Vòng bi là linh kiện được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực đời sống, sản xuất và máy móc thiết bị. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành như ô tô, xe nâng hàng hóa, máy móc công nghiệp, cối xay gió, pin năng lượng mặt trời, các thiết bị điện tử khác…. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ về vòng bi là gì, cấu tạo vòng bi gồm những bộ phận nào, nguyên lý làm việc và ứng dụng của nó như thế nào? Dưới đây, xe nâng Hangcha sẽ cung cấp cho quý khách hàng những thông tin cần thiết về linh kiện này.
Nội dung bài viết
1. Tổng quan về vòng bi
Là một loại vòng bi quay được sử dụng để đỡ trục tâm, trục truyền và các chi tiết quay, đảm bảo chuyển động quay trong các ứng dụng công nghiệp. Chúng được thiết kế để chịu tải trọng lớn và đảm bảo sự ổn định của các chi tiết quay đem lại hiệu quả làm việc, hỗ trợ cho thiết bị máy móc.
Hiện nay do nhu cầu sử dụng và cải tiến tăng cao, các nhà cung cấp đã sản xuất và phân phối nhiều loại vòng bi khác nhau nhằm đáp ứng được công suất cùng khả năng hoạt động của máy móc. Có rất nhiều loại khác nhau như: Vòng bi cầu, vòng bi đũa, vòng bi tang trống, vòng bi kim… Với mỗi thiết kế, cấu tạo mà mỗi loại sẽ có một khả năng chịu tải dọc trục, tải hướng kính, tải trọng hỗn hợp khác nhau.
Vì vậy, để chọn được linh kiện phù hợp, bạn nên tìm hiểu kỹ về nguyên lý làm việc, cấu tạo vòng bi gồm những bộ phận nào, điều kiện vận hành, có tương thích với thiết bị máy móc không….
1.1. Khái niệm vòng bi là gì?
Vòng bi, hay còn được gọi là bearing trong tiếng Anh, là một chi tiết quan trọng trong nhiều loại máy móc và thiết bị hiện đại. Vòng bi được sử dụng để giảm ma sát và chịu tải trọng trong quá trình chuyển động.
Vòng bi thường có cấu trúc bao gồm các con lăn, cục đạn hình cầu, hình trụ hoặc trụ côn được đặt ở giữa vòng chịu lực. Các con lăn hoặc cục đạn này giúp giảm ma sát khi hai bề mặt tiếp xúc di chuyển qua nhau. Chúng cung cấp một điểm tiếp xúc nhỏ hơn giữa các bề mặt, giúp giảm ma sát và nhiệt do ma sát gây ra. Điều này giúp tăng hiệu suất và độ bền của máy móc và thiết bị.
Đáng lưu ý là vòng bi khác với bạc dầu (ổ trượt). Trong khi vòng bi sử dụng các con lăn hoặc cục đạn để giảm ma sát, bạc dầu sử dụng một lớp dầu hoặc mỡ để giữ cho các bề mặt tiếp xúc trơn tru và giảm ma sát. Sự lựa chọn giữa vòng bi và bạc dầu phụ thuộc vào yêu cầu kỹ thuật cụ thể và điều kiện hoạt động của ứng dụng.
1.2. Phân loại vòng bi
Dưới đây chính là thông tin cơ bản về các loại vòng bi phổ biến hiện nay:
Vòng bi cầu: Còn được gọi là ổ bi cầu hoặc ổ lăn cầu, là một loại vòng bi có thiết kế có thể tách rời gồm vòng ngoài, vòng trong, và các phần tử lăn là một hàng bi hình cầu. Chúng có nhiều kích thước khác nhau và có hai loại chính: vòng bi cầu đỡ chặn 1 hướng và vòng bi cầu đỡ chặn 2 hướng.
- Vòng bi cầu đỡ chặn 1 hướng: Cáu tạo vòng bi gồm một vòng ngoài, một vòng trong, hệ thống con lăn và vòng cách. Nó không thể chịu được tải trọng hướng kính mà chỉ chịu được tải dọc trục theo 1 hướng.
- Vòng bi cầu đỡ chặn 2 hướng: Có cấu tạo vòng bi gồm hai vòng cách và các phần tử lăn nằm giữa hai vòng ngoài và một vòng trong. Vòng trong có rãnh ở cả hai mặt, trong khi vòng ngoài chỉ có rãnh trên một mặt. Nó không thể chịu được lực hướng kính nhưng có thể chịu được lực hướng trục theo cả 2 hướng.
Trong vòng bi cầu, tải trọng được truyền từ vòng ngoài vào phần tử lăn, và từ phần tử lăn vào vòng trong. Vì chỉ có một điểm tiếp xúc nhỏ giữa vòng bi và vòng trong/vòng ngoài, vòng bi cầu quay rất êm. Tuy nhiên, điều này cũng đồng nghĩa với việc không có diện tích tiếp xúc lớn để chịu tải trọng. Nếu ổ trục bị quá tải, các phần tử lăn có thể bị biến dạng hoặc gây ra tiếng kêu, gây hỏng hóc cho ổ trục.
Vòng bi côn: Vòng bi côn, hay còn được gọi là ổ bi côn, cấu tạo vòng bi gồm các phần tử lăn hình trụ thay vì các viên bi cầu như trong vòng bi cầu. Do tiếp xúc thẳng hàng với các rãnh bên trong và bên ngoài, vòng bi côn có khả năng chịu tải trọng lớn hơn.
Các bạc đạn lăn hình côn được thiết kế để có khả năng linh hoạt chịu tải lớn và hiệu quả trong việc xử lý lực đẩy lớn và tải trọng hướng tâm. Điều này làm cho chúng rất phù hợp trong ngành công nghiệp ô tô, nơi chúng được sử dụng rộng rãi để nâng tải và chịu tải trọng của bánh xe.
Vòng bi côn có cấu trúc trong đó vòng bên trong chứa các phần tử lăn và tạo thành một khối riêng biệt, có thể được lắp đặt riêng lẻ trên vòng ngoài. Điều này giúp dễ dàng lắp đặt và thay thế trong quá trình bảo dưỡng và sửa chữa.
Khi các bề mặt côn được mở rộng, chúng có xu hướng hợp nhất về một điểm duy nhất trên trục ổ trục. Điều này chứng tỏ rằng các điều kiện lăn cho phần tử lăn được tối ưu hóa, đảm bảo hiệu suất hoạt động tốt và độ bền cao của vòng bi côn.
Tóm lại, vòng bi côn là một loại vòng bi đặc biệt được thiết kế để chịu tải trọng lớn và có khả năng tương thích với lực đẩy và tải trọng hướng tâm.
Vòng bi lực đẩy: hay còn được gọi là ổ bi đẩy, được sử dụng để xử lý tải trọng lực đẩy trong các ứng dụng có tốc độ thấp và trọng lượng nhẹ.
Cấu tạo vòng bi gồm các viên bi như các phần tử lăn trong nó. Thuật ngữ “lực đẩy” chỉ ra rằng vòng bi này được thiết kế chủ yếu để chịu tải trọng đẩy hoặc tải trọng hướng trục.
Vòng bi lực đẩy có hai cấu hình chính:
- Ổ bi đẩy một dãy: cấu tạo vòng bi gồm có một dãy viên bi, với các viên bi được xếp hàng ngang theo hướng trục. Ổ bi đẩy một dãy được sử dụng khi chỉ có một tải trọng đẩy hoặc tải trọng hướng trục duy nhất cần được chịu.
- Ổ bi đẩy hai dãy: Loại này có cấu tạo vòng bi gồm hai dãy viên bi, với các viên bi được xếp hàng ngang theo hướng trục và được cách nhau bằng một vòng cách. Ổ bi đẩy hai dãy có khả năng chịu được tải trọng đẩy và tải trọng hướng trục cùng một lúc, và thường được sử dụng trong các ứng dụng có tải trọng lớn hơn.
Với cấu trúc chứa các viên bi, vòng bi lực đẩy có khả năng chịu tải trọng lớn trong hướng trục. Tuy nhiên, do các viên bi chỉ tiếp xúc với bề mặt nhỏ, vòng bi lực đẩy thường không thích hợp để chịu tải trọng hướng kính.
Bạc đạn lực đẩy con lăn: Hay còn được gọi là vòng bi đẩy con lăn, được sử dụng để xử lý lượng lực đẩy lớn hơn. Chúng thường được tìm thấy trong các ứng dụng như hộp số ô tô, nơi chúng được sử dụng để hỗ trợ bánh răng xoắn. Một trong những ứng dụng phổ biến của bạc đạn lực đẩy là trong giá đỡ bánh răng.
Như tên gọi cho thấy, cấu tạo vòng bi gồm các con lăn hình trụ có ý nghĩa và cấu trúc đặc biệt để chịu tải dọc trục hoặc lực đẩy trong trục.
Bạc đạn lực đẩy con lăn cung cấp những ưu điểm sau:
- Chiều cao phần dọc trục rất thấp, giúp giảm yêu cầu về không gian cho việc lắp đặt và lắp ráp.
- Khả năng chịu tải cao.
- Có độ cứng cao do cấu trúc đặc biệt của ổ trục.
Nhờ vào các đặc tính trên, bạc đạn lực đẩy là một giải pháp hiệu quả để chịu tải trọng đẩy lớn và tải trọng dọc trục trong các ứng dụng công nghiệp.
Bạc đạn tang trống: Bạc đạn tang trống, còn được gọi là vòng bi lăn hình cầu, là loại vòng bi tự căn chỉnh được thiết kế để chịu tải trọng hướng tâm và có thể tự động bù cho các sai số góc lớn (lệch trục). Có thiết kế đặc biệt với 2 hàng con lăn có rãnh hình cầu chung ở vòng ngoài. Chính vì vậy nó khó có thể đạt được sự song song chính xác giữa trục và vỏ cả 2 loại trục.
Bạc đạn tang trống thích hợp trong những ứng dụng có thể gây lệch trục do sai số lắp đặt hoặc lệch trục tự nhiên.
Cấu tạo vòng bi gồm nhiều con lăn tang trống không đối xứng với nhau, được lắp ghép với nhau tạo thành góc nghiêng 45 độ. Đây là cấu trúc đặc biệt giúp sản phẩm có khả năng chịu tải trọng dọc trục rất cao, đồng thời cũng có thể chịu được tải trọng hướng kính ở mức độ trung bình.
Ngoài ra còn rất nhiều loại vòng bi khác như: Vòng bi đũa, vòng bi kim, vòng bi từ tính, vòng bi tuyến tính…
1.3. Vai trò của vòng bi
Vòng bi đóng vai trò rất quan trọng trong các thiết bị và máy móc, và được coi như trái tim của chúng. Vòng bi có những chức năng chính sau:
- Chịu lực và trọng tải lớn: Vòng bi có khả năng chịu lực theo nhiều hướng khác nhau, tùy thuộc vào cấu trúc và môi trường làm việc cụ thể. Ngay cả các vòng bi nhỏ cũng có thể chịu tải trọng đáng kể.
- Giảm ma sát: Vòng bi giúp giảm ma sát trong các thiết bị. Lực ma sát trực tiếp hoặc gián tiếp sẽ làm giảm nguồn lực ban đầu của máy và làm giảm hiệu suất làm việc, không phù hợp với sự cạnh tranh trên thị trường về giá cả.
- Truyền chuyển động: Vòng bi giúp truyền chuyển động một cách liên tục và ổn định cho máy móc, giữ cho các chi tiết hoạt động theo chuỗi quy trình làm việc của máy.
- Định vị trục: Vòng bi giúp giữ cho máy hoặc các chi tiết không bị lệch khỏi vị trí làm việc, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc và giảm chi phí sửa chữa cho doanh nghiệp.
Với những chức năng ưu việt này, vòng bi được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Chúng xuất hiện trong đa dạng các thiết bị và máy móc, từ xe đạp, xe máy đến ô tô, tàu điện, ngành y tế, công nghiệp vũ trụ và nhiều lĩnh vực khác. Vòng bi là một phần không thể thiếu trong hầu hết các ngành công nghiệp và cuộc sống hiện đại ngày nay.
1.4. Ứng dụng của vòng bi
Vòng bi có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của nó:
- Ngành ô tô: Được sử dụng trong hộp số, trục cầu, hệ thống lái, bánh xe, động cơ và các ứng dụng khác trong ngành ô tô.
- Công nghiệp: Được sử dụng trong máy móc công nghiệp như máy nén khí, máy phát điện, máy bơm, máy nghiền, máy cắt, máy in, máy gia công kim loại và nhiều loại máy móc khác.
- Điện tử: Được sử dụng trong các thiết bị điện tử như quạt làm mát, ổ đĩa cứng, máy in, máy quay phim và các thiết bị gia dụng khác.
- Công nghiệp hàng không và vũ trụ: Được sử dụng trong các hệ thống máy bay, tàu vũ trụ, tên lửa và các thiết bị không gian khác.
- Y tế: Được sử dụng trong các thiết bị y tế như máy quét MRI, máy xạ trị, máy chụp X-quang và các thiết bị y tế khác.
- Năng lượng: Được sử dụng trong các thiết bị năng lượng tái tạo như máy gió, mô-đun năng lượng mặt trời và các thiết bị sản xuất năng lượng khác.
- Vận chuyển và giao thông: Được sử dụng trong xe đạp, xe máy, tàu hỏa, tàu biển, máy bay và các phương tiện vận chuyển khác.
- Công nghiệp giải trí: Được sử dụng trong các thiết bị giải trí như máy quay phim, máy ảnh, thiết bị chơi game và các thiết bị giải trí khác.
Trên đây chỉ là một số ứng dụng phổ biến của vòng bi, thực tế vòng bi còn được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và các loại thiết bị khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong việc truyền động và hỗ trợ tải trọng trong các hệ thống cơ khí và công nghiệp.
2. Cấu tạo vòng bi gồm mấy phần?
Cấu tạo vòng bi gồm: Vòng trong (inner ring), vòng ngoài (outer ring), con lăn (ball or roller), và vòng cách (cage or retainer). Dưới đây là mô tả về cấu tạo của từng thành phần:
- Cấu tạo vòng bi gồm: Vòng trong (inner ring): Là một chiếc vòng có rãnh được lắp vào trục máy. Nó có vai trò giữ con lăn và cung cấp một bề mặt tiếp xúc cho quá trình quay của vòng bi. Vòng trong thường được gia công chính xác để đảm bảo khớp hoàn hảo với trục máy.
- Cấu tạo vòng bi gồm: Vòng ngoài (outer ring): Là một chiếc vòng có rãnh được lắp vào gối trục hoặc thân máy. Nó cũng cung cấp một bề mặt tiếp xúc và hỗ trợ cho vòng bi. Vòng ngoài thường được gia công chính xác để đảm bảo khớp hoàn hảo với gối trục hoặc thân máy.
- Cấu tạo vòng bi gồm: Con lăn (ball or roller): Là thành phần quan trọng của vòng bi, chúng có thể có dạng bi hoặc đũa. Con lăn di chuyển trong các rãnh trên vòng trong và vòng ngoài, và chịu tải trọng và lực ma sát. Chất liệu chế tạo con lăn thường là thép carbon có chứa một lượng crom và mangan nhất định để tăng độ cứng và khả năng chịu tải của chúng.
- Cấu tạo vòng bi gồm: Vòng cách (cage or retainer): Là một thành phần quan trọng giữ các con lăn cách nhau một khoảng cố định và cố định vị trí của chúng trong vòng bi. Vòng cách thường được chế tạo từ thép cứng hoặc thép hợp kim. Chức năng của nó là giảm ma sát giữa các con lăn, đồng thời giúp tăng hiệu suất và tuổi thọ của vòng bi.
Cấu tạo vòng bi gồm chính xác là sự kết hợp giữa vòng trong, vòng ngoài, con lăn và vòng cách tạo nên cấu trúc của vòng bi, cho phép nó chịu tải trọng, truyền chuyển động và giảm ma sát trong nhiều ứng dụng khác nhau.
3. Mua vòng bi ở đâu?
Điều mà khách hàng băn khoăn đó là việc làm sao để khách hàng có thể chọn mua chính xác loại vòng bi khi mà trên thị trường có hàng ngàn loại vòng bi với kiểu dáng, hãng sản xuất đa dạng cũng như chất lượng. Vậy nên mua con vòng bi ở đâu? Tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng của mình. Khi chọn mua vòng bi khách hàng nên lưu ý:
- Chọn địa chỉ nhiều người lựa chọn.
- Địa chỉ có uy tín, thương hiệu lâu năm.
- Nơi có chính sách bán hàng chuyên nghiệp.
- Nơi có giá cả hợp lí.
Trên đây là những thông tin xe nâng Hangcha cung cấp cho quý khách về khái niệm vòng bi, phân loại, nguyên lý hoạt động và cấu tạo vòng bi gồm những gì. Nếu bạn còn phân vân về cấu tạo của vòng bi gồm mấy phần hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua hotline 0975 645 225 hoặc truy cập ngay vào website hangchavn để biết thêm thông tin về xe nâng hàng hóa hoặc phụ tùng, kiến thức về xe.
