Biểu đồ thông số vòng bi thực sự cho bạn biết điều gì?

Biểu đồ thông số vòng bi thực sự cho bạn biết điều gì

Biểu đồ thông số kỹ thuật ổ bi là một tài liệu tham khảo có cấu trúc ánh xạ mọi thông số kích thước và hiệu suất quan trọng của ổ lăn thành một định dạng duy nhất, dễ đọc. Nhìn thoáng qua, nó cho thấy đường kính lỗ khoan, đường kính ngoài, chiều rộng, định mức tải trọng động, định mức tải trọng tĩnh, tốc độ giới hạn và ký hiệu cơ bản — mọi thứ mà kỹ sư cần để chọn, thay thế hoặc tham chiếu chéo một ổ trục mà không cần tháo rời cụm lắp ráp. Cột quan trọng nhất trong bất kỳ biểu đồ thông số kỹ thuật ổ trục nào là xếp hạng tải trọng động (C), được biểu thị bằng kilonewton, vì nó xác định trực tiếp tuổi thọ mỏi L10 của ổ trục dưới tải trọng hướng tâm hoặc hướng trục nhất định. Nếu bạn chỉ hiểu một con số trên biểu đồ, hãy biến nó thành con số đó.

Bài viết này đi qua từng cột của biểu đồ thông số kỹ thuật ổ bi tiêu chuẩn, giải thích ý nghĩa của các con số trong thực tế, đề cập đến các dòng ổ trục chính (600, 6000, 6200, 6300, 7000) và đưa ra các ví dụ lựa chọn thực tế để bạn có thể tự tin chuyển từ biểu đồ này sang đặt hàng mua hàng.

Giải phẫu biểu đồ thông số vòng bi tiêu chuẩn

Mỗi nơi uy tín nhà sản xuất vòng bi — SKF, NSK, FAG, NTN, Timken — xuất bản các biểu đồ thông số kỹ thuật tuân theo các quy ước ISO 15 và ISO 281, do đó, các tiêu đề cột phần lớn có thể hoán đổi cho nhau khi bạn biết ý nghĩa của từng chữ viết tắt.

Cột chiều lõi

Ba cột đầu tiên của bất kỳ biểu đồ thông số ổ bi nào đều luôn giống nhau: d (đường kính lỗ khoan tính bằng mm), D (đường kính ngoài tính bằng mm) và B (chiều rộng tính bằng mm) . Ba giá trị này, kết hợp với nhau, xác định đường bao của ổ trục và xác định xem ổ trục có vừa khít với trục và vỏ ổ trục hay không. Ví dụ, đối với ổ bi rãnh sâu 6205, d = 25 mm, D = 52 mm và B = 15 mm. Những con số đó sẽ giống hệt nhau bất kể bạn tham khảo nhà sản xuất tuân thủ ISO nào.

Nhiều biểu đồ cũng bao gồm bán kính góc r (bán kính chuyển tiếp ở các góc vòng), điều này quan trọng khi thiết kế vai trục và lỗ vỏ - nếu bán kính góc của trục vượt quá r, ổ trục sẽ không phẳng mặt tựa và sẽ dẫn đến hiện tượng ăn mòn.

Tải cột xếp hạng

Sau các thứ nguyên, hai cột quan trọng nhất là C (tải trọng động cơ bản, kN) và C₀ (định mức tải trọng tĩnh cơ bản, kN) .

C là tải trọng hướng tâm mà một nhóm ổ trục giống hệt nhau về mặt lý thuyết có thể chịu đựng được một triệu vòng quay với 90% nhóm còn tồn tại. Đối với 6205, C thường là 14,0 kN.
C₀ là tải trọng tối đa mà ổ trục có thể chịu được khi đứng yên hoặc dao động mà không làm biến dạng vĩnh viễn các rãnh lăn. Đối với cùng một loại 6205, C₀ thường là 6,55 kN.
Tỷ lệ C/C₀ phản ánh độ nhạy của ổ trục đối với tải va đập. Tỷ lệ cao hơn cho thấy ổ trục có khả năng chịu quá tải động tốt hơn so với khả năng tĩnh của nó.

Cột tốc độ

Hầu hết các biểu đồ đều liệt kê hai giá trị tốc độ: tốc độ giới hạn dầu mỡ và tốc độ giới hạn dầu, cả hai đều tính bằng vòng/phút. Đối với 6205, tốc độ giới hạn dầu mỡ là khoảng 15.000 vòng/phút và tốc độ giới hạn dầu khoảng 18.000 vòng/phút. Vận hành ổ trục trên tốc độ giới hạn của nó mà không có kỹ thuật bôi trơn đầy đủ sẽ gây ra hiện tượng thoát nhiệt trong vòng vài phút. Giới hạn tốc độ phụ thuộc vào dm·n (đường kính bước tính bằng mm nhân với vòng/phút), không chỉ riêng vòng/phút, đó là lý do tại sao vòng bi có đường kính lớn hơn có định mức tốc độ thấp hơn ngay cả khi có hình dạng bên trong giống hệt nhau.

Cột khối lượng

Thường bị bỏ qua, cột khối lượng (gram hoặc kilôgam) đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, robot và trục chính tốc độ cao trong đó quán tính quay của ổ trục góp phần vào động lực học của hệ thống. Vòng bi 6001 nặng khoảng 18 g; ổ trục 6312 trong cùng dòng sản phẩm nặng khoảng 710 g — gấp gần 40 lần.

Biểu đồ thông số vòng bi — Dòng 6200 (Rãnh sâu)

Dòng 6200 là dòng ổ bi rãnh sâu được sản xuất rộng rãi nhất trên thế giới. Bảng bên dưới bao gồm các kích thước lỗ khoan từ 10 mm đến 80 mm và liệt kê tất cả các cột thông số kỹ thuật chính mà bạn sẽ tìm thấy trong danh mục OEM.

Bảng 1. Biểu đồ thông số vòng bi rãnh sâu dòng 6200 - Giá trị tiêu chuẩn ISO. Xếp hạng tải động theo ISO 281.
chỉ định	d (mm)	D (mm)	B (mm)	C (kN)	C₀ (kN)	Tốc độ bôi trơn (vòng/phút)	Khối lượng (g)
6200	10	30	9	5.10	2.36	26.000	25
6201	12	32	10	6.82	3.05	22.000	33
6202	15	35	11	7.65	3.72	19.000	45
6203	17	40	12	9.56	4.75	17.000	60
6204	20	47	14	12.7	6.55	15.000	96
6205	25	52	15	14.0	7.88	13.000	130
6206	30	62	16	19.5	11.2	11.000	210
6207	35	72	17	25.7	15.3	9.500	310
6208	40	80	18	29.5	18.0	8.500	420
6210	50	90	20	35.1	23.2	7.500	590
6212	60	110	22	47.5	32.5	6.300	970
6216	80	140	26	72.0	51.2	4.800	2.020

Cách đọc số chỉ định ổ bi

Ký hiệu được in trên vòng ngoài của ổ trục là một biểu đồ thông số kỹ thuật nhỏ gọn theo đúng nghĩa của nó. Khi bạn biết sơ đồ mã hóa, bạn có thể trích xuất lỗ khoan, chuỗi và các tính năng đặc biệt mà không cần tra cứu một con số.

Định dạng cơ bản: Mã sê-ri Mã lỗ khoan

Đối với vòng bi rãnh sâu, ký hiệu có nội dung: 6 [chữ số sê-ri] [mã lỗ khoan hai chữ số] . Số "6" đứng đầu xác định ổ trục là loại ổ bi rãnh sâu. Chữ số sê-ri ngay sau điều khiển mặt cắt ngang (chiều rộng và đường kính ngoài so với lỗ khoan): 0 = cực nhẹ, 1 = cực nhẹ, 2 = nhẹ, 3 = trung bình, 4 = nặng. Hai chữ số cuối mã hóa đường kính lỗ khoan.

Mã hóa lỗ khoan hoạt động như sau:

Lỗ khoan 00 = 10 mm
01 = lỗ khoan 12 mm
Lỗ khoan 02 = 15 mm
Lỗ khoan 03 = 17 mm
04 trở lên: nhân mã có hai chữ số với 5 để có lỗ khoan tính bằng mm (ví dụ: 05 = 25 mm, 12 = 60 mm)

Mã hậu tố thay đổi đặc điểm kỹ thuật

Mã hậu tố được thêm vào sau số làm thay đổi đáng kể ổ trục và cần được kiểm tra dựa trên biểu đồ thông số kỹ thuật trước khi đặt hàng:

2RS / 2RSH - Con dấu tiếp xúc cao su ở cả hai bên. Thường giảm giới hạn tốc độ khoảng 30–40% nhưng cho phép đóng gói bằng dầu mỡ suốt đời.
ZZ / 2Z - Tấm chắn kim loại ở cả hai bên. Lực kéo thấp hơn 2RS; phù hợp với tốc độ cao hơn.
C3 - Nhóm khe hở hướng kính trong 3, lớn hơn bình thường. Cần thiết khi vòng bi nóng lên (trên 100°C) hoặc khi các khớp nối bị cản trở làm giảm khe hở.
NR - Rãnh vòng khóa ở vòng ngoài. Đơn giản hóa việc định vị trục trong vỏ.
N — Rãnh đơn ở vòng ngoài dành cho vòng khóa.
P5 / P6 - Dung sai độ chính xác ABEC 5 hoặc ABEC 6. Vòng bi tiêu chuẩn là ABEC 1 hoặc P0.

Một sự chỉ định như 6205-2RS1/C3 do đó cho bạn biết: ổ bi rãnh sâu, sê-ri 200 (tiết diện nhẹ), lỗ khoan 25 mm, được bịt kín bằng cao su cả hai bên, nhóm khe hở 3. Mỗi thông tin trong số đó ánh xạ tới một cột hoặc bảng phụ riêng biệt trong biểu đồ thông số kỹ thuật của nhà sản xuất.

So sánh các dòng vòng bi: 600, 6000, 6200, 6300, 7200

Việc chọn đúng dòng sản phẩm cũng quan trọng như việc chọn đúng kích cỡ lỗ khoan. Chuỗi này quy định mức độ tải trọng mà bạn nhận được trong một đường kính trục nhất định và sự đánh đổi luôn là kích thước đường bao so với tuổi thọ định mức. Bảng dưới đây so sánh các loại trục khoan 25 mm phổ biến nhất để làm bê tông cân bằng.

Bảng 2. So sánh loạt vòng bi có lỗ khoan 25 mm. Ổ trục tiếp xúc góc (7205) được định mức chịu tải trọng hướng tâm kết hợp.
chỉ định	loạt	D (mm)	B (mm)	C (kN)	C₀ (kN)	Tốc độ bôi trơn (vòng/phút)	Trường hợp sử dụng tốt nhất
625	600 (thu nhỏ)	16	5	1.17	0.56	40.000	Dụng cụ, động cơ RC
6005	6000 (thêm ánh sáng)	47	12	11.2	5.85	14.000	Động cơ nhỏ, máy bơm
6205	6200 (ánh sáng)	52	15	14.0	7.88	13.000	Máy móc tổng hợp
6305	6300 (trung bình)	62	17	22.5	11.4	11.000	Hộp số, băng tải
7205	7200 (tiếp xúc góc)	52	15	14.3	10.2	15.000	Trục chính, tải trọng kết hợp

Dữ liệu cho thấy rõ ràng rằng việc tăng từ dòng 6200 lên dòng 6300 sẽ tăng thêm 10 mm đường kính ngoài nhưng làm tăng định mức tải trọng động thêm 60% (14,0 kN đến 22,5 kN). Đó là mức tăng tuổi thọ đáng kể khi tính tuổi thọ L10: ở tải trọng hướng tâm 5 kN, 6305 mang lại tuổi thọ mỏi gấp khoảng 3,8 lần so với tuổi thọ mỏi của 6205 mặc dù chỉ tăng trưởng kích thước khiêm tốn.

Sử dụng biểu đồ thông số kỹ thuật để tính tuổi thọ vòng bi L10

Xếp hạng tải động C trong biểu đồ thông số kỹ thuật được đưa trực tiếp vào công thức tuổi thọ ISO 281. Hiểu được phép tính này cho phép bạn xác minh xem vòng bi bạn đã chọn có tồn tại trong khoảng thời gian thiết kế hay không — hoặc liệu bạn có cần tăng thêm một chuỗi hay không.

Công thức cuộc sống L10 cơ bản

L10 = (C / P)^3 × 10^6 vòng quay, trong đó C lấy từ biểu đồ thông số tính bằng Newton và P là tải trọng ổ trục động tương đương tính bằng Newton. Đối với ổ bi, số mũ là 3; đối với ổ lăn là 10/3.

Để chuyển đổi sang giờ: L10h = L10 / (60 × n), trong đó n là tốc độ quay tính bằng vòng/phút.

Ví dụ đã làm việc

Vòng bi 6205 (C = 14.000 N từ biểu đồ thông số kỹ thuật) chịu tải hướng tâm thuần túy 3.500 N ở tốc độ 1.450 vòng/phút (tốc độ động cơ cảm ứng 4 cực). Không có tải trọng dọc trục nên P = Fr = 3.500 N.

L10 = (14.000 / 3.500)^3 × 10^6 = 4^3 × 10^6 = 64.000.000 vòng quay
L10h = 64.000.000 / (60 × 1.450) = 64.000.000 / 87.000 ≈ 735 giờ

Đó chỉ là 735 giờ - khoảng 30 ngày hoạt động liên tục - quá ngắn đối với hầu hết các động cơ công nghiệp. Thay thế nó bằng 6305 (C = 22.500 N):

L10 = (22.500 / 3.500)^3 × 10^6 = 6,43^3 × 10^6 ≈ 266.000.000 vòng quay
L10h ≈ 266.000.000 / 87.000 ≈ 3.057 giờ

Biểu đồ thông số kỹ thuật cho thấy sự khác biệt đó trong vòng chưa đầy hai phút tính toán. Đây chính xác là lý do tại sao cột C là con số quan trọng nhất cần tham khảo trước khi hoàn tất việc lựa chọn ổ trục.

Yếu tố điều chỉnh cuộc sống a1

ISO 281 hiện đại bao gồm hệ số điều chỉnh tuổi thọ a1 để điều chỉnh L10 về độ tin cậy. Đối với tỷ lệ sống sót 90% (L10 tiêu chuẩn) a1 = 1. Đối với tỷ lệ sống sót 95%, a1 = 0,62. Để có tỷ lệ sống sót 99%, a1 = 0,21. Nếu ứng dụng của bạn yêu cầu khả năng sống sót của vòng bi là 99% - thiết bị y tế, thiết bị hỗ trợ mặt đất máy bay, dây chuyền xử lý liên tục - hãy nhân L10 cơ bản của bạn với 0,21. Điều đó có nghĩa là ổ trục được tính toán trong 3.000 giờ với độ tin cậy 90% chỉ tồn tại được 630 giờ với độ tin cậy 99% dưới cùng một tải trọng. Biểu đồ đặc điểm kỹ thuật cung cấp cho bạn C; bạn phải áp dụng hệ số a1 chính xác cho mục tiêu độ tin cậy của mình.

Nhóm giải phóng mặt bằng nội bộ trong biểu đồ thông số kỹ thuật

Khe hở hướng tâm bên trong - tổng chuyển động hướng tâm của vòng trong so với vòng ngoài khi không tác dụng tải - là một tham số thông số kỹ thuật thường nằm trong bảng phụ hoặc chú thích cuối trang của biểu đồ ổ trục chính. Đây là một trong những con số thường bị hiểu lầm nhất trong việc lựa chọn vòng bi.

Bảng 3. Nhóm khe hở hướng tâm bên trong cho ổ bi rãnh sâu 6205. Giá trị theo ISO 5753-1.
Nhóm giải phóng mặt bằng	Chỉ định ISO	Khoảng hở xuyên tâm điển hình (6205, μm)	Khi nào nên sử dụng
C2	Dưới mức bình thường	3–18	Trục chính xác, độ ồn thấp
CN (tiêu chuẩn)	Bình thường	11–25	Các ứng dụng chung, trục lắp khe hở
C3	Lớn hơn bình thường	18–36	Can thiệp phù hợp, nhiệt độ cao, động cơ điện
C4	Lớn hơn C3	25–51	Lò nướng nhiệt độ cao, quạt lò
C5	Lớn hơn C4	36–66	Chênh lệch nhiệt độ cực cao

Lỗi lắp đặt phổ biến nhất trong việc lựa chọn ổ trục là sử dụng ổ trục có khe hở tiêu chuẩn (CN) trên trục vừa khít mà không nâng cấp lên C3. Mối lắp chặt làm giảm độ hở bên trong từ 10–20 μm ở ổ trục có lỗ khoan 25 mm. Vòng bi CN có khe hở 11–25 μm có thể có khe hở âm (tải trước) sau khi ấn vào trục, làm giảm đáng kể tuổi thọ. Vì lý do này, các nhà sản xuất động cơ điện hầu như chỉ định C3 là nhóm khe hở mặc định của họ.

Các cấp dung sai chính xác và ý nghĩa của chúng đối với thông số kỹ thuật

Dung sai kích thước của ổ bi được tiêu chuẩn hóa theo ISO 492 (radial) và ABEC ở Bắc Mỹ. Các lớp tương đương tiêu chuẩn là:

ISO P0 / ABEC 1 — Dung sai tiêu chuẩn. Giá trị mặc định cho hầu hết các vòng bi công nghiệp trong biểu đồ thông số kỹ thuật. Dung sai lỗ khoan cho ổ trục 25 mm: −0 đến 12 μm.
ISO P6 / ABEC 3 — Dung sai lỗ khoan và độ đảo chặt chẽ hơn. Dung sai lỗ khoan: −0 đến 8 μm. Được sử dụng để chạy chính xác hơn trong máy công cụ.
ISO P5 / ABEC 5 — Cấp độ chính xác. Dung sai lỗ khoan: −0 đến 5 μm. Cần thiết cho vòng bi trục chính CNC, hộp số chính xác.
ISO P4 / ABEC 7 — Độ chính xác cao. Dung sai lỗ khoan: −0 đến 4 μm. Được sử dụng trong vòng bi dụng cụ chính xác, trục mài tốc độ cao.
ISO P2 / ABEC 9 — Siêu chính xác. Dung sai lỗ khoan: −0 đến 2,5 μm. Con quay hồi chuyển, cảm biến quán tính chính xác.

Vòng bi loại chính xác có mức giá cao hơn đáng kể: vòng bi ABEC 5 (P5) thường có giá gấp 3–5 lần giá của bộ phận ABEC 1 (P0) tương đương. Biểu đồ thông số kỹ thuật cho ổ trục chính xác sẽ bao gồm các cột bổ sung cho độ đảo hướng tâm (Kr), độ đảo dọc trục (Ka) và độ côn vòng không xuất hiện trong biểu đồ danh mục tiêu chuẩn.

Biểu đồ thông số vòng bi tiếp xúc góc - Dòng 7200

Vòng bi tiếp xúc góc chịu đồng thời cả tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục (lực đẩy), điều mà vòng bi rãnh sâu hoạt động kém. Cột bổ sung quan trọng trong biểu đồ thông số kỹ thuật ổ trục tiếp xúc góc là góc tiếp xúc, được biểu thị bằng độ.

Bảng 4. Biểu đồ thông số kỹ thuật ổ bi tiếp xúc góc dòng 7200. Hậu tố B = góc tiếp xúc 40°; C = góc tiếp xúc 15°.
chỉ định	Góc liên hệ	d (mm)	D (mm)	Hướng tâm C (kN)	Trục C (kN)	Tốc độ bôi trơn (vòng/phút)
7205B	40°	25	52	13.0	10.4	15.000
7205C	15°	25	52	14.3	6.2	17.000
7206B	40°	30	62	20.0	16.0	13.000
7208B	40°	40	80	31.5	25.0	9.500

Góc tiếp xúc ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ tải trọng hướng trục và hướng tâm mà ổ trục có thể xử lý. Góc 40° (hậu tố B) mang Tải trọng trục nhiều hơn 80% hơn ổ trục góc 15° của cùng một lỗ khoan, nhưng đổi lại là khả năng xuyên tâm thấp hơn một chút và giới hạn tốc độ giảm. Trục máy công cụ chạy ở tốc độ cao thường sử dụng vòng bi góc tiếp xúc 15° hoặc 25° được ghép nối lưng vào nhau (bố trí DB hoặc DF), trong khi bộ truyền động trục vít và giá đỡ vít bi được hưởng lợi từ góc 40°.

Dữ liệu về vật liệu và bôi trơn trong biểu đồ thông số kỹ thuật mở rộng

Biểu đồ danh mục tiêu chuẩn bao gồm kích thước và xếp hạng tải. Biểu đồ thông số kỹ thuật mở rộng — thường thấy trong bảng dữ liệu kỹ thuật OEM — thêm cấp độ vật liệu, dữ liệu bôi trơn và phạm vi nhiệt độ rất quan trọng đối với môi trường khắc nghiệt.

Tùy chọn vật liệu vòng và bóng

Vòng bi cầu rãnh sâu tiêu chuẩn sử dụng thép crom được tôi cứng hoàn toàn (100Cr6 / AISI 52100). Điều này được giả định trong tất cả các xếp hạng tải biểu đồ thông số kỹ thuật tiêu chuẩn. Vật liệu thay thế làm thay đổi xếp hạng:

Thép không gỉ (AISI 440C) - Dùng trong môi trường chế biến thực phẩm, dược phẩm và hàng hải. Xếp hạng tải động thường thấp hơn 20–30% so với ổ trục 52100 tương đương do độ cứng thấp hơn.
Bóng silicon nitrit (Si3N4) - Vòng bi lai với bi gốm và vòng thép. Giảm mật độ bóng xuống 60% (3,2 g/cm³ so với 7,8 g/cm³ đối với thép), giảm tải ly tâm ở tốc độ cao và tăng tốc độ giới hạn lên tới 40%.
Toàn bộ gốm (Zirconia hoặc Si3N4) — Không dẫn điện, chống ăn mòn, thích hợp cho các ứng dụng điện tần số cao và môi trường axit mạnh. Xếp hạng tải động là 40–60% vòng bi thép tương đương.

Cột thông số kỹ thuật mỡ

Vòng bi kín hoặc được che chắn được bôi trơn trước bao gồm loại dầu mỡ và khối lượng lấp đầy trong biểu đồ thông số kỹ thuật mở rộng. Các mục tiêu biểu có dạng như: "Mỡ: gốc xà phòng Li, NLGI 2, lấp đầy 30% không gian trống, phạm vi nhiệt độ −30°C đến 120°C." Việc thay thế ổ trục bịt kín bằng loại tương đương của nhà sản xuất khác phải bao gồm việc xác minh tính tương thích của dầu mỡ - một số loại mỡ tổng hợp không tương thích với một số vật liệu bịt kín nhất định và khiến phốt bị xuống cấp nhanh chóng.

Tỷ lệ lấp đầy dầu mỡ là một thông số kỹ thuật quan trọng: quá ít dầu mỡ gây ra tình trạng đói, quá nhiều gây ra sự khuấy trộn và tích tụ nhiệt. Ở tốc độ cao (trên ndm = 300.000 mm·vòng/phút), bôi trơn quá mức có hại hơn so với bôi trơn thiếu vì lực cản nhớt tạo ra nhiệt độ làm suy giảm nhanh chóng chất bôi trơn và vòng đệm.

Tham khảo chéo thông số kỹ thuật vòng bi giữa các nhà sản xuất

Tiêu chuẩn hóa ISO có nghĩa là bất kỳ vòng bi 6205 nào của NSK, SKF, FAG, NTN hoặc Koyo sẽ có cùng lỗ khoan (25 mm), OD (52 mm) và chiều rộng (15 mm). Xếp hạng tải và giới hạn tốc độ phải gần giống nhau vì chúng đều có cùng hình dạng. Tuy nhiên, có những khác biệt thực sự cần lưu ý khi tham khảo chéo biểu đồ thông số kỹ thuật.

Nơi các nhà sản xuất thực sự khác biệt

Độ tinh khiết của thép và xử lý nhiệt — Các thương hiệu cao cấp công bố hệ số tuổi thọ mỏi (aISO) dựa trên tỷ lệ độ nhớt của chất bôi trơn và mức độ nhiễm bẩn. Vòng bi được làm từ thép khử khí chân không (VIM-VAR dành cho loại hàng không vũ trụ) có thể đạt được tuổi thọ L10 gấp 3–5 lần tính từ giá trị C tiêu chuẩn.
Thiết kế lồng — Vòng cách bằng thép ép (tiêu chuẩn), vòng cách bằng polyamit 66 (cho tốc độ trên 70% tốc độ giới hạn), vòng cách bằng đồng được gia công (cho tốc độ rất cao hoặc nhiệt độ cao). Biểu đồ thông số kỹ thuật sẽ xác định vật liệu lồng có hậu tố như "TN9" cho polyamit hoặc "M" cho đồng thau.
Hình học bên trong — Phần bổ sung bóng (số lượng bóng) và độ thẩm thấu (tỷ lệ phù hợp giữa bóng và đường đua) khác nhau giữa các nhà sản xuất và ảnh hưởng trực tiếp đến việc phân bổ tải trọng. Vòng bi có 8 viên bi có đặc tính mỏi khác với vòng bi có 9 viên bi có cùng đường kính, mặc dù cả hai đều đáp ứng giá trị C đã công bố.
Cấp độ tiếng ồn — SKF sử dụng ký hiệu E2 (ma sát thấp) và Explorer; NSK sử dụng PS2 (yên tĩnh); FAG sử dụng X-life. Đây không phải là những dòng sản phẩm có thể hoán đổi cho nhau và xếp hạng tải được công bố của chúng có thể cao hơn sản phẩm tiêu chuẩn tương đương mặc dù có cùng số chỉ định.

Các bước tham khảo chéo thực tế

Xác định ký hiệu đầy đủ trên ổ trục bị hỏng hoặc ổ trục hiện có, bao gồm tất cả các hậu tố.
Tra cứu d, D, B, C và C₀ từ biểu đồ thông số kỹ thuật của nhà sản xuất ban đầu.
Tìm một ứng cử viên từ nhà sản xuất thay thế có biểu đồ thông số kỹ thuật phù hợp với tất cả năm giá trị trong phạm vi ±5%.
Xác minh loại phốt/tấm chắn, nhóm khe hở và vật liệu lồng khớp với mã hậu tố ban đầu.
Kiểm tra bán kính góc r - nếu vai trục được thiết kế cho r của ổ trục ban đầu, thì vòng bi thay thế bằng r lớn hơn có thể không khớp đúng cách.

Hướng dẫn lựa chọn biểu đồ thông số vòng bi theo loại ứng dụng

Thay vì mỗi lần làm việc với biểu đồ thông số kỹ thuật đầy đủ, các kỹ sư giàu kinh nghiệm sẽ phát triển các điểm xuất phát dành riêng cho ứng dụng. Hướng dẫn sau đây liên kết các máy móc thông thường với dòng ổ trục chính xác và các giá trị thông số kỹ thuật chính cần ưu tiên.

Động cơ điện (Kích thước khung IEC)

Hầu hết các động cơ khung IEC sử dụng vòng bi rãnh sâu dòng 6200 hoặc 6300 trong khe hở C3. Ổ trục dẫn động (DE) mang đai hướng tâm hoặc tải trọng khớp nối cộng với phao hướng trục; chỉ định C dựa trên tải tổng hợp thực tế, không chỉ mô-men xoắn định mức của động cơ. Ổ trục không dẫn động (NDE) chịu tải nhẹ; trong nhiều thiết kế, nó nhỏ hơn một bậc so với vòng bi DE. Tốc độ: kiểm tra xem tốc độ đồng bộ của động cơ (50 Hz: 3.000/1.500/1.000 vòng/phút; 60 Hz: 3.600/1.800/1.200 vòng/phút) có thấp hơn tốc độ giới hạn mỡ trong biểu đồ thông số kỹ thuật hay không. Khe hở C3 là bắt buộc đối với động cơ có kích thước khung trên 7,5 kW có khả năng khởi động trực tiếp.

Con lăn băng tải làm biếng

Băng tải chạy không tải quay liên tục ở tốc độ thấp (50–300 vòng/phút) dưới tải hướng tâm ổn định. Yêu cầu tuổi thọ thường là 30.000–50.000 giờ. Bắt buộc C = P × (L10h × 60 × n / 10^6)^(1/3). Đối với tải chạy không tải 10 kN ở tốc độ 150 vòng/phút nhắm mục tiêu 40.000 giờ: C = 10.000 × (40.000 × 60 × 150 / 10^6)^(1/3) = 10.000 × (360)^(1/3) ≈ 10.000 × 7,11 = 71,1 kN. Điều đó chỉ ra ổ trục 6316 hoặc 6318 trong biểu đồ thông số kỹ thuật.

Trục máy công cụ CNC

Trục xoay tốc độ cao yêu cầu độ chính xác P5 hoặc P4, loại vòng bi tiếp xúc góc (dòng 7000), góc tiếp xúc 15° hoặc 25° cho khả năng tốc độ cao và bi gốm lai cho giá trị ndm tối đa. Tốc độ vận hành lên tới 20.000 vòng/phút là phổ biến đối với trục phay. Cột biểu đồ thông số kỹ thuật cần kiểm tra trước tiên là tốc độ giới hạn (bôi trơn bằng dầu), vì bôi trơn bằng sương mù dầu-khí có thể đẩy giới hạn thực tế lên 80–90% giới hạn dầu. Xếp hạng tải ít quan trọng hơn độ chính xác và khả năng tốc độ cho các ứng dụng trục chính.

Thiết bị nông nghiệp và địa hình

Tải trọng sốc nặng, ô nhiễm và sai lệch là đặc điểm của phân khúc này. Điển hình là ổ bi rãnh sâu có khe hở C4 hoặc ổ tang trống. Khi sử dụng vòng bi, cột C₀ (xếp hạng tải tĩnh) trở nên quan trọng như C , vì tải trọng tác động trong quá trình vận hành hiện trường có thể vượt quá khả năng tải động trong thời gian ngắn. Hệ số an toàn tĩnh C₀/P₀ từ 3–5 là thông lệ tiêu chuẩn cho các ứng dụng nông nghiệp.

Biểu đồ thông số vòng bi loại nhỏ — Dòng 600 và MR

Vòng bi loại nhỏ và dụng cụ (đường kính lỗ từ 1 mm đến 9 mm) tuân theo các quy ước thông số kỹ thuật hơi khác nhau. Sê-ri 600 bao gồm các lỗ từ 1–9 mm với OD hệ mét tiêu chuẩn; Dòng MR sử dụng lỗ khoan hệ mét với OD không chuẩn để đóng gói chặt chẽ hơn. Cả hai dòng đều được sử dụng rộng rãi trong ô tô RC, máy bay không người lái, dụng cụ y tế và quang học chính xác.

Bảng 5. Bảng thông số kỹ thuật ổ bi loại nhỏ — dòng 600 và MR. Xếp hạng tải trọng tính bằng Newton cho vòng bi cỡ nhỏ.
chỉ định	d (mm)	D (mm)	B (mm)	C (N)	C₀ (N)	Tốc độ giới hạn (vòng/phút)
601	1	6	3	91	31	90.000
603	3	9	4	310	110	60.000
604	4	12	4	520	195	50.000
606	6	17	6	1.270	485	36.000
MR84	4	8	3	355	128	55.000
MR104	4	10	4	475	180	52.000

Lưu ý rằng biểu đồ thông số vòng bi thu nhỏ biểu thị C bằng Newton, không phải kilonewton. Vòng bi 601 (đường kính 1 mm) có C = 91 N - khoảng 0,09 kN - vì các quả bóng nhỏ và mương mỏng có diện tích tiếp xúc rất hạn chế. Vòng bi thu nhỏ bù lại khả năng tốc độ cao: vòng bi 601 có tốc độ giới hạn 90.000 vòng/phút so với 13.000 vòng/phút của 6205. Sản phẩm ndm (tốc độ × đường kính bước) vẫn nằm trong giới hạn nhiệt mặc dù tốc độ trục cực cao.

Những lỗi thường gặp khi đọc biểu đồ thông số vòng bi

Đọc sai biểu đồ thông số kỹ thuật là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra hỏng hóc vòng bi sớm trong quá trình cài đặt thiết kế và bảo trì. Sau đây là những lỗi thường gặp nhất, kèm theo những con số cụ thể để minh họa cho từng lỗi.

Nhầm lẫn C và C₀

C (động) và C₀ (tĩnh) xuất hiện trong các cột liền kề và có bề ngoài là những con số tương tự nhau. Sử dụng C₀ khi bạn muốn nói đến C trong phép tính tuổi thọ L10 sẽ đánh giá thấp khả năng chịu lực của bạn - đối với ổ trục 6208 C = 29.500 N trong khi C₀ = 18.000 N, chênh lệch 39%. Trong các ứng dụng tốc độ thấp, dao động hoặc tải sốc, C₀ là cột chính xác để tham chiếu cho việc tính toán hệ số an toàn, không phải C.

Bỏ qua việc giảm tốc độ cho vòng bi kín

Vòng bi kín (2RS) có tốc độ giới hạn mỡ thấp hơn 30–40% so với vòng bi mở hoặc được che chắn tương đương. Một chiếc 6205 mở có tốc độ giới hạn là 13.000 vòng/phút. Biến thể 6205-2RS thường được đánh giá ở khoảng 8.500 vòng/phút. Việc sử dụng ổ trục bịt kín trong ứng dụng yêu cầu định mức tốc độ của ổ trục mở là lỗi bảo trì thường xuyên gây ra hiện tượng mòn phốt sớm và xuống cấp mỡ nhiệt.

Áp dụng xếp hạng xuyên tâm cho tải trọng trục thuần túy

Cột C trong biểu đồ thông số ổ trục rãnh sâu là mức tải động hướng tâm. Đối với tải trọng đẩy (trục) thuần túy, bạn phải chuyển đổi sang tải hướng tâm tương đương bằng cách sử dụng hệ số X và Y được lập bảng trong danh mục ổ trục. Đối với 6205 có Fa/C₀ = 0,025, hệ số Y xấp xỉ 1,96, nghĩa là tải trọng trục 500 N tương đương với tải trọng hướng tâm 500 × 1,96 = 980 N để tính toán tuổi thọ.

Bỏ qua khe hở cần thiết sau khi can thiệp

Như đã thảo luận trong phần khe hở, ổ trục được ép vào trục sẽ co lại khe hở bên trong khoảng 70–80% nhiễu xuyên kính. Đối với ổ trục có lỗ khoan 25 mm có độ vừa vặn 15 μm, độ hở giảm là 11–12 μm. Ổ trục có khe hở CN bắt đầu với khe hở tối thiểu 11 μm có thể kết thúc ở khe hở bằng 0 - tạo ra tải trước và làm giảm đáng kể tuổi thọ. Biểu đồ thông số kỹ thuật cho bạn biết phạm vi khoảng trống ban đầu; công việc của kỹ sư là tính đến việc giảm độ nhiễu.

Xác minh thông số vòng bi chống hàng giả

Thị trường vòng bi giả toàn cầu ước tính chiếm 10–15% tổng khối lượng giao dịch vòng bi giả. Vòng bi giả thường có ký hiệu giống như sản phẩm chính hãng nhưng có thể có xếp hạng tải thấp hơn 40–60% so với quy định , hình học bên trong không chính xác, độ cứng của thép kém và mỡ không tương thích. Biểu đồ thông số kỹ thuật là công cụ chính để bạn nắm bắt thông tin thay thế.

Khi nhận vòng bi, hãy kiểm tra các nội dung sau với các giá trị trong biểu đồ thông số kỹ thuật:

Xác minh kích thước — Đo d, D và B bằng micromet đã hiệu chuẩn và so sánh với các giá trị biểu đồ thông số kỹ thuật. Vòng bi ISO chính hãng phải nằm trong dung sai (P0: lỗ khoan 0/−12 μm cho 25 mm). Vòng bi giả thường có độ phân tán kích thước ±50–100 μm.
Kiểm tra hàng loạt – Cân ổ trục và so sánh với cột khối lượng trong bảng thông số kỹ thuật. Một chiếc 6205 chính hãng phải nặng 130 ±5 g. Vòng bi có độ sáng lớn hơn 10% có thể có các vòng mỏng hơn hoặc ít bi hơn so với sản phẩm chính hãng.
Kiểm tra lồng - Đếm số quả bóng. Một chiếc 6205 chính hãng có 9 quả bóng. Loại có 8 quả bóng sẽ có khả năng chịu tải thấp hơn khoảng 20%, nhưng ký hiệu trên vòng vẫn là 6205.
Kiểm tra điểm độ cứng — Vòng bi 52100 chính hãng được làm cứng tới 58–65 HRC. Thử nghiệm Rockwell trên vòng OD của lô nghi ngờ là quá trình kiểm tra nhanh chỉ yêu cầu thiết bị phòng thí nghiệm cơ bản.

Trình đơn web

Tìm kiếm sản phẩm

Ngôn ngữ

Chia sẻ

Thoát khỏi Menu

news

Biểu đồ thông số vòng bi thực sự cho bạn biết điều gì?