứ Và Vật liệu tổng hợp , để cải thiện hiệu suất mang và tuổi thọ.

Vòng bi thông minh và giám sát điều kiện

Vòng bi thông minh Tích hợp các cảm biến để theo dõi các tham số như nhiệt độ, độ rung và tốc độ trong thời gian thực. Dữ liệu này có thể kích hoạt bảo trì dự đoán , cho phép người dùng hành động trước khi xảy ra thất bại, do đó giảm thời gian chết và chi phí bảo trì.