Thiết kế và chức năng vòng bi

MỘT ổ bi là một ví dụ về phần tử cán không xoay. Những loại vòng bi này rất phổ biến trong tất cả các loại máy móc, bao gồm ô tô, tàu hỏa, động cơ, v.v. Những vòng bi này có thiết kế khác nhau và các ứng dụng khác nhau. Ưu điểm chính của các vòng bi này là chúng có trọng lượng rất nhẹ và linh hoạt, nhưng chúng cũng cung cấp mô-men xoắn cao. Ưu điểm lớn khác của ổ bi là chúng có thể chịu được lực mô-men xoắn lớn và tải trọng cao, điều đó có nghĩa là chúng có thể được sử dụng cho các ứng dụng nặng và mô-men xoắn cao trong máy móc hạng nặng.

Trong một số trường hợp, có thể cần phải quay đồng thời hai quả bóng. Thiết kế của những ổ bi như vậy liên quan đến việc một ổ bi kéo một ổ bi khác về phía nó hoặc một ổ bi trượt giữa một tập hợp bi, trong khi một ổ bi khác quay quanh một trục chính. Nói chung, kích thước của bộ bóng càng lớn thì ma sát giữa các viên bi càng thấp, trong khi kích thước của bộ bóng càng nhỏ thì ma sát giữa các viên bi càng cao. Như vậy, để mang lại khả năng vận hành ở tốc độ cao và tiết kiệm năng lượng tốt, nên sử dụng các loại bóng có kích cỡ khác nhau.

Các thiết kế ổ bi bao gồm một rôto được gắn cố định trên trục hoặc tay quay. Trục và tay quay tốt nhất là làm bằng thép để tạo điều kiện chịu lực đẩy tốt hơn. Sau đó, thiết kế bao gồm một số quả bóng có hình dạng và kích cỡ khác nhau được sắp xếp theo cấu trúc giống ống rung. Thiết kế của ổ bi có thể là một trong những điều sau đây:

Để vận hành ở tốc độ cao và sử dụng năng lượng hiệu quả, hầu hết các ổ bi đều được chế tạo với một ổ đỡ kiểu ống rung duy nhất. Sự sắp xếp này làm giảm lượng năng lượng bị lãng phí dưới dạng nhiệt do dẫn nhiệt. Do đó, lượng nhiệt giảm đi và lượng ma sát tăng lên. Các ống rung sau đó được lắp vào các máy cắt hình nón được sử dụng để truyền lực quay. Lực tác dụng lên các ống rung chủ yếu cần thiết để giúp di chuyển các con lăn. Do đó, lực quay được tạo ra trong quá trình hoạt động có thể giúp giảm lãng phí năng lượng.

Một cơ chế thứ cấp được bao gồm trong quá trình sản xuất nhiều thiết kế ổ bi là sự hiện diện của các con lăn chuyển động hướng tâm. Các con lăn được lắp với sự trợ giúp của một loạt hộp giảm tốc giúp các con lăn chuyển động hướng tâm. Số lượng các con lăn như vậy cần thiết phụ thuộc vào trọng lượng của kết cấu cần được thực hiện, loại con lăn và loại ổ trục.

Hình 19 là một trong những hình thiết kế nổi tiếng nhất trong lịch sử thiết kế ổ bi. Hình 19 đề cập đến hộp số chính được tìm thấy ở trục hoặc bộ phận chuyển động tịnh tiến. Hình 19 bao gồm một vỏ ngoài hình trụ và một loạt các vòng tròn bên trong. Vòng trong được lắp xung quanh một trục bên trong hình trụ được gọi là phốt trục; do đó có thuật ngữ "phản lực ổ bi."