Vòng Bi Đũa
Vòng Bi Đũa Cầu
Vòng bi tự lựa hai dãy với đũa hình tang trống cho tải hướng tâm nặng, chống va đập và bù lệch trục đến 2° trong các ứng dụng khai khoáng, thép và năng lượng.
Tổng Quan Kỹ Thuật
Vòng bi đũa cầu có hai dãy đũa hình tang trống chạy trên rãnh lăn vòng ngoài hình cầu chung, mang lại khả năng tự lựa độc đáo cho phép bù sai lệch góc đến 2 độ, võng trục và biến dạng vỏ. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng hạng nặng nơi việc căn chỉnh hoàn hảo giữa trục và vỏ khó đạt được hoặc duy trì — như máy nghiền khai khoáng, máy đúc liên tục nhà máy thép, máy giấy và hệ truyền động tuabin gió. Vòng bi đũa cầu ANDE được sản xuất từ thép crôm cacbon cao với hình học đũa và độ bóng bề mặt được tối ưu hóa để tối đa hóa khả năng chịu tải đồng thời giảm thiểu ma sát và sinh nhiệt. Có sẵn cấu hình hở, có gioăng kín và có tấm chắn với đường kính lỗ từ 20 mm đến 400 mm, phục vụ nhiều ứng dụng công nghiệp nơi độ tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt là yêu cầu bắt buộc.
Tính Năng Chính
Thông Số Kỹ Thuật
Ứng Dụng
Bảng giải mã ký hiệu và hậu tố
Số hiệu vòng bi đũa cầu tự lựa tuân theo DIN 623-1: tiền tố dòng (213, 222, 223, 230, 231, 232, 240, 241, v.v.) cộng với mã kích thước, tiếp theo là các chữ cái hậu tố mô tả vòng cách, khe hở, dung sai, kiểu kín và hình dạng lỗ. Các hậu tố thường gặp nhất được liệt kê dưới đây.
| Hậu tố | Ý nghĩa |
|---|---|
| K | Lỗ côn, độ côn 1:12 |
| K30 | Lỗ côn, độ côn 1:30 |
| E / E1 | Kết cấu nội bộ được tăng cường/tối ưu |
| CC / CCK | Hai vòng cách dập thép kiểu cửa sổ, hình học nội bộ tối ưu |
| MA / MA1 / MB | Vòng cách đồng gia công |
| CA / CAC | Vòng cách đồng gia công với hình học hốc tối ưu |
| W33 | Rãnh bôi trơn + 3 lỗ trên vòng ngoài |
| 2RS / 2CS | Phớt môi tiếp xúc hai bên |
| C2 / CN / C3 / C4 / C5 | Cấp khe hở hướng kính bên trong |
| P0 / P6 / P5 / P4 | Cấp dung sai/độ chính xác theo ISO 492 |
| T41A / T41D | Đặc tả cho máy rung |
| S0 / S1 / S2 | Đã ổn định nhiệt |
Cấp khe hở hướng kính bên trong (ISO 5753)
Khe hở hướng kính bên trong là tổng dịch chuyển hướng kính giữa các vòng trước khi con lăn chịu tải. Việc chọn cấp đúng phụ thuộc vào kiểu lắp, nhiệt độ làm việc và việc có dùng bạc côn lắp hay không. Chọn khe hở quá chặt khi lắp bạc côn trên lỗ côn là nguyên nhân phổ biến nhất gây hư hỏng nhiệt sớm tại hiện trường.
| Cấp | Mô tả |
|---|---|
| C2 | Nhỏ hơn thông thường |
| CN (Thông thường) | Khe hở thông thường |
| C3 | Lớn hơn CN |
| C4 | Lớn hơn C3 |
| C5 | Lớn hơn C4 |
Góc tự lựa cho phép theo từng dòng
Vòng bi đũa cầu tự lựa có thể bù góc lệch giữa trục và gối đỡ nhờ rãnh lăn ngoài hình cầu. Góc điều chỉnh cho phép cụ thể phụ thuộc vào dòng vòng bi và việc vòng bi là kiểu hở hay kín.
Các giá trị áp dụng cho góc lệch tĩnh khi vòng trong quay dưới tải P ≤ 0,1·Cr. Nếu vòng ngoài là bộ phận quay, hoặc vòng trong chuyển động lắc đảo, góc cho phép sẽ nhỏ hơn — vui lòng liên hệ bộ phận kỹ thuật.
Các kiểu hư hỏng phổ biến và chẩn đoán
ISO 15243 phân loại hư hỏng vòng bi đũa cầu tự lựa thành sáu nhóm. Năm kiểu dưới đây bao quát phần lớn các hư hỏng tại hiện trường mà chúng tôi gặp ở các lắp đặt công nghiệp nặng.
Tải mép (lệch trục vượt giới hạn)
Triệu chứng
Nhiệt và mài mòn tập trung ở một bên của rãnh lăn; xước nóng cục bộ; bong tróc sớm ở một đầu con lăn.
Nguyên nhân có thể
Lệch trục tĩnh hoặc khi vận hành vượt quá góc điều chỉnh cho phép của dòng; gối đỡ bị biến dạng hoặc thiếu cứng vững; nền móng bị võng.
Biện pháp khắc phục
Khôi phục độ đồng tâm, gia cường gối vòng bi hoặc nâng cấp lên dòng có góc cho phép lớn hơn (223/231/232/241). Với vòng bi có kín, giữ độ lệch dưới 0,5°.
Mất khe hở sau khi đẩy bạc côn
Triệu chứng
Nhiệt độ tăng trong vài phút sau khi khởi động, mômen quay tăng, tiếng gầm tần số thấp, xước nóng sớm trong vùng chịu tải.
Nguyên nhân có thể
Bạc côn lắp được đẩy quá sâu, làm mất quá nhiều khe hở hướng kính; hoặc đẩy đúng nhưng cấp khe hở ban đầu không phù hợp với nhiệt độ vận hành.
Biện pháp khắc phục
Lắp lại theo lượng giảm khe hở trong catalog; ghi chép khe hở ở trạng thái nguội và nóng; với chế độ nóng hoặc rung, tăng từ CN lên C3 hoặc từ C3 lên C4.
Xước nóng / kẹt mài do va đập hoặc màng dầu mỏng
Triệu chứng
Vết xám có sự chuyển kim loại giữa con lăn và rãnh lăn; nhiệt độ đột ngột tăng vọt; vòng cách đổi màu.
Nguyên nhân có thể
Độ nhớt chất bôi trơn không đủ ở nhiệt độ vận hành; thiếu dầu; va đập nghiêm trọng khi khởi động không tải.
Biện pháp khắc phục
Tăng độ nhớt dầu gốc hoặc chuyển sang bôi trơn bằng dầu tuần hoàn; đảm bảo bể dầu chạm đến con lăn thấp nhất; tạo tải sơ bộ trước khi khởi động; với chế độ rung, chỉ định T41A / T41D.
Nhiễm bẩn và mài mòn hạt cứng
Triệu chứng
Quay có cảm giác nhám, có cặn trong mỡ hoặc bộ lọc dầu, rãnh lăn xỉn màu, đầu con lăn mòn nhanh.
Nguyên nhân có thể
Kín gián tiếp hoặc bị mòn, thiếu kín kiểu mê cung, mỡ bổ sung không được lọc.
Biện pháp khắc phục
Chỉ định biến thể có kín 2RS / 2VS cho môi trường nhiễm bẩn; bổ sung vành chắn ngoài; lọc mỡ qua 25 µm; rút ngắn chu kỳ bổ sung mỡ.
Ăn mòn điện (vân sóng)
Triệu chứng
Các rãnh hình sóng vuông góc với rãnh lăn; mỡ chuyển đen nhanh; tiếng ồn không liên tục tăng dần đều.
Nguyên nhân có thể
Dòng điện rò từ động cơ điều khiển bằng VFD do tiếp đất trục kém; hư hỏng cách điện.
Biện pháp khắc phục
Lắp vòng tiếp đất trục hoặc vòng bi cách điện ở đầu không dẫn động; xem xét bộ lọc đầu ra VFD và chiến lược tiếp đất. Riêng lớp phủ không giải quyết được phóng điện đang xảy ra.
Tính tuổi thọ L10 — Ví dụ tính toán
Tuổi thọ định mức cơ bản L10 theo ISO 281: L10 = (Cr / P)^p, đơn vị triệu vòng quay, với p = 10/3 cho vòng bi con lăn. Với tải tổ hợp, trước tiên quy đổi Fr và Fa thành tải trọng động tương đương P. Dưới đây là ví dụ tính toán cho 22216 E lắp ở vị trí lô sấy của máy giấy.
Đã cho
22216 E · Cr = 326 kN · n = 600 r/min · Fr = 40 kN hướng kính · Fa ≈ 0 (thuần hướng kính) · do đó P = Fr = 40 kN
- 1
Tải trọng động tương đương P
P = Fr (tải dọc trục không đáng kể, Fa/Fr ≤ e)
P = 40 kN
- 2
Tuổi thọ định mức cơ bản L10 (triệu vòng quay)
L10 = (Cr / P)^(10/3) = (326 / 40)^3.333
L10 ≈ 8.15^3.333 ≈ 1 090 triệu vòng quay
- 3
Tuổi thọ làm việc L10h (giờ)
L10h = L10 × 1 000 000 / (60 × n)
L10h = 1 090 × 10^6 / (60 × 600) ≈ 30 300 giờ
Tuổi thọ định mức cơ bản ≈ 30 300 giờ ở độ tin cậy 90%. Với a_ISO ≈ 1.5 cho mỡ sạch và bôi trơn tốt, tuổi thọ định mức hiệu chỉnh Lnmr ≈ 45 000 giờ.
Ví dụ tính toán chỉ mang tính minh họa. Việc chọn thực tế đòi hỏi xác minh các hệ số X, Y và e tại tỷ số Fa/Fr đã tính toán và áp dụng a_ISO cùng hệ số nhiễm bẩn ec. Đội ngũ kỹ thuật ANDE có thể thực hiện phân tích đầy đủ theo ISO 281 / ISO 16281 cho ứng dụng cụ thể theo yêu cầu.
Câu Hỏi Thường Gặp
Q1Vòng bi tự lựa hình cầu bù được bao nhiêu độ lệch?
Vòng bi tự lựa hình cầu ANDE bù được tới 2 độ lệch góc giữa trục và vỏ, duy trì đầy đủ khả năng chịu tải. Khả năng tự lựa này có sẵn trong hình học rãnh cầu vòng ngoài và không cần bộ phận bổ sung.
Q2Nguyên nhân gây hỏng vòng bi tự lựa trong công nghiệp nặng?
Các dạng hỏng phổ biến nhất: mỏi bề mặt (bong tróc) do quá tải hoặc thiếu bôi trơn, brinelling do tải va đập khi vận chuyển hoặc lắp đặt, xâm nhập ô nhiễm do làm kín không đủ, và hư hỏng nhiệt do làm mát không đủ trong ứng dụng nhiệt độ cao.
Q3Chọn vòng bi tự lựa kín hay hở?
Loại kín (hậu tố 2CS5 hoặc E2) được nạp mỡ sẵn, không cần bảo trì cho môi trường ô nhiễm vừa phải. Loại hở bôi trơn dầu phù hợp cho nhiệt độ cao (>100°C), tốc độ rất cao, hoặc nơi có hệ thống bôi trơn sương dầu. Loại kín có giới hạn tốc độ thấp hơn khoảng 20%.
Q4Giới hạn nhiệt độ của vòng bi tự lựa hình cầu?
Loại tiêu chuẩn hoạt động liên tục tới +150°C. Cho nhiệt độ cao hơn có phiên bản ổn định nhiệt: hậu tố S1 tới +200°C, S2 tới +250°C. Các phiên bản này dùng xử lý nhiệt đặc biệt với khe hở nội bộ điều chỉnh (C3 hoặc C4) để bù giãn nở nhiệt.
Q5Vòng bi tự lựa có chịu tải dọc trục không?
Có. Chịu tải dọc trục vừa phải tới khoảng 55% khả năng hướng tâm chưa dùng (thiết kế tiêu chuẩn) hoặc 100% (thiết kế tăng cường loại E với con lăn bất đối xứng). Cho tải kết hợp nặng, đảm bảo dự tải phù hợp và sử dụng nhóm khe hở nội bộ thích hợp.
Q6Hậu tố K trên vòng bi tang trống tự lựa có ý nghĩa gì?
Hậu tố K chỉ lỗ côn với tỷ lệ côn 1:12 (ví dụ: 22216 K). Vòng bi có thể lắp trực tiếp lên trục côn, hoặc lên trục trụ thông qua ống lót kẹp (dòng H) hoặc ống lót tháo. Hậu tố K30 chỉ độ côn 1:30, dùng cho các dòng 240, 241 và 249 có đường kính lỗ lớn hơn.
Q7Vòng bi tang trống tự lựa ANDE có thay thế được cho SKF, FAG hay NSK không?
Có. Vòng bi tang trống tự lựa ANDE tuân theo kích thước bao ISO 15:2017, nên vòng bi 22216 của ANDE có cùng đường kính lỗ, đường kính ngoài và chiều rộng với 22216 của SKF, FAG, NSK hoặc bất kỳ nhà sản xuất nào theo chuẩn ISO. Các ký hiệu nội bộ (vòng cách, khe hở, hậu tố) cũng theo quy ước ISO/DIN. Với mỗi dự án thay thế, chúng tôi khuyến nghị đối chiếu tổ hợp hậu tố chính xác và biểu đồ tải với bản vẽ gốc.
Bảng kích thước vòng bi đũa cầu tự lựa
Kích thước biên theo ISO 15:2017 cho các dòng nhẹ (213), tiêu chuẩn (222), nặng (223), tiết diện thấp (230), nặng (231/232) và siêu rộng (240/241). Các biến thể lỗ côn (K, K30) có cùng kích thước biên; các tổ hợp hậu tố (E, MA, MB, CA, CC, W33, 2RS, C2/C3/C4) được liệt kê trong bảng mã hiệu phía trên và sẽ được xác nhận khi báo giá.
| Mã vòng bi | Đường kính trong (d) mm | Đường kính ngoài (D) mm | Chiều rộng (B) mm |
|---|---|---|---|
| 21306 | 30 | 72 | 19 |
| 21307 | 35 | 80 | 21 |
| 21308 | 40 | 90 | 23 |
| 21309 | 45 | 100 | 25 |
| 21310 | 50 | 110 | 27 |
| 21311 | 55 | 120 | 29 |
| 21312 | 60 | 130 | 31 |
| 21314 | 70 | 150 | 35 |
| 21316 | 80 | 170 | 39 |
| 21318 | 90 | 190 | 43 |
| 21320 | 100 | 215 | 47 |
| 22205 | 25 | 52 | 18 |
| 22206 | 30 | 62 | 20 |
| 22207 | 35 | 72 | 23 |
| 22208 | 40 | 80 | 23 |
Không tìm thấy sản phẩm cần tìm? Chúng tôi có thể cung cấp vòng bi theo yêu cầu.
Sản phẩm liên quan
Vòng Bi Đũa Côn
Được thiết kế để xử lý tải hướng tâm và hướng trục kết hợp với rãnh lăn côn cho các ứng dụng hạng nặng.
Vòng Bi Đũa Trụ
Vòng bi có khả năng chịu tải hướng tâm cao sử dụng tiếp xúc đường giữa con lăn và rãnh lăn để tối ưu hóa phân bố ứng suất trong máy móc công nghiệp.
Vòng Bi Kim
Vòng bi nhỏ gọn với các phần tử lăn rất dài và mỏng, cung cấp khả năng chịu tải hướng tâm cao trong không gian hướng tâm tối thiểu.