Vòng bi và vòng bi lăn: khi tải trọng và tốc độ quyết định, và khi biến thể quyết định

Tải trọng và tốc độ chọn họ vòng bi trước

Hãy bắt đầu từ điểm làm việc, không phải từ catalogue. Vòng bi chạy trên tiếp xúc điểm, vòng bi lăn chạy trên tiếp xúc đường, và chính khác biệt hình học đó đặt ra đánh đổi mà bạn đang mua¹¹.

Với cùng đường kính lỗ và đường kính ngoài, vòng bi lăn thường mang tải trọng định mức động cơ bản C cao hơn, vì tiếp xúc đường phân bố ứng suất trên diện tích lớn hơn¹¹.

Cùng hình học đó lại phải trả bằng tốc độ: tiếp xúc đường sinh ma sát và nhiệt nhiều hơn mỗi vòng quay, nên vòng bi lăn thường có tốc độ giới hạn và giá trị dN thấp hơn vòng bi cùng cỡ¹¹.

Đó là lý do hướng dẫn chọn lựa đặt độ lớn và hướng của tải trọng lên hạng nhất, rồi mới đến kiểm tra tốc độ¹⁰.

Tải trọng nhẹ đến trung bình hướng đến vòng bi, tải trọng nặng hướng đến vòng bi lăn; tốc độ rpm cao nghiêng về vòng bi, tốc độ rpm thấp nghiêng về vòng bi lăn¹⁰²⁰.

Lệch trục, độ cứng vững và giá chỉ được tính đến sau khi một phương án đã vượt qua cả hai cổng, và phần lớn ứng dụng thực tế chỉ dựa vào tải trọng và tốc độ để chốt¹⁰.

Với lựa chọn của riêng bạn, hãy coi họ vòng bi là danh sách ngắn các phương án, không phải phán quyết.

Nếu tải trọng nhẹ đến trung bình và tốc độ cao, vòng bi là lựa chọn mặc định có cơ sở về tốc độ, ma sát và chi phí ở cùng cấp chính xác¹¹.

Nếu tải trọng hướng kính nặng trong một không gian kích thước cố định, tiếp xúc đường của vòng bi lăn chính là lý do giữ nó trong danh sách¹¹.

Kiểm tra lợi ích L10 trước khi trả tiền cho tiếp xúc đường

Lợi thế tải trọng của vòng bi lăn không phải là một tỷ lệ cố định; nó tích lũy theo tải trọng.

Tuổi thọ định mức cơ bản dùng cùng một công thức cho cả hai họ, nhưng tỷ số tải trọng được lũy thừa 3 với vòng bi và 10/3 với vòng bi lăn¹⁷.

Vì vậy, một C lớn hơn ở cùng tải trọng động tương đương P sẽ mang lại nhiều hơn mức tăng tuổi thọ tỷ lệ, và khoảng cách đó nở rộng khi tải trọng tăng¹¹¹⁷. Hãy tính trên các phương án thực tế chứ đừng tính theo nhãn loại.

Lấy tải trọng định mức động trong catalogue của từng vòng bi cùng tải trọng động tương đương của bạn, áp dụng số mũ của họ tương ứng, rồi so sánh giá trị L10 thu được ở tốc độ của bạn¹⁰¹⁷.

Nếu C lớn hơn của vòng bi lăn không tạo ra tuổi thọ mà bạn cần tại điểm làm việc đó, lập luận để chấp nhận phần bị trừ về tốc độ và nhiệt sẽ yếu đi. Có hai lưu ý cần đưa vào phép tính này.

Tải trọng định mức tĩnh C0 quan trọng không kém C với ứng dụng dừng lâu hoặc tải va đập, vì một ứng dụng ép chặt nặng hoặc ứng dụng chia chỉ có thể vượt C0 từ lâu trước khi tiến gần tải trọng định mức động¹¹.

Và các nguồn ở đây không đưa ra cặp C và C0 tương ứng của vòng bi và vòng bi lăn tại cùng một không gian kích thước.

Vì vậy bạn không thể đọc tải trọng giao điểm từ trang này; nó phải được tính từ hai catalogue mà bạn thực sự đang báo giá¹¹.

Đọc trần tốc độ từ biến thể được đặt, không phải từ loại

Một phát biểu về tốc độ ở cấp họ không phải là một giá trị định mức. Tốc độ cho phép thay đổi theo cấu hình bạn đặt: cùng lỗ 6304 được niêm yết ở 17000 rpm khi mở, 14000 rpm với nắp đậy ZZ hoặc 2RS, và 10000 rpm với DU hoặc DDU².

Lỗ, các tải trọng định mức và không gian kích thước giống nhau ở cả ba dòng; chỉ có nắp đậy thay đổi.

Vì vậy, khi so sánh một phương án vòng bi với một phương án vòng bi lăn, hãy so sánh đúng mã sản phẩm bạn sẽ mua, kèm phớt, tấm chắn, lồng giữ và hệ thống bôi trơn mà bạn định dùng²¹¹.

Biên an toàn tốc độ có ở biến thể mở có thể biến mất ở biến thể có nắp đậy. Trần đó cũng là giới hạn của chất bôi trơn, không chỉ là giới hạn của vòng bi.

Hệ số tốc độ n·dm liên hệ tốc độ quay với đường kính pitch, và nếu vượt quá giá trị lớn nhất trong bảng dữ liệu mỡ thì mỡ không thể bôi trơn đủ, dẫn đến hỏng sớm²⁰.

Hãy kiểm tra n·dm của bạn với loại mỡ dự kiến dùng trước khi chấp nhận bất kỳ số rpm nào trong catalogue là dùng được²⁰.

Cân nhắc ma sát, nhiệt và thông số mỡ ở tốc độ của bạn

Một phần bị trừ về tốc độ của vòng bi lăn mang tính nhiệt và bôi trơn, và điều đó thể hiện ở thứ bạn phải mua.

Vòng bi lăn bôi trơn bằng mỡ cũng cần loại mỡ có xu hướng tách dầu mạnh hơn vòng bi, vì quay bi và các điểm tiếp xúc hẹp hơn của bi làm mới lớp dầu dễ dàng hơn so với tiếp xúc của con lăn²¹.

Việc tản nhiệt cũng không do vòng bi quyết định.

Tải trọng cao hơn làm tăng sinh nhiệt và nhiệt độ, còn thiết kế vỏ ổ trục và luồng khí quyết định bao nhiêu nhiệt đó thoát ra, nên trần tốc độ sử dụng được phụ thuộc vào cả cách lắp đặt chứ không chỉ vào bộ phận¹³.

Các hệ số giới hạn tốc độ được công bố được nêu là áp dụng khi tuổi thọ định mức tính được tối thiểu 100.000 giờ; vòng bi chịu tải nặng hơn cần các giới hạn điều chỉnh từ nhà cung cấp¹³.

Nếu điểm làm việc của bạn nằm gần đỉnh dải tốc độ của vòng bi lăn, câu hỏi thực tế là mỡ và vỏ ổ trục có gánh được lượng nhiệt tăng thêm hay không.

Khi không gánh nổi, sương dầu cho phép tốc độ cao hơn với nhiệt thấp hơn so với mỡ, nhưng cần thiết bị trộn và định lượng bên ngoài cùng không khí đã lọc, nên chi phí cao hơn²⁰.

Để tải trọng hướng trục và lệch trục chọn biến thể

Sau khi đã chốt họ vòng bi, khả năng chịu tải hướng trục và chống lệch trục do biến thể quyết định, chứ không phải do so sánh vòng bi với vòng bi lăn. Một vòng bi rãnh sâu chịu tải hướng kính cộng thêm tải hướng trục theo cả hai chiều².

Một vòng bi tiếp xúc góc chịu tải hướng trục lớn theo một chiều, và góc tiếp xúc càng nghiêng thì lực dọc trục càng lớn³.

Ở phía vòng bi lăn, một vòng bi lăn nón chịu tải hướng kính tổ hợp và tải hướng trục một chiều cao hơn nhiều so với vòng bi tiếp xúc góc cùng cỡ, đổi lại tốc độ tối đa thấp hơn¹².

Một vòng bi lăn cầu tự định tâm trong khi vẫn chịu tải hướng kính và hướng trục tổ hợp lớn, đó là lý do nó xuất hiện trong hộp số, bộ pulley nối băng tải và quạt công nghiệp¹². Lệch trục cũng có thể được giải quyết ngay trong họ vòng bi.

Một vòng bi tự định tâm dung sai được lệch trục và rẻ hơn vòng bi lăn cầu, nên vòng bi tự định tâm có thể thắng vòng bi lăn không tự định tâm trên tiêu chí đó¹⁸⁴.

Nếu cụm lắp đặt phải hấp thụ giãn nở nhiệt hoặc cộng dồn dung sai hướng trục, một vòng bi định vị và vòng bi kia trượt tự do.

Và một vòng bi lăn trụ với rãnh thẳng đơn là vòng bi trượt tự do được ưu tiên, vì các con lăn trượt dọc theo đường đó²⁷.

Các bước kiểm tra cần khép lại trước khi gửi RFQ

Đây là những mục thay đổi câu trả lời sau khi họ vòng bi đã được chọn, và mỗi mục phải đến từ catalogue hoặc nhà cung cấp chứ không phải từ một quy tắc ở cấp loại.

• ✓Xác nhận tốc độ giới hạn của đúng mã sản phẩm với phớt, lồng giữ và cách bôi trơn của bạn, không phải con số của biến thể mở.
• ✓Kiểm tra n·dm của bạn so với giá trị lớn nhất trong bảng dữ liệu mỡ đã chọn trước khi chấp nhận số rpm trong catalogue.
• ✓Đề nghị nhà cung cấp các giới hạn tốc độ điều chỉnh nếu tuổi thọ định mức tính được dưới 100.000 giờ.
• ✓Tính L10 cho cả hai phương án với số mũ đúng và tải trọng động tương đương của bạn.
• ✓Kiểm tra C0 với tải dừng lâu, ép chặt hoặc va đập, không chỉ với tải trọng định mức động.
• ✓Đặt lớp lắp lỗ của vỏ ổ trục theo trường hợp tải: H7 cho rãnh vỏ cố định, K7 hoặc M7 cho trường hợp không xác định hoặc quay.
• ✓Đưa bôi trơn, tần suất bảo trì và công sức thay thế vào so sánh chi phí, không chỉ đơn giá.

Những chỗ các nguồn để lại so sánh chưa đóng

Các bất đồng dưới đây là những chỗ mà câu trả lời ở cấp loại chỉ là phỏng đoán. Mỗi dòng cho biết cần kiểm chứng phía nào và bằng cách nào trước khi bạn cam kết.

Trước khi bạn yêu cầu báo giá

• Đề nghị nhà cung cấp bằng chứng riêng cho mã sản phẩm và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua hàng của bạn.
• Đề nghị nhà cung cấp bằng chứng riêng cho mã sản phẩm và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua hàng của bạn.
• Đề nghị nhà cung cấp bằng chứng riêng cho mã sản phẩm và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua hàng của bạn.
• Đề nghị nhà cung cấp bằng chứng riêng cho mã sản phẩm và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua hàng của bạn.
• Yêu cầu báo giá bằng văn bản, nêu rõ cơ sở giá, MOQ, khuôn, điều khoản thanh toán và thời gian sản xuất.
• Xác nhận phạm vi dịch vụ được nêu tên, thời gian phản hồi mong đợi và điều khoản bảo hành cho nước nhận.
• Đề nghị nhà cung cấp bằng chứng riêng cho mã sản phẩm và ghi lại điều kiện có thể thay đổi quyết định mua hàng của bạn.