Cẩm Nang Đọc Thông Số & Ký Hiệu Vòng Bi Bạc Đạn | Hồng Anh Huy
Mục lục bài viết
CẨM NANG THÔNG SỐ VÀ KÝ HIỆU VÒNG BI BẠC ĐẠN
1. Thông số kỹ thuật cơ bản của vòng bi bạc đạn
1.1. Thông số kích thước
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị |
|---|---|---|
| d | Đường kính trong | mm |
| D | Đường kính ngoài | mm |
| B, T, H | Chiều rộng hoặc chiều cao | mm |
| r | Bán kính cạnh vát | mm |
1.2. Thông số tải trọng
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị |
|---|---|---|
| C | Khả năng chịu tải động cơ bản | N hoặc kN |
| C₀ | Khả năng chịu tải tĩnh cơ bản | N hoặc kN |
| P_u | Tải giới hạn mỏi | N hoặc kN |
1.3. Thông số vận hành
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đơn vị |
|---|---|---|
| n | Tốc độ giới hạn | vòng/phút |
| n_G | Tốc độ tham khảo | vòng/phút |
| α | Góc tiếp xúc | độ |
1.4. Thông số độ hở
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đặc điểm ứng dụng |
|---|---|---|
| C2 | Độ hở nhỏ hơn bình thường | Tải nhẹ, nhiệt độ thấp |
| CN | Độ hở bình thường | Điều kiện làm việc thông thường |
| C3 | Độ hở lớn hơn bình thường | Nhiệt độ cao, tốc độ cao |
| C4 | Độ hở lớn hơn C3 nhiều | Nhiệt độ rất cao, tải lớn |
| C5 | Độ hở lớn nhất | Điều kiện cực kỳ khắc nghiệt |
2. Thông số chi tiết theo từng chủng loại vòng bi bạc đạn
2.1. Vòng bi cầu (Ball Bearings)
| Thông số | Ý nghĩa | Ví dụ: 6308 |
|---|---|---|
| d | Đường kính trong | 40 mm |
| D | Đường kính ngoài | 90 mm |
| B | Chiều rộng | 23 mm |
| r | Bán kính cạnh vát | 1.5 mm |
| C | Khả năng chịu tải động | 41,000 N |
| C₀ | Khả năng chịu tải tĩnh | 24,000 N |
| n_G | Tốc độ tham khảo | 15,000 vòng/phút |
| D_w | Đường kính viên bi | 17.463 mm |
| Z | Số lượng viên bi | 8 |
2.2. Vòng bi côn (Tapered Roller Bearings)
| Thông số | Ý nghĩa | Ví dụ: 32208 |
|---|---|---|
| d | Đường kính trong | 40 mm |
| D | Đường kính ngoài | 80 mm |
| T | Chiều rộng tổng thể | 24.75 mm |
| B | Chiều rộng vòng ngoài | 19.75 mm |
| C | Chiều rộng vòng trong | 18 mm |
| C (tải) | Khả năng chịu tải động | 78,500 N |
| C₀ | Khả năng chịu tải tĩnh | 95,000 N |
| e | Hệ số tính toán tải | 0.35 |
| Y | Hệ số tải dọc trục | 1.7 |
| α | Góc tiếp xúc | 14° |
2.3. Vòng bi tang trống (Spherical Roller Bearings)
| Thông số | Ý nghĩa | Ví dụ: 22308 |
|---|---|---|
| d | Đường kính trong | 40 mm |
| D | Đường kính ngoài | 90 mm |
| B | Chiều rộng | 33 mm |
| C | Khả năng chịu tải động | 172,000 N |
| C₀ | Khả năng chịu tải tĩnh | 206,000 N |
| α₀ | Góc tự lựa tối đa | 2.5° |
| e | Hệ số tính toán tải | 0.24 |
| Y | Hệ số tải dọc trục | 2.8 |
2.4. Vòng bi đũa (Cylindrical Roller Bearings)
| Thông số | Ý nghĩa | Ví dụ: NU308 |
|---|---|---|
| d | Đường kính trong | 40 mm |
| D | Đường kính ngoài | 90 mm |
| B | Chiều rộng | 23 mm |
| C | Khả năng chịu tải động | 91,000 N |
| C₀ | Khả năng chịu tải tĩnh | 80,000 N |
| D_we | Đường kính con lăn | 14 mm |
| L_we | Chiều dài hiệu dụng con lăn | 14 mm |
| Z | Số lượng con lăn | 12 |
3. HỆ THỐNG KÝ HIỆU VÒNG BI
3.1. Vòng bi cầu – Giải mã ký hiệu: 6308-2RS1/C3
| Vị trí | Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| 1 | 6 | Loại vòng bi (vòng bi cầu rãnh sâu) |
| 2 | 3 | Mã đường kính trong (3 × 5 = 15mm) |
| 3 | 08 | Mã kích thước (08 = đường kính trong 40mm) |
| 4 | -2 | Số lượng phớt chắn bụi (hai bên) |
| 5 | RS1 | Loại phớt (phớt cao su tiếp xúc một bên) |
| 6 | /C3 | Nhóm độ hở (độ hở lớn hơn bình thường) |
Các tiền tố đặc biệt:
- E: Thiết kế tối ưu năng lượng
- QE: Vòng bi chất lượng cao, giảm ồn
- S: Thép không gỉ
3.2. Vòng bi côn – Giải mã ký hiệu: 32208 J2/Q
| Vị trí | Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| 1 | 3 | Vòng bi côn |
| 2 | 22 | Loại cụ thể (góc tiếp xúc 15°) |
| 3 | 08 | Mã kích thước (đường kính trong 40mm) |
| 4 | J2 | Dung sai kích thước (dung sai chặt hơn) |
| 5 | /Q | Thiết kế cải tiến (thép chất lượng cao) |
Các ký hiệu đặc biệt:
- T: Cặp vòng bi lắp đối nhau
- TDI/TDO: Cặp vòng bi lắp theo hình X hoặc O
- B: Góc tiếp xúc lớn hơn tiêu chuẩn
3.3. Vòng bi tang trống – Giải mã ký hiệu: 22308 E/VA405
| Vị trí | Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| 1 | 22 | Loại vòng bi (tang trống hai hàng) |
| 2 | 3 | Mã đường kính trong (3 × 5 = 15mm) |
| 3 | 08 | Mã kích thước (đường kính trong 40mm) |
| 4 | E | Thiết kế cải tiến |
| 5 | /VA405 | Vật liệu đặc biệt cho môi trường khắc nghiệt |
Các ký hiệu đặc biệt:
- CC: Lồng giữ bi bằng thép dập
- CA: Lồng giữ bi bằng đồng thau đúc
- ECA: Thiết kế cải tiến với lồng đồng thau
3.4. Vòng bi đũa – Giải mã ký hiệu: NU308 ECM/C3
| Vị trí | Ký hiệu | Ý nghĩa |
|---|---|---|
| 1 | NU | Loại vòng bi (gờ trên vòng ngoài, không gờ vòng trong) |
| 2 | 3 | Mã đường kính trong (3 × 5 = 15mm) |
| 3 | 08 | Mã kích thước (đường kính trong 40mm) |
| 4 | EC | Thiết kế cải tiến về hiệu suất |
| 5 | M | Lồng giữ bi bằng đồng thau |
| 6 | /C3 | Nhóm độ hở (độ hở lớn hơn bình thường) |
Các loại vòng bi đũa:
- N: Hai gờ trên vòng trong, không gờ trên vòng ngoài
- NJ: Hai gờ trên vòng ngoài, một gờ trên vòng trong
- NUP: Hai gờ vòng ngoài, một gờ vòng trong và vòng chặn
4. CÔNG THỨC ƯỚC TÍNH ĐƯỜNG KÍNH NGOÀI
| Loại vòng bi | Series | Công thức ước tính |
|---|---|---|
| Vòng bi cầu | 60 | D ≈ 1.6d + 4 (mm) |
| 62 | D ≈ 1.8d + 4 (mm) | |
| 63 | D ≈ 2.0d + 4 (mm) | |
| Vòng bi côn | 302 | D ≈ 1.8d + 4 (mm) |
| 303 | D ≈ 2.0d + 4 (mm) | |
| Vòng bi tang trống | 222 | D ≈ 2.0d + 10 (mm) |
| 223 | D ≈ 2.2d + 10 (mm) | |
| Vòng bi đũa | NU2 | D ≈ 1.8d + 4 (mm) |
| NU3 | D ≈ 2.0d + 4 (mm) |
Lưu ý: Các công thức trên chỉ là ước tính. Để có thông số chính xác, vui lòng tra cứu catalog của nhà sản xuất.
5. BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU ĐẶC BIỆT TRÊN VÒNG BI
5.1. Ký hiệu độ hở trong
| Ký hiệu | Mức độ hở | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|
| C2 | Nhỏ hơn bình thường | Lắp ghép lỏng, tải nhẹ, nhiệt độ thấp |
| CN | Bình thường | Điều kiện làm việc thông thường |
| C3 | Lớn hơn bình thường | Nhiệt độ cao, tốc độ cao, lắp ghép chặt |
| C4 | Lớn hơn C3 nhiều | Nhiệt độ rất cao, tải lớn, dãn nở nhiệt lớn |
| C5 | Lớn nhất | Điều kiện cực kỳ khắc nghiệt |
5.2. Ký hiệu cấp chính xác
| Ký hiệu | Cấp chính xác | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|
| P0 | Thông thường | Máy móc thông thường |
| P6 | Cao hơn P0 | Động cơ điện, máy nén chất lượng cao |
| P5 | Cao | Máy công cụ, thiết bị chính xác |
| P4 | Rất cao | Máy mài, thiết bị quang học |
| P2 | Cực cao | Thiết bị đo lường chính xác tuyệt đối |
5.3. Ký hiệu vật liệu lồng giữ bi
| Ký hiệu | Vật liệu | Đặc điểm |
|---|---|---|
| J | Thép dập | Tiêu chuẩn, kinh tế |
| M | Đồng thau đúc | Bền, chịu nhiệt tốt |
| MA | Đồng thau gia công CNC | Độ chính xác cao, tốc độ cao |
| TV | Vật liệu tổng hợp (nhựa) | Nhẹ, tự bôi trơn |
| TN | Polyamide gia cố sợi thủy tinh | Bền, chịu nhiệt tốt |
5.4. Ký hiệu làm kín và chống bụi
| Ký hiệu | Loại làm kín | Đặc điểm |
|---|---|---|
| Z | Nắp chắn bụi một bên | Không tiếp xúc, ma sát thấp |
| 2Z | Nắp chắn bụi hai bên | Bảo vệ tốt, ma sát thấp |
| RS | Phớt cao su tiếp xúc một bên | Chống bụi tốt, có ma sát |
| 2RS | Phớt cao su tiếp xúc hai bên | Chống bụi/ẩm tốt nhất |
| RSL | Phớt cao su áp lực thấp | Giảm ma sát so với RS |
5.5. Ký hiệu thiết kế đặc biệt
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đặc điểm |
|---|---|---|
| E | Thiết kế năng lượng tối ưu | Giảm ma sát, tiết kiệm điện |
| E1 | Thiết kế năng lượng tối ưu cải tiến | Hiệu suất cao hơn E |
| W33 | Rãnh và lỗ bơm mỡ trên vòng ngoài | Dễ dàng bôi trơn lại |
| K | Lỗ côn trên vòng trong | Lắp ghép dễ dàng trên trục côn |
| CM | Lồng đồng thau gia công đặc biệt | Cho tốc độ cao |
Ví dụ phân tích ký hiệu: 6308-2RS1/C3 VA201
| Thành phần | Ý nghĩa |
|---|---|
| 6308 | Vòng bi cầu rãnh sâu, đường kính trong 40mm |
| -2RS1 | Phớt cao su tiếp xúc ở cả hai bên |
| /C3 | Độ hở trong lớn hơn bình thường |
| VA201 | Vật liệu đặc biệt cho môi trường ăn mòn |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU TRÊN VÒNG BI BẠC ĐẠN
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU TIỀN TỐ VÀ NHÓM CHÍNH
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Áp dụng cho loại vòng bi | Giải thích chi tiết |
|---|---|---|---|
| 6 | Vòng bi cầu rãnh sâu | Vòng bi cầu | Loại vòng bi phổ biến nhất, chịu tải hướng kính tốt, có thể chịu tải dọc trục nhỏ |
| 7 | Vòng bi cầu tiếp xúc góc | Vòng bi cầu | Thiết kế với góc tiếp xúc lớn hơn, chịu được tải hỗn hợp (kính và dọc trục) tốt hơn |
| 2 | Vòng bi tự lựa | Vòng bi cầu, tang trống | Con số 2 đầu tiên thường chỉ vòng bi tự lựa, có khả năng tự điều chỉnh góc nghiêng |
| N | Vòng bi đũa có gờ trên vòng trong | Vòng bi đũa | Hai gờ trên vòng trong, không có gờ trên vòng ngoài, cho phép vòng ngoài dịch chuyển dọc trục |
| NU | Vòng bi đũa có gờ trên vòng ngoài | Vòng bi đũa | Hai gờ trên vòng ngoài, không có gờ trên vòng trong, cho phép vòng trong dịch chuyển dọc trục |
| NJ | Vòng bi đũa có gờ đặc biệt | Vòng bi đũa | Hai gờ trên vòng ngoài, một gờ trên vòng trong, cho phép dịch chuyển một chiều |
| NUP | Vòng bi đũa có vòng chặn | Vòng bi đũa | Hai gờ trên vòng ngoài, một gờ trên vòng trong và một vòng chặn, cố định theo hướng dọc trục |
| 3 | Vòng bi côn | Vòng bi côn | Số 3 đầu tiên chỉ ra đây là vòng bi côn, thiết kế để chịu tải hỗn hợp lớn |
| 22 | Vòng bi tang trống hình cầu | Vòng bi tang trống | Vòng bi tang trống hai hàng, có khả năng tự lựa cao, chịu tải lớn |
| 23 | Vòng bi tang trống hình cầu | Vòng bi tang trống | Tương tự 22 nhưng có tỷ lệ chiều rộng/đường kính lớn hơn, chịu tải tốt hơn |
| T | Vòng bi côn lắp cặp | Vòng bi côn | Chỉ ra vòng bi được thiết kế để lắp theo cặp (đối diện) |
| QJ | Vòng bi cầu 4 điểm tiếp xúc | Vòng bi cầu | Thiết kế đặc biệt với 4 điểm tiếp xúc trên mỗi viên bi, chịu tải dọc trục hai chiều tốt |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU VỀ KÍCH THƯỚC
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Áp dụng cho | Giải thích chi tiết |
|---|---|---|---|
| 00 – 04 | Series kích thước siêu nhỏ | Tất cả loại | Đường kính trong từ 10mm trở xuống, độ chính xác cao, tải nhỏ |
| 0 – 9 | Số chỉ đường kính trong | Tất cả loại | 0×5=0mm, 1×5=5mm, 2×5=10mm… 9×5=45mm |
| 10 – 99 | Đường kính trong cụ thể | Tất cả loại | Đường kính trong = 5×(số đầu) + số sau (ví dụ: 12 = 5×1+2 = 7mm) |
| 00 – 99 | Đường kính trong từ 10-500mm | Tất cả loại | Đường kính trong = số này × 5mm (ví dụ: 08 = 8×5 = 40mm) |
| 60, 62, 63… | Series kích thước vòng bi cầu | Vòng bi cầu | 60 (siêu nhẹ), 62 (nhẹ), 63 (trung bình), 64 (nặng) – số càng lớn, vòng bi càng chắc chắn |
| 302, 303… | Series kích thước vòng bi côn | Vòng bi côn | 302 (nhẹ), 303 (trung bình), 304 (nặng) – số cuối càng lớn, vòng bi càng chắc chắn |
| NU2, NU3… | Series kích thước vòng bi đũa | Vòng bi đũa | NU2 (nhẹ), NU3 (trung bình), NU4 (nặng) – số càng lớn, vòng bi càng chắc chắn |
| 222, 223… | Series kích thước vòng bi tang trống | Vòng bi tang trống | 222 (nhẹ), 223 (trung bình), 224 (nặng) – số cuối càng lớn, vòng bi càng chắc chắn |
| K | Lỗ côn | Tất cả loại | Lỗ trong hình côn (thay vì hình trụ thông thường), tỷ lệ côn 1:12 hoặc 1:30 |
| W | Tỷ lệ kích thước đặc biệt | Tất cả loại | Kích thước không theo series tiêu chuẩn |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU VỀ ĐỘ HỞ TRONG
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Giải thích chi tiết | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| C1 | Độ hở nhỏ hơn C2 | Độ hở cực nhỏ, chỉ dùng trong điều kiện đặc biệt | Yêu cầu độ cứng vững cực cao, tải nhẹ, nhiệt độ ổn định |
| C2 | Độ hở nhỏ hơn bình thường | Độ hở nhỏ hơn CN nhưng không quá chặt | Lắp ghép lỏng, tải nhẹ, nhiệt độ thấp và ổn định |
| CN (hoặc không ghi) | Độ hở bình thường | Tiêu chuẩn cho hầu hết các ứng dụng thông thường | Điều kiện làm việc thông thường, nhiệt độ ổn định |
| C3 | Độ hở lớn hơn bình thường | Độ hở lớn hơn CN khoảng 30%, phổ biến nhất | Nhiệt độ cao (70-150°C), tốc độ cao, lắp ghép chặt |
| C4 | Độ hở lớn hơn C3 | Độ hở lớn hơn C3 khoảng 40-60% | Nhiệt độ rất cao (150-200°C), tải lớn, dãn nở nhiệt đáng kể |
| C5 | Độ hở lớn nhất | Độ hở lớn hơn C4 khoảng 50-70% | Điều kiện cực kỳ khắc nghiệt, nhiệt độ cao đột biến (>200°C) |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU VỀ CẤP CHÍNH XÁC
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Độ sai lệch vòng quay | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| P0 (hoặc không ghi) | Cấp chính xác thông thường | ≤ 10 μm | Máy móc thông thường, động cơ công nghiệp |
| P6 | Cấp chính xác cao hơn P0 | ≤ 6 μm | Động cơ điện chất lượng cao, máy nén, bơm chính xác |
| P5 | Cấp chính xác cao | ≤ 5 μm | Máy công cụ, động cơ chính xác cao, thiết bị y tế |
| P4 | Cấp chính xác rất cao | ≤ 4 μm | Máy mài, thiết bị quang học, động cơ tốc độ cao |
| P2 | Cấp chính xác cực cao | ≤ 2 μm | Thiết bị đo lường chính xác tuyệt đối, máy phay CNC cao cấp |
| ABEC-1 | Tương đương P0 (tiêu chuẩn Mỹ) | ≤ 10 μm | Tương đương P0 trong tiêu chuẩn ISO |
| ABEC-3 | Tương đương P6 (tiêu chuẩn Mỹ) | ≤ 6 μm | Tương đương P6 trong tiêu chuẩn ISO |
| ABEC-5 | Tương đương P5 (tiêu chuẩn Mỹ) | ≤ 5 μm | Tương đương P5 trong tiêu chuẩn ISO |
| ABEC-7 | Tương đương P4 (tiêu chuẩn Mỹ) | ≤ 4 μm | Tương đương P4 trong tiêu chuẩn ISO |
| ABEC-9 | Tương đương P2 (tiêu chuẩn Mỹ) | ≤ 2 μm | Tương đương P2 trong tiêu chuẩn ISO |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU VỀ VẬT LIỆU LỒNG GIỮ BI
| Ký hiệu | Vật liệu | Đặc điểm | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| J (hoặc không ghi) | Thép dập | Kinh tế, nhẹ, phổ biến nhất | Ứng dụng thông thường, giá rẻ |
| W | Thép hàn | Chắc chắn hơn J | Tải trọng lớn, rung động |
| M | Đồng thau đúc | Bền, chịu nhiệt tốt, ma sát thấp | Tốc độ cao, nhiệt độ cao |
| MA | Đồng thau gia công CNC | Độ chính xác cao, cân bằng tốt | Tốc độ rất cao, yêu cầu cân bằng động tốt |
| MB | Đồng thau đúc phun | Chất lượng cao, kinh tế hơn MA | Tốc độ cao, giá thành hợp lý |
| CM | Đồng thau gia công nguyên khối | Độ bền cao, độ chính xác cực cao, khả năng chịu nhiệt tốt | Tốc độ cực cao, tải trọng lớn, độ ồn thấp |
| F | Thép rèn | Rất chắc chắn, chịu va đập tốt | Tải trọng xung kích lớn |
| T | PTFE (Teflon) | Tự bôi trơn, chống ăn mòn | Môi trường ăn mòn, nhiệt độ thấp, yêu cầu sạch |
| TV | Nhựa tổng hợp | Nhẹ, tự bôi trơn, ít ồn | Động cơ điện nhỏ, thiết bị văn phòng |
| TN | Polyamide gia cố sợi thủy tinh | Bền, chịu nhiệt tốt, nhẹ | Động cơ điện, tốc độ cao, ít ồn |
| TH | Nhựa chịu nhiệt | Chịu nhiệt cao hơn TN | Ứng dụng nhiệt độ cao có yêu cầu nhẹ |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU VỀ LÀM KÍN VÀ CHỐNG BỤI
| Ký hiệu | Loại làm kín | Đặc điểm | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| Z | Nắp chắn bụi một bên (không tiếp xúc) | Ma sát thấp, cản bụi thô | Môi trường ít bụi, tốc độ cao |
| 2Z | Nắp chắn bụi hai bên (không tiếp xúc) | Bảo vệ tốt hơn Z, ma sát thấp | Môi trường bụi vừa phải, tốc độ cao |
| ZZ | Tương đương 2Z | Cùng chức năng với 2Z | Như 2Z |
| RS | Phớt cao su tiếp xúc một bên | Chống bụi/nước tốt, có ma sát | Môi trường ẩm ướt, bụi nhiều |
| 2RS | Phớt cao su tiếp xúc hai bên | Chống bụi/nước tốt nhất | Môi trường ẩm ướt, bụi nhiều, yêu cầu bảo vệ cao |
| RSR | Phớt cao su tăng cường | Chống nước tốt hơn RS | Môi trường có nước, bùn |
| RSL | Phớt cao su áp lực thấp | Giảm ma sát so với RS | Cần giảm ma sát nhưng vẫn bảo vệ tốt |
| RZ | Phớt kết hợp cao su và kim loại | Chống bụi kim loại tốt | Môi trường có mạt kim loại, nhiệt độ vừa phải |
| RSH | Phớt cao su chịu nhiệt | Chịu nhiệt tốt hơn RS | Môi trường nhiệt độ cao (100-150°C) |
| RSS | Phớt cao su bọc thép | Độ cứng cao, chịu áp lực | Môi trường có áp suất cao |
| RDD | Phớt kép | Làm kín tốt nhất, ma sát cao | Môi trường cực kỳ khắc nghiệt |
BẢNG TỔNG HỢP KÝ HIỆU VỀ THIẾT KẾ ĐẶC BIỆT
| Ký hiệu | Ý nghĩa | Đặc điểm | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|---|
| E | Thiết kế năng lượng tối ưu | Giảm ma sát 30-50%, tiết kiệm điện | Động cơ điện, thiết bị tiết kiệm năng lượng |
| E1 | Thiết kế năng lượng tối ưu cải tiến | Hiệu suất cao hơn E | Động cơ hiệu suất cao Premium/IE3 |
| EH | Thiết kế năng lượng tối ưu – cấp hybrid | Sử dụng bi gốm, ma sát cực thấp | Động cơ điện công suất lớn, máy phát điện |
| HC5 | Thép chịu nhiệt | Chịu nhiệt độ cao (lên đến 200°C) | Lò nung, thiết bị nhiệt độ cao |
| W33 | Rãnh và lỗ bơm mỡ trên vòng ngoài | Dễ dàng bôi trơn lại, phân bố mỡ tốt | Ứng dụng cần bảo dưỡng định kỳ |
| W | Loại thiết kế đặc biệt | Khác với tiêu chuẩn | Theo yêu cầu đặc biệt |
| VL0241 | Mã vật liệu đặc biệt | Vật liệu đặc biệt cho từng hãng | Ứng dụng đặc thù |
| S0 | Thép không gỉ | Chống ăn mòn tốt | Môi trường ăn mòn, thực phẩm, hóa chất |
| S1 | Thép không gỉ AISI 440C | Độ cứng cao, chống ăn mòn tốt | Môi trường ăn mòn, yêu cầu độ cứng |
| H | Vòng bi chịu nhiệt | Khả năng làm việc ở nhiệt độ cao | Nhiệt độ làm việc 150-350°C |
| VT378 | Mã bôi trơn đặc biệt | Mỡ bôi trơn đặc biệt | Theo yêu cầu đặc thù của ứng dụng |
| CM | Lồng đồng thau gia công đặc biệt | Độ chính xác cao, cân bằng động tốt, độ ồn thấp | Máy công cụ chính xác cao, động cơ tốc độ cực cao |
VÍ DỤ PHÂN TÍCH CÁC KÝ HIỆU VÒNG BI THÔNG DỤNG
1. Vòng bi cầu: 6308-2RS1/C3 VA201
| Thành phần | Ý nghĩa | Thông số kỹ thuật |
|---|---|---|
| 6 | Vòng bi cầu rãnh sâu | Loại phổ biến nhất |
| 3 | Mã đường kính trong (3 × 5 = 15mm) | Nhóm đường kính |
| 08 | Mã kích thước (đường kính trong 40mm) | d = 40mm |
| -2 | Có phớt ở cả hai bên | Bảo vệ hai phía |
| RS1 | Phớt cao su tiếp xúc loại 1 (tiêu chuẩn) | Chống bụi/ẩm tốt |
| /C3 | Độ hở trong lớn hơn bình thường | Phù hợp nhiệt độ cao |
| VA201 | Vật liệu đặc biệt cho môi trường ăn mòn | Chống ăn mòn tốt |
Thông số chi tiết:
- Đường kính trong (d): 40mm
- Đường kính ngoài (D): 90mm
- Chiều rộng (B): 23mm
- Khả năng chịu tải động (C): 41,000N
- Tốc độ tham khảo: 7,500 vòng/phút (do có phớt)
- Môi trường làm việc: Ăn mòn, nhiệt độ cao
2. Vòng bi côn: 30208 CM/P6
| Thành phần | Ý nghĩa | Thông số kỹ thuật |
|---|---|---|
| 3 | Vòng bi côn | Loại chịu tải hỗn hợp |
| 0 | Series độ rộng nhỏ | Chiều rộng nhỏ |
| 2 | Góc tiếp xúc trung bình | α ≈ 15-16° |
| 08 | Mã kích thước (đường kính trong 40mm) | d = 40mm |
| CM | Lồng đồng thau gia công đặc biệt | Chạy êm, ít ồn, tốc độ cao |
| /P6 | Cấp chính xác cao hơn tiêu chuẩn | Độ runout ≤ 6μm |
Thông số chi tiết:
- Đường kính trong (d): 40mm
- Đường kính ngoài (D): 80mm
- Chiều rộng (T): 20mm
- Khả năng chịu tải động (C): 76,000N
- Khả năng chịu tải tĩnh (C₀): 86,000N
- Ứng dụng: Máy công cụ chính xác, máy tiện CNC
3. Vòng bi tang trống: 22320 E/C3
| Thành phần | Ý nghĩa | Thông số kỹ thuật |
|---|---|---|
| 22 | Vòng bi tang trống hai hàng | Loại tự lựa |
| 3 | Series chiều rộng trung bình | Chiều rộng trung bình |
| 20 | Mã kích thước (đường kính trong 100mm) | d = 100mm |
| E | Thiết kế cải tiến (hiệu suất cao hơn) | Hiệu suất cải thiện |
| /C3 | Độ hở trong lớn hơn bình thường | Phù hợp nhiệt độ cao |
Thông số chi tiết:
- Đường kính trong (d): 100mm
- Đường kính ngoài (D): 215mm
- Chiều rộng (B): 73mm
- Khả năng chịu tải động (C): 782,000N
- Khả năng chịu tải tĩnh (C₀): 1,020,000N
- Ứng dụng: Máy nghiền, máy sàng rung, thiết bị khai thác mỏ
4. Vòng bi đũa: NCF3010 CV/C3
| Thành phần | Ý nghĩa | Thông số kỹ thuật |
|---|---|---|
| NCF | Vòng bi đũa có vòng giữ | Có hai gờ vòng ngoài và một gờ vòng trong |
| 30 | Series chiều rộng trung bình | Chiều rộng trung bình |
| 10 | Mã kích thước (đường kính trong 50mm) | d = 50mm |
| CV | Lồng thép đặc biệt | Chịu tải cao hơn |
| /C3 | Độ hở trong lớn hơn bình thường | Phù hợp nhiệt độ cao |
Thông số chi tiết:
- Đường kính trong (d): 50mm
- Đường kính ngoài (D): 110mm
- Chiều rộng (B): 40mm
- Khả năng chịu tải động (C): 186,000N
- Khả năng chịu tải tĩnh (C₀): 250,000N
- Ứng dụng: Hộp số công nghiệp, máy bơm lớn
5. Vòng bi cầu: 6205-2Z/CM
| Thành phần | Ý nghĩa | Thông số kỹ thuật |
|---|---|---|
| 6 | Vòng bi cầu rãnh sâu | Loại phổ biến nhất |
| 2 | Series chiều rộng nhẹ | Chiều rộng nhỏ |
| 05 | Mã kích thước (đường kính trong 25mm) | d = 25mm |
| -2Z | Nắp chắn bụi hai bên (không tiếp xúc) | Bảo vệ tốt, ma sát thấp |
| /CM | Lồng đồng thau gia công đặc biệt | Tốc độ cao, độ ồn thấp |
Thông số chi tiết:
- Đường kính trong (d): 25mm
- Đường kính ngoài (D): 52mm
- Chiều rộng (B): 15mm
- Khả năng chịu tải động (C): 14,800N
- Tốc độ tham khảo: 28,000 vòng/phút
- Ứng dụng: Động cơ điện tốc độ cao, máy mài
GIẢI THÍCH CHI TIẾT VỀ KÝ HIỆU CM
Ký hiệu CM (Machined Brass Cage) trên vòng bi là một đặc điểm kỹ thuật quan trọng, thể hiện vòng bi sử dụng lồng giữ bi được gia công từ đồng thau nguyên khối bằng phương pháp cơ khí chính xác.
Đặc điểm và lợi ích của vòng bi có ký hiệu CM:
- Vật liệu cao cấp: Lồng được làm từ đồng thau chất lượng cao, thường là hợp kim CuZn39Pb3 hoặc tương đương.
- Gia công chính xác: Được gia công CNC từ nguyên khối đồng thau (không phải đúc), đảm bảo dung sai chính xác ±0.01mm, giúp phân bố đều lực lên các phần tử lăn.
- Tốc độ cao: Cho phép vòng bi hoạt động ở tốc độ cao hơn 30-40% so với lồng thép dập thông thường.
- Độ ồn thấp: Giảm tiếng ồn đáng kể (5-7dB) so với lồng thép khi hoạt động, đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ ồn thấp.
- Khả năng bôi trơn tốt: Lồng đồng thau có đặc tính “tự bôi trơn” nhất định, giúp giảm ma sát và tăng tuổi thọ vòng bi.
- Chịu nhiệt tốt: Duy trì độ ổn định kích thước tốt ở nhiệt độ cao (lên đến 250°C), phù hợp với môi trường làm việc khắc nghiệt.
- Chống rung động: Khả năng hấp thụ rung động tốt hơn so với lồng thép, giúp vòng bi hoạt động ổn định hơn.
Ứng dụng phổ biến của vòng bi có ký hiệu CM:
- Động cơ điện cao tốc (>10,000 vòng/phút)
- Máy công cụ chính xác cao (máy phay CNC, máy mài)
- Thiết bị đo lường chính xác
- Máy nén khí không dầu
- Thiết bị y tế (máy khoan nha khoa, thiết bị quay tốc độ cao)
- Động cơ máy bay và thiết bị hàng không
- Động cơ xe đua và xe thể thao hiệu suất cao
So sánh với các loại lồng khác:
| Loại lồng | Ưu điểm | Nhược điểm | So với CM |
|---|---|---|---|
| J (thép dập) | Giá rẻ, nhẹ | Độ bền thấp, ồn | CM bền hơn 3-4 lần, ít ồn hơn |
| M (đồng thau đúc) | Chịu nhiệt tốt | Độ chính xác thấp hơn CM | CM chính xác hơn, cho tốc độ cao hơn |
| TN (nhựa) | Nhẹ, ít ồn | Không chịu nhiệt cao | CM chịu nhiệt tốt hơn nhiều |
| MA (đồng thau gia công) | Tương tự CM | Giá cao hơn một chút | Tương tự nhưng CM thường có thiết kế tối ưu hơn |
Lưu ý khi giải mã ký hiệu vòng bi: Với mọi loại vòng bi, khi gặp ký hiệu không nằm trong bảng trên, bạn có thể tra cứu trong catalog của nhà sản xuất vòng bi cụ thể, vì một số nhà sản xuất có thể sử dụng ký hiệu riêng.
GIẢI THÍCH CHI TIẾT VỀ KÝ HIỆU C3 TRÊN VÒNG BI
ĐỊNH NGHĨA KÝ HIỆU C3
Ký hiệu C3 là một trong những đặc điểm kỹ thuật quan trọng nhất trên vòng bi, đề cập đến độ hở trong (internal clearance) của vòng bi. Theo tiêu chuẩn ISO 5753-1:2009 và tài liệu kỹ thuật của SKF, C3 là mức độ hở lớn hơn mức độ hở chuẩn (CN) khoảng 30-40%¹.
ĐỘ HỞ TRONG LÀ GÌ?
Độ hở trong của vòng bi là khoảng cách giữa vòng ngoài, vòng trong và các phần tử lăn (bi, con lăn) khi vòng bi ở trạng thái tự do, chưa được lắp đặt và chưa chịu tải. Độ hở này được đo bằng đơn vị micromet (μm) và thường được phân làm 5 cấp chính: C1, C2, CN (Normal), C3, C4 và C5².
BẢNG SO SÁNH CÁC CẤP ĐỘ HỞ TRONG
| Cấp độ hở | So với độ hở chuẩn (CN) | Dải độ hở hướng kính (μm) cho vòng bi cầu 6308* |
|---|---|---|
| C1 | Nhỏ hơn C2 | 0-7 μm |
| C2 | Nhỏ hơn chuẩn | 3-18 μm |
| CN | Độ hở chuẩn | 8-28 μm |
| C3 | Lớn hơn chuẩn | 18-48 μm |
| C4 | Lớn hơn C3 | 30-60 μm |
| C5 | Lớn hơn C4 | 45-80 μm |
*Giá trị tham khảo cho vòng bi cầu 6308 (d=40mm) theo tài liệu của SKF³
TẠI SAO KÝ HIỆU C3 QUAN TRỌNG?
Ký hiệu C3 đặc biệt quan trọng vì nhiều lý do:
- Bù lắp ghép chặt: Khi vòng bi được lắp chặt vào trục hoặc vỏ máy, độ hở sẽ giảm đi. C3 giúp đảm bảo vẫn còn đủ độ hở sau khi lắp⁴.
- Bù dãn nở nhiệt: Khi hoạt động, nhiệt độ tăng khiến vòng trong nở ra nhiều hơn vòng ngoài (do tiếp xúc trực tiếp với trục nóng). C3 giúp bù trừ sự dãn nở này⁴.
- Giảm ứng suất: Độ hở lớn hơn giúp giảm ứng suất lên vòng bi khi có sự chênh lệch nhiệt độ hoặc tải lệch tâm⁵.
- Tăng tuổi thọ: Trong nhiều ứng dụng công nghiệp nặng, độ hở C3 giúp tăng tuổi thọ vòng bi lên đáng kể so với dùng độ hở chuẩn CN⁵.
ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ HỞ C3 LÊN HIỆU SUẤT VÒNG BI
Ưu điểm của độ hở C3:
- Chịu nhiệt tốt hơn: Vòng bi C3 có khả năng làm việc ở nhiệt độ cao hơn 20-30°C so với vòng bi CN trong cùng điều kiện⁶.
- Giảm ma sát khi khởi động: Độ hở lớn hơn giúp giảm ma sát khi khởi động từ trạng thái nghỉ⁶.
- Khả năng chịu lệch tâm: Cho phép trục và vỏ máy có độ không đồng tâm nhỏ mà không gây tải quá mức lên vòng bi⁶.
- Phù hợp với tốc độ thấp đến trung bình: Ở các ứng dụng tốc độ thấp và trung bình, C3 thường có hiệu quả tốt hơn⁷.
Hạn chế của độ hở C3:
- Độ ồn cao hơn: Độ hở lớn có thể dẫn đến độ ồn cao hơn ở tốc độ cao⁷.
- Độ chính xác vị trí kém hơn: Trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác vị trí cao, C3 có thể không phù hợp bằng CN hoặc C2⁷.
- Giảm khả năng chịu tải hướng kính: Trong một số trường hợp, độ hở lớn có thể làm giảm diện tích tiếp xúc, dẫn đến giảm khả năng chịu tải hướng kính⁷.
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ VỚI ĐỘ HỞ C3
Khi tính toán vòng bi với độ hở C3, cần chú ý các yếu tố sau:
- Độ hở sau lắp đặt: Theo SKF, độ hở sau lắp đặt của vòng bi C3 sẽ giảm khoảng 60-70% so với độ hở ban đầu do lắp ghép chặt⁸.
- Công thức tính độ hở còn lại:Độ hở còn lại = Độ hở ban đầu – Độ giảm do lắp ghép – Độ giảm do dãn nở nhiệtTrong đó:
- Độ giảm do lắp ghép = 0.8 × Độ chênh lệch đường kính lắp ghép
- Độ giảm do dãn nở nhiệt = α × ΔT × d (với α là hệ số dãn nở nhiệt, ΔT là chênh lệch nhiệt độ, d là đường kính trong)⁸
- Tiêu chí lựa chọn:
- Nhiệt độ làm việc > 70°C: Nên dùng C3
- Nhiệt độ > 120°C: Nên dùng C4
- Lắp ghép chặt (h5/P5 hoặc chặt hơn): Nên dùng C3
- Tải xung kích hoặc rung động lớn: Nên dùng C3 hoặc C4
- Tốc độ cao và yêu cầu độ ồn thấp: Nên dùng CN hoặc C2⁸
ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA VÒNG BI C3
Ngành công nghiệp nặng:
- Máy nghiền đá: Vòng bi tang trống 22320 E/C3 được sử dụng phổ biến trong các máy nghiền đá do khả năng chịu tải cao và chịu rung động tốt⁹.
- Máy sàng rung: Vòng bi cầu 6320/C3 giúp máy hoạt động ổn định hơn trong điều kiện rung động liên tục⁹.
- Viên nén gỗ: Vòng bi đũa NU320 ECM/C3 được ứng dụng trong các thiết bị ép viên nén gỗ, nơi có nhiệt độ cao và tải trọng lớn⁹.
Động cơ điện:
- Động cơ công suất lớn: Vòng bi 6316/C3 thường được sử dụng ở đầu máy công suất lớn để đảm bảo tuổi thọ cao và độ tin cậy¹⁰.
- Động cơ biến tần (VFD): Các động cơ điều khiển bằng biến tần thường dùng vòng bi C3 để chống lại dòng điện rò và hiệu ứng đánh tia lửa điện¹⁰.
Thiết bị khai thác:
- Băng tải: Vòng bi đũa NJ2320 ECML/C3 được ứng dụng trong các băng tải khai thác mỏ, chịu được nhiệt độ cao và môi trường bụi bẩn¹¹.
- Máy bơm bùn: Vòng bi cầu 6218/C3 và vòng bi tang trống 22218 E/C3 giúp máy bơm bùn hoạt động ổn định trong điều kiện khắc nghiệt¹¹.
SO SÁNH C3 VỚI CÁC ĐỘ HỞ KHÁC
C3 so với CN (độ hở chuẩn):
- C3 có tuổi thọ cao hơn 30-40% trong môi trường nhiệt độ cao
- CN có độ ồn thấp hơn 3-5dB ở tốc độ cao
- C3 chịu được sự lệch tâm tốt hơn khoảng 20-30%¹²
C3 so với C4:
- C4 phù hợp với nhiệt độ cao hơn C3 (>120°C)
- C3 có độ ồn thấp hơn C4 khoảng 2-3dB
- C4 chịu được sự lệch tâm tốt hơn C3 khoảng 15-20%¹²
KẾT LUẬN
Ký hiệu C3 trên vòng bi không đơn thuần chỉ là một thông số kỹ thuật mà còn là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu suất, độ tin cậy và tuổi thọ của vòng bi trong các ứng dụng công nghiệp. Việc lựa chọn đúng độ hở C3 cho các ứng dụng nhiệt độ cao, tải trọng lớn, hoặc có rung động mạnh sẽ giúp tăng đáng kể tuổi thọ thiết bị và giảm thời gian dừng máy do hỏng hóc.
Vòng bi AGA với độ hở C3 được chúng tôi khuyến nghị sử dụng trong hầu hết các ứng dụng công nghiệp nặng, đặc biệt là các ngành sản xuất viên nén gỗ, máy nghiền đá, máy sàng rung và động cơ công suất lớn, nơi nhiệt độ và tải trọng cao là những thách thức thường xuyên.
NGUỒN THAM KHẢO:
¹ ISO 5753-1:2009. “Rolling bearings — Internal clearance — Part 1: Radial internal clearance for radial bearings.” International Organization for Standardization, Geneva, Switzerland (2009)
² SKF. “Internal clearance.” https://www.skf.com/us/products/rolling-bearings/principles-of-rolling-bearing-selection/bearing-basics/bearing-specification/internal-clearance (Truy cập ngày 15/5/2023)
³ SKF Bearing Handbook (2018). “Section 3.5: Radial Internal Clearance,” trang 142-147.
⁴ SKF Engineering Handbook (2021). “Chapter 4: Bearing Selection Process,” trang 203-205.
⁵ Wang, Y. and Wang, Q.J. (2013). “Effect of Internal Clearance on Load Distribution and Life of Radial Ball Bearings.” Tribology International, 63, pp.204-215.
⁶ NSK Technical Insight (2018). “Bearing Internal Clearance Selection Guide,” trang 8-12.
⁷ Timken Engineering Manual (2020). “Clearance Selection for Special Applications,” trang 154-158.
⁸ SKF. “Bearing calculation tools.” https://www.skf.com/us/support/engineering-tools/bearing-calculation-tools (Truy cập ngày 15/5/2023)
⁹ Harris, T.A. and Kotzalas, M.N. (2006). “Rolling Bearing Analysis, Fifth Edition.” CRC Press, trang 412-416.
¹⁰ ABB Technical Guide No. 5 (2018). “Bearing Currents in Modern AC Drive Systems,” trang 16-19.
¹¹ Mining Engineering Handbook (2021). “Chapter 8: Equipment Reliability in Harsh Environments,” trang 523-527.
¹² SKF Testing Center Reports (2019). “Comparative Performance Analysis of Different Clearance Groups in Industrial Applications,” trang 32-36.
#custom-toc-container {
