Vòng bi lăn cầu so với trụ, côn và bi: khi sai lệch tâm và tải kết hợp quyết định

Sai lệch tâm có loại trừ vòng bi trụ, côn và bi không?

Sai lệch tâm đến từ hai nơi: vỏ bị lệch tĩnh và trục võng hay cong dưới tải¹.

Vòng bi, côn và lăn trụ không tự căn chỉnh được định mức với giả định lệch tâm nằm trong 0,0005 rad, khoảng 0,03°; vượt qua đó, tuổi thọ L10 tính ra là lạc quan và vòng bi sẽ không đạt được¹.

Đó chính là cơ chế loại trừ chúng: chính cách định mức đã giả định độ thẳng hàng mà ứng dụng không giữ nổi. Các loại tự căn chỉnh được chế tạo để chịu 1,0°–1,5°, và vòng bi lăn cầu là loại lăn tự căn chỉnh phù hợp với lệch tâm hay võng trục¹¹⁶²².

Nếu trục của bạn võng dưới tải hoặc vỏ không thể căn chính xác hơn khoảng 0,03° thì các họ không tự căn chỉnh là điểm xuất phát sai.

Trị số 1,0°–1,5° dành cho các loại tự căn chỉnh nói chung, không phải cho một SRB cụ thể dưới tải của bạn — coi nó như lý do chọn loại, không phải con số để thiết kế¹.

Phía cố định hay phía nổi: bố trí đòi hỏi gì ở SRB

SRB chịu tải kính và trục theo cả hai hướng — chính xác điều một vòng bi cố định phải làm: nó định vị trí trục của trục và nhận lực đẩy từ cả hai phía¹¹.

Vì vậy vòng bi lăn cầu nằm trong danh sách vòng bi cố định cùng vòng bi, cặp tiếp xúc góc khớp nhau, tiếp xúc góc hai dãy, bi tự căn chỉnh, lăn trụ có gờ (NUP/NH) và lăn côn hai dãy¹¹.

Nếu cần phía nổi, SRB vẫn dùng được, nhưng vòng ngoài của nó thường được để trượt tự do trong lỗ vỏ để hấp thụ giãn nở và co nhiệt¹¹²¹.

Vòng bi lăn trụ có một đường lăn thẳng là vòng bi nổi tốt hơn: nếu lệch tâm ở phía định vị, hãy giữ SRB ở đó và để một vòng bi lăn trụ nổi²¹.

Hãy quyết định phía nào định vị trục trước khi hỏi nhà cung cấp — điều này thay đổi điều bạn yêu cầu trên bản vẽ.

Sức chứa tải: vì sao con lăn thắng ở cùng kích thước — và cần yêu cầu gì

Với đường kính lỗ và ngoài cho trước, vòng bi lăn thường chịu thông số tải động cơ bản (C) cao hơn vòng bi, vì tiếp xúc đường phân bố ứng suất trên diện tích lớn hơn tiếp xúc điểm của viên bi⁹¹⁷.

Đó là lập luận sức chứa của SRB trước một vòng bi hay bi tự căn chỉnh cùng kích thước. Công thức tuổi thọ danh định L10 dùng số mũ 3,0 cho bi và 10/3 cho lăn, nên C lớn hơn của lăn nhân lên qua phép tính¹⁰.

Thông số tĩnh cũng quan trọng: ứng dụng ép rập mạnh hay bàn phân độ có thể vượt C0 lâu trước khi gần đến thông số động — vì vậy hãy yêu cầu cả C và C0¹⁷.

Các nguồn không công bố C hay C0 cho cỡ SRB nào, phép tính không thể khép lại ở đây — hãy yêu cầu thông số cho cỡ ứng viên và tính L10 với tải tương đương và tốc độ của bạn.

Về phương pháp, xem Dùng thông số tải động và tuổi thọ L10 để định cỡ vòng bi.

Tốc độ: đối chiếu giới hạn danh mục với điều kiện tải của bạn

Tốc độ giới hạn danh mục được nêu cho vòng bi thiết kế tiêu chuẩn trong điều kiện tải thông thường, xấp xỉ C/P ≥ 16 và Fa/Fr ≤ 0,25²⁴. Nếu tỷ lệ tải thực của bạn nặng hơn, con số danh mục không phải con số áp dụng cho bạn.

Trên 80 % tốc độ giới hạn danh mục, cần tham vấn nhà sản xuất thay vì coi con số là đạt²⁴. Vòng bi thường có tốc độ giới hạn và giá trị dN cao hơn lăn cùng cỡ: khi tốc độ là ràng buộc quyết định, SRB không phải lựa chọn⁹.

Đối chiếu tốc độ ứng dụng của bạn với giới hạn danh mục cho đúng cỡ và cách bôi trơn dự định, và coi mọi thứ trên 80 % là câu hỏi cho nhà sản xuất.

Bôi trơn và làm kín: mỡ, dầu, hay kín

Mỡ là chất bôi trơn phổ biến nhất của vòng bi lăn vì dễ bôi, chống rò rỉ và tương đối rẻ⁵. Nó cũng là lựa chọn thường lệ cho vòng bi kín, còn vòng bi hở thường chạy bằng dầu, tuần hoàn tự do ra vào²⁵.

Điều kiện khắc nghiệt thay đổi câu trả lời: nhiệt độ cao, tốc độ cao hay nhiễm bẩn nặng có thể phân hủy mỡ và cho tạp chất lọt vào; khi đó dầu được ưa hơn vì tản nhiệt và cuốn trôi bẩn, bụi, ẩm và kim loại mài mòn⁵.

Dầu còn có thể khắc phục trượt do tải⁵. Có biến thể SRB kín, được chào như giảm bảo trì và tiêu hao mỡ, nhưng các nguồn không cho chu kỳ bôi trơn lại hay so sánh kín-trọn-đời/hở cho SRB²⁸.

Nếu bạn đang chọn giữa các loại kín, Kín môi tiếp xúc hay khe hở xoắn ốc cho vòng bi bàn về đánh đổi nhiễm bẩn-tốc độ.

Rập, khe hở và kiểm tra lắp đặt trước khi đặt hàng

Cấp công sai trục và khe hở trong do điều kiện tải và đường kính trục quyết định; SRB lỗ côn chỉ lắp đúng khi đo lượng giảm khe hở trong quá trình lắp. Hãy xử lý các điểm này trước đơn hàng.

• ✓Phân loại tải là nhẹ, bình thường hay nặng/xung kích — tải nặng hoặc xung kích đòi khe hở trong lớn hơn tiêu chuẩn và dịch cấp công sai trục (ví dụ n6, p6 hay r6 tùy cỡ).
• ✓Xác nhận dải đường kính trục, vì cấp công sai thay đổi theo nó.
• ✓Với SRB lỗ côn, quyết định giữa trục côn mài tinh và ống kẹp, và xác nhận đai ốc siết hay đai ốc thủy lực sẵn có để đẩy.
• ✓Đo khe hở kính trong bằng thước lá trước khi lắp, rồi kiểm tra lượng giảm theo từng nấc khi vòng trong được đẩy lên côn.
• ✓Ngừng đẩy khi đạt lượng giảm khe hở khuyến nghị cho vòng bi đó — lượng giảm, không phải mô men, báo hiệu siết đúng.
• ✓Yêu cầu nhà cung cấp trị số giảm khe hở khuyến nghị cho vòng bi cụ thể của bạn; các nguồn không công bố.

Điều cần đòi hỏi nhà cung cấp về giá, thời gian và hỗ trợ

Các nguồn không chứa giá, chi phí vỏ hay ống, chi phí hệ thống bôi trơn hay thời gian giao cho cỡ SRB nào, nên không thể so sánh chi phí ở đây. Bạn có thể làm là ghim tính sẵn có và hỗ trợ trước khi cam kết.

Vòng bi không tiêu chuẩn hay không có sẵn có thể không có ngay; thời gian giao phải xác nhận theo yêu cầu³⁰.

Một nhà sản xuất tuyên bố mua qua nhà phân phối ủy quyền bảo đảm vòng bi chính hãng mới từ nhà máy cùng tư vấn và hỗ trợ kỹ thuật trên nền tổng chi phí sở hữu — đó là lập trường của nhà phân phối, không phải phát hiện độc lập⁸.

Hãy yêu cầu nhà cung cấp thông số C và C0, tốc độ giới hạn cho cách bôi trơn của bạn, lượng giảm khe hở khuyến nghị và thời gian giao được xác nhận, rồi đưa vào RFQ.

RFQ vòng bi cần gì để có báo giá và thời gian chính xác liệt kê phần còn lại.

Nơi các nguồn bất đồng về trị số sức chứa trục

Bất đồng định lượng duy nhất trong bộ này thuộc về vòng bi, không phải SRB, và chỉ đáng kể nếu bạn cân nhắc vòng bi làm phương án thay thế. Cả hai con số đến từ trang cấp nhà cung cấp; không cái nào là giới hạn ngành.

Điều các nguồn không xác lập

• Không nguồn nào cho góc lệch tâm cho phép phụ thuộc tải cho một cỡ SRB cụ thể — trị số 1,0°–1,5° nói về các loại tự căn chỉnh nói chung.
• Không nguồn nào cung cấp thông số tải động cơ bản (C) hay tĩnh (C0) cho SRB nào, cũng như phép tính L10/L10h với tải, tốc độ và bôi trơn của bạn.
• Không nguồn nào lượng hóa tải trục cho phép cho một cỡ SRB cụ thể, hay nói rõ SRB cho trước phải chịu tải trục một chiều hay hai chiều trong bố trí của bạn.
• Không nguồn nào cho trị số giảm khe hở do ép rập hay chênh lệch nhiệt cho một cỡ SRB cụ thể.
• Không nguồn nào cho chu kỳ bôi trơn lại hay so sánh kín-trọn-đời/hở cho SRB.
• Không nguồn nào cho tốc độ tham chiếu nhiệt cho một SRB cụ thể với cách bôi trơn và khe hở của bạn.
• Không nguồn nào đề cập vỏ rời hay các bước chuẩn bị trục và vỏ đầy đủ để lắp SRB.
• Không nguồn nào cho giá đơn vị, chi phí vỏ hay ống, chi phí hệ thống bôi trơn, chi phí tuổi thọ kỳ vọng, cũng như thời gian giao và khả năng sẵn có cho một cỡ hay phiên bản SRB cụ thể.