Cần hỏi về ổ lăn

Author
Các anh chị và các bạn có thể giúp em đang gặp một vấn đề như sau:

1) Theo nguyên tắc lắp ổ lăn (roller bearing) thì "vòng nào tiếp xúc trực tiếp với vòng vật quay thì vòng đó lắp chặt, còn vòng nào lắp với vật đứng yên thì lắp trung gian", tại sao lại như vậy?

2) Trong các đùm bánh xe gắn máy lại lắp chặt vòng ngoài ổ bi đỡ chặn (lắp với vật đứng yên), lặp trung gian vòng trong (lắp với vật quay)

Cám ơn các bạn và anh chị rất nhiều.
 

DCL

<b>Hội đồng Cố vấn</b>
Ðề: Cần hỏi về ổ lăn

Các anh chị và các bạn có thể giúp em đang gặp một vấn đề như sau:

1) Theo nguyên tắc lắp ổ lăn (roller bearing) thì "vòng nào tiếp xúc trực tiếp với vòng vật quay thì vòng đó lắp chặt, còn vòng nào lắp với vật đứng yên thì lắp trung gian", tại sao lại như vậy?

2) Trong các đùm bánh xe gắn máy lại lắp chặt vòng ngoài ổ bi đỡ chặn (lắp với vật đứng yên), lặp trung gian vòng trong (lắp với vật quay)

Cám ơn các bạn và anh chị rất nhiều.
Ồ, hóa ra có quy định như vậy sao? Cậu xem lại đi nhé, và nếu vẫn có tài liệu nào nói như vậy thì chia sẻ cho tớ với!

Tớ hiểu thế này: Ta biết rằng khe hở giữa các viên lăn và đường lăn ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng và tuổi thọ vòng bi. Các chi tiết của vòng bi được chế tạo rất chính xác, tuy nhiên vẫn có những sai số làm ảnh hưởng tới chất lượng của vòng bi. Để hạn chế sai số tích lũy, người ta đo kiểm rồi phân loại các chi tiết đó theo mức sai lệch, ví dụ đường kính vòng lăn sai lệch dương và sai lệch âm. Khi lắp ráp, các vòng trong có sai lệch dương thì lắp với các vòng ngoài cũng sai lệch dương và tương tự, các vòng trong và ngoài có sai lệch âm thì lắp với nhau, như thế thì ta sẽ có các kheo hở để lắp các viên lăn khá đồng đều nhau. Phải trình bày xa xôi như thế để thấy rằng việc lắp ráp các vòng bi vào các chi tiết máy khác mà lại làm cho chúng thay đổi đường kính do bị nong rộng hoặc bóp chặt là điều tối kỵ, vì khi đó sẽ làm cho khe hở đường lăn và viên bi bị sai so với ban đầu.

Từ đó, ta thấy cơ bản là lắp bi cần theo chế độ lỏng 1 (L1) cho cả ổ đỡ và trục, thông thường thì ma sát lăn của các viên lăn bao giờ cũng rất nhỏ so với ma sát trượt của gối đỡ với áo bi ngoài hoặc trục với áo trong, do vậy mà về lý thuyết, cả 2 mối lắp này dều có thể chọn chế độ lắp lỏng mà không sợ bị xoay áo. Tuy nhiên, thực tế thì các vòng bi sẽ có xu hướng nóng lên hơn so với vỏ hộp và trục trong quá trình làm việc, do vậy mà chúng sẽ nở lên một chút, khiến cho áo trong lỏng thêm so với trục và áo ngoài căng hơn so với ổ đỡ. Vì vậy, ta thường chọn chế độ trung gian (T1 hoặc T2) cho áo trong với trục và lỏng cho áo ngoài với ổ đỡ để khi làm việc thì chế độ lắp sẽ được hiệu chỉnh lại một chút cho hợp lý nhằm nâng cao tuổi thọ cho vòng bi.

Cũng từ lý do này, với các loại máy có điều kiện nhiệt độ đặc biệt, ví dụ như máy cán nóng hoặc bơm nước nóng có trục làm việc với nhiệt độ cao hơn các gối đỡ và vòng bi (do gối đỡ được làm mát chủ động) thì trục lắp lỏng (L2 hoặc L3 tùy nhiệt độ) và ổ đỡ đều lắp lỏng với vòng bi.
 
Ðề: Cần hỏi về ổ lăn

Một vấn đề cấn chú ý khi lắp ổ lăn vào các chi tiết máy khác là:
Không để lực tác động lên một chỗ cố định trên đường lăn của các vòng để tránh gây mòn một chỗ trong khi các chỗ khác vẫn tốt.
Ví dụ trường hợp trục bánh răng của hộp giảm tốc, lực tác dụng lên ổ có phương cố định.
Vòng trong lắp với trục, quay theo trục nên điểm chịu lực của vòng trong di chuyển trên đường lăn không gây mòn một chỗ.
Ngược lại, vòng ngoài lắp với thân hộp, không quay theo trục, nên sẽ có một chỗ trên đường lăn của vòng này chịu lực liên tục, còn các chỗ khác thì không.
Để tránh tình trạng này, mối ghép vòng ngoài với thân hộp được chọn để trong quá trình làm việc, vòng ngoài có thể quay đi chút ít (ngẫu nhiên) nhằm lần lượt thay đổi chỗ chịu lực trên đường lăn của vòng này.
Như vậy việc chọn kiểu lắp phụ thuộc vào dạng chịu tải của vòng ổ. Ngoài ra còn các vấn đề khác nữa. Sách hướng dẫn thiết kế chi tiết máy có hướng dẫn kỹ về điều này.
Dưới đây là hình chụp từ cuốn “Thiết kế chi tiết máy” của ĐHBK Hà Nội, 1979:









 

Forzet

New Member
Ðề: Cần hỏi về ổ lăn

Tài liệu của 2 bạn ở trên là lý thuyết suông thuần tuý, điển hình của kiểu lắp ổ lăn theo kiểu Trung Quốc và Việt Nam, dẫn tới tuổi thọ hư hỏng cực nhanh vì sai ứng dụng.

Thậm chí việc vòng ngoài "có thể" xoay để thay đổi vùng chịu tại lại càng sai vì đây là điều cấm kỵ trong thiết kế máy :|

Nguyên tắc lắp: Vòng nào quay thì vòng đó lắp chặt, vòng nào đứng yên thì vòng đó lắp trung gian/lỏng tuỳ thiết kế.

Với trường hợp Motor, hộp số, quạt... trục xoay => Lắp chặt vòng trong lên trục, vòng ngoài lắp lỏng/trung gian vì khi hoạt động, hiện tượng giãn nở nhiệt dọc trục xảy ra, lúc này lắp lỏng vòng ngoài để 1 trong 2 vòng bi sẽ trượt dọc trục (nhưng không được phép xoay), tránh làm quá tải dọc trục lên vòng ngoài của vòng bi.

Đây là thiết kế kinh điển của ngành chế tạo máy Âu-Mỹ: Định vị (located) & Không Định vị (non-located)

Trừ dạng thiết kế trục ngắn, áp dụng cho hộp số sử dụng bi đũa côn & bi cầu đỡ chặn thì sử dụng dạng Khoá định vị, còn gọi là Fix Located để tăng độ chính xác cho kết cấu.




Một số bạn sẽ hỏi tại sao ko cho xoay theo thân ổ: Xoay thân ổ tạo ra rung động, đặc biệt là khi xoay sẽ tạo ra ma sát, ăn mòn thân ổ, tăng nhiệt độ, giảm tuổi thọ mỡ bôi trơn => Hỏng ổ lăn rất sớm.

Còn về bơm nước nóng, nhiệt độ cao thì nó liên quan đến khe hở trong vòng bi chứ ít ảnh hưởng bởi chế độ lắp, nếu nhiệt độ đâu đó khoảng 60-70oC đến 100oC thì người ta sẽ dùng vòng bi có khe hở là C3 (thay đổi tuỳ theo loại vòng bi), nguyên nhân:



Mình hơi shock khi thấy giáo trình ở VN mà còn hiểu sai về kết cấu ổ lăn :|

Tóm lại:

1 - Giãn nở nhiệt dọc trục => Liên quan tới Định vị kết cấu Ổ lăn và Chế độ lắp
2 - Giãn nở nhiệt bao hình trục => Liên quan tới khe hở trong của ổ lăn

2 cái này vừa liên quan vừa khác nhau nhé, đừng nhầm lẫn.
 

Forzet

New Member
Ðề: Cần hỏi về ổ lăn

Mình bổ sung tài liệu cho các bạn tham khảo cho các trường hợp khác nhau, kể cả tải chuyển động theo trục hoặc ổ.

Các bạn có thể download tài liệu này của SKF ở đây: www.skf.com/files/905535.pdf

Các bạn cần thêm thông tin gì thì cứ hỏi, mình hiện đang phụ trách mảng Technical Training của SKF Việt Nam.


 
Top