Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào bánh xe có thể chạy mượt mà và động cơ điện quay rất êm ái? Câu trả lời có thể được tìm thấy trong một chiếc máy nhỏ gọn gọi là ổ trục vòng bi. Vòng bi không chỉ làm cho nhiều máy móc chúng ta sử dụng hàng ngày hoạt động trơn tru mà còn giúp tránh hao mòn do ma sát.
Nguyên lý hoạt động của vòng bi
Vòng bi được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chuyển động quay. Chúng bao gồm một hàng hoặc nhiều hàng viên bi được đặt giữa mương trong và ngoài. Thiết kế này tận dụng khái niệm rằng viên bi lăn tạo ra ma sát ít hơn so với việc các phần tử trượt qua nhau. Khi một vòng được gắn vào cụm quay hoặc trục, các viên bi lăn xung quanh mương trong trong khi vòng còn lại đứng yên. Điều này giúp giảm ma sát và cho phép chuyển động quay với hệ số ma sát cực thấp, làm cho vòng bi tuyệt vời cho các ứng dụng có tốc độ cao và yêu cầu ma sát thấp. Vòng bi thường phải chịu hai loại tải trọng: tải trọng đẩy và tải trọng xuyên tâm. Tải trọng đẩy là lực tác dụng song song với trục ổ trục, trong khi tải trọng xuyên tâm tác dụng vuông góc vào trục ổ trục. Vòng bi có khả năng chịu được cả tải trọng đẩy và tải trọng xuyên tâm.
Nguyên lý hoạt động của vòng bi.
Tuy nhiên, vòng bi có khả năng tải thấp hơn, nên chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng có yêu cầu tải nhẹ hơn. Hình dạng con lăn hình cầu tạo ra các điểm tiếp xúc rất nhỏ giữa các viên bi và mương. Điều này cho phép trượt 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 để cung cấp các loại hỗ trợ khác nhau cho hiệu suất của chúng.
-
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 viên bi trong vòng bi, giữ chúng ở đúng vị trí và giảm ma sát. Chúng thường được làm bằng thép hoặc nhựa polyamide, tùy thuộc vào ứng dụng. Mặc dù lồng nhựa rẻ hơn để sản xuất, nó có thể không phù hợp dưới nhiệt độ cao hoặc trong 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 đặc biệt như dưới nước hoặc trong chân không. Gốm có mật độ nhỏ hơn 40% so với thép; vòng bi gốm 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, với mương thép và bóng gốm, thường được sử dụng để giảm ma sát. Bóng nhẹ hơn cho phép quay nhanh hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn cho chuyển động quay.
-
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.
Vòng bi lăn.
Tổng kết
Với nguyên lý hoạt động độc đáo và tính năng đa dạng, vòng bi đã trở thành một phần không thể thiếu trong các máy móc và thiết bị của chúng ta. Chúng giúp cho các thiết bị di chuyển trơn tru và êm ái, đồng thời cung cấp khả năng chịu tải cao và tăng hiệu suất.
Original article source: https://toyota.edu.vn/blog/Ky-thuat-va-dich-vu/37/vong-bi-hoat-dong-nhu-the-nao.html
