Vòng bi mặt bích: Chức năng, loại và hướng dẫn lựa chọn

Vòng bi mặt bích làm gì

A ổ trục mặt bích hỗ trợ trục quay và khóa nó ở vị trí trục cố định , sử dụng môi hoặc vòng đệm tích hợp (mặt bích) trên vòng ngoài để bắt vít trực tiếp vào khung, tường hoặc vỏ. Thay vì cần một ổ trục riêng cộng với một giá đỡ, bản thân mặt bích sẽ trở thành giao diện lắp, giúp đơn giản hóa việc lắp ráp và giữ cho ổ trục không bị trượt sang một bên dưới tải trọng lực đẩy.

Trong thực tế, ổ trục có mặt bích thực hiện ba công việc cùng một lúc: nó cho phép trục quay với độ ma sát thấp, nó chịu tải trọng hướng tâm ép xuống trục và nó chống lại các lực dọc trục (từ bên này sang bên kia) có thể đẩy ổ trục ra khỏi vị trí. Sự kết hợp này là lý do tại sao các thiết kế mặt bích xuất hiện thường xuyên trong băng tải, hộp số, máy bơm và động cơ trong đó ổ trục phải được lắp vuông góc thay vì chỉ được ép vào trục.

Hiệu suất vòng bi thay đổi mặt bích như thế nào

Mặt bích không phải là một loại ổ trục riêng biệt; nó là một tùy chọn được thêm vào ổ trục hiện có, chẳng hạn như ổ bi, ổ lăn hoặc ống lót trơn. Việc thêm mặt bích sẽ thay đổi cách hoạt động của ổ trục theo ba cách cụ thể.

Khóa trục

Nếu bất kỳ lực nào đẩy dọc theo chiều dài của trục, mặt bích sẽ đóng vai trò như một vai ngăn ổ trục dịch chuyển. Điều này rất quan trọng trong các thiết bị khởi động và dừng thường xuyên, chẳng hạn như bộ truyền động băng tải, trong đó lực đẩy lặp đi lặp lại sẽ dần dần đẩy ổ trục không có mặt bích ra khỏi vị trí.

Chống rung

Bởi vì các bu lông mặt bích trực tiếp vào vỏ nên nó chống lại sự lỏng lẻo khi rung tốt hơn so với sự can thiệp đơn giản hoặc lắp bằng keo. Đây là một lý do khiến các bộ phận ô tô, vốn phải đối mặt với chu kỳ rung và nhiệt liên tục, thường chỉ định vòng bi có mặt bích thay vì thiết kế vừa khít với máy ép.

Gắn đơn giản

Ổ trục có mặt bích có thể được bắt vít thẳng vào bề mặt phẳng mà không cần gia công lỗ khoan hoặc hốc vỏ riêng biệt. Điều này giúp cắt giảm các bước lắp ráp và số lượng bộ phận, điều này rất quan trọng đối với dây chuyền sản xuất khối lượng lớn cũng như sửa chữa tại hiện trường.

Các loại vòng bi mặt bích chính theo thiết kế bên trong

Mặt bích có thể được thêm vào một số kết cấu ổ trục bên trong khác nhau và việc lựa chọn thiết kế bên trong sẽ quyết định khả năng chịu tải, định mức tốc độ và chi phí. Bốn loại nội bộ là phổ biến nhất.

Vòng bi cầu đặc biệt phổ biến trong các thiết bị gắn mặt bích vì các con lăn hình thùng của chúng chịu được độ lệch trục nhỏ, đây là vấn đề thường gặp khi chạy băng tải dài hoặc thiết bị được bắt vít vào khung phẳng không hoàn hảo.

Các loại vòng bi mặt bích bằng cách lắp kiểu bu lông

Tách biệt với phần tử lăn bên trong, vòng bi có mặt bích cũng được phân loại theo số lượng lỗ lắp mà mặt bích có, vì điều này xác định tải trọng hướng trục và hướng tâm mà bản thân giá đỡ có thể chịu được là bao nhiêu.

• Mặt bích 2 bu lông: Hai lỗ ở hai bên đối diện nhau, vỏ hình kim cương hoặc hình cánh. Phù hợp với tải trọng nhẹ đến trung bình và hệ thống băng tải quay chậm.
• Mặt bích 3 bu lông: Mẫu bu lông hình tam giác mang lại nhiều khả năng chống xoay của vỏ hơn, được sử dụng trên thiết bị quay có tải vừa phải.
• Mặt bích 4 bu lông: Mẫu hình vuông hoặc tròn mang lại giá đỡ ổn định nhất, được sử dụng trên tải nặng hơn và thiết bị có độ rung cao hơn như máy bơm và cụm quạt.

Theo nguyên tắc chung, nhiều bu lông lắp hơn có nghĩa là khả năng chống lại lực xoắn trên vỏ tốt hơn, do đó, thiết bị nặng hơn hoặc nhanh hơn có xu hướng chỉ định mặt bích 4 bu lông ngay cả khi ổ trục bên trong có thể chịu được giá đỡ nhẹ hơn.

Các ứng dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp

Vòng bi mặt bích xuất hiện ở bất cứ nơi nào trục cần được đỡ từ tường, khung hoặc tấm thay vì lắp thẳng hàng. Các ví dụ điển hình bao gồm:

1. Hệ thống băng tải trong xử lý vật liệu và xử lý hành lý, trong đó ổ trục bắt vít trực tiếp vào ray khung
2. Máy móc nông nghiệp, chẳng hạn như máy xới và máy gặt, nơi có độ rung và bụi cao đòi hỏi ổ trục được khóa an toàn
3. Các bộ phận của ô tô, bao gồm cả trục và cụm lái, trong đó chu kỳ nhiệt và rung động liên tục loại trừ khả năng lắp dính hoặc lắp ép vừa khít
4. Bộ truyền động đai và quạt HVAC, trong đó ổ trục phải chịu lực đẩy dọc trục do lực căng của đai
5. Thiết bị chế biến và đóng gói thực phẩm, trong đó các thiết bị có mặt bích được bịt kín sẽ giữ chất gây ô nhiễm ra khỏi mương

Một ví dụ thường được trích dẫn là thiết bị có mặt bích F209, kết hợp ổ bi rãnh sâu với vỏ bằng gang và được định mức cho tải trọng hướng tâm và hướng trục kết hợp trong môi trường khai thác mỏ, nông nghiệp và xây dựng, minh họa cách mặt bích và ổ trục bên trong phối hợp với nhau trong một cụm lắp ráp nhỏ gọn.

Cách chọn vòng bi mặt bích phù hợp

Việc chọn ổ trục có mặt bích phụ thuộc vào bốn yếu tố phù hợp với ứng dụng: hướng tải, tốc độ, môi trường và không gian lắp đặt. Làm việc thông qua những điều này để tránh những lỗi lựa chọn phổ biến nhất.

Phù hợp với loại tải

Nếu ứng dụng có lực đẩy dọc trục đáng kể ngoài tải trọng hướng tâm, chẳng hạn như trục được căng bằng đai, hãy chọn thiết kế con lăn hình cầu hoặc côn thay vì ống lót trơn, vì ống lót có mặt bích trơn chỉ phù hợp nhất với tải trọng trục nhẹ .

Kiểm tra phạm vi tốc độ và nhiệt độ

Mỗi ổ trục có mặt bích đều có tốc độ vận hành an toàn tối đa, phụ thuộc vào độ bôi trơn và tải trọng. Việc vận hành ổ trục trên tốc độ định mức sẽ rút ngắn tuổi thọ sử dụng của nó trước khi đạt được tuổi thọ xếp hạng L10 dự kiến ​​theo thống kê.

Xem xét vật liệu nhà ở

Vỏ có mặt bích bằng gang đúc có khả năng chống mài mòn và chịu tải nặng tốt, khiến chúng trở thành lựa chọn phổ biến cho thiết bị xây dựng và khai thác mỏ, trong khi vỏ bọc bằng polymer kim loại phù hợp với tải nhẹ đến trung bình trong môi trường sạch hơn như thiết bị điện tử hoặc thiết bị gia dụng.

Xác nhận mẫu bu lông vừa với khung

Trước khi đặt hàng, hãy xác minh rằng khoảng cách lỗ 2 bu lông, 3 bu lông hoặc 4 bu lông có khớp với khung hoặc vỏ hiện có hay không, vì việc trang bị thêm một mẫu bu lông khác vào cấu trúc hiện có thường tốn nhiều chi phí hơn là chỉ chỉ định mặt bích chính xác ngay từ đầu.