Cơ học của vòng bi rãnh sâu

Vòng bi rãnh sâu là một giải pháp kỹ thuật đáng chú ý dựa trên nguyên tắc tiếp xúc lăn để cho phép các bộ phận máy quay và chuyển động trơn tru. Hiểu cơ chế hoạt động đằng sau các vòng bi này là rất quan trọng để đánh giá cao hiệu quả, khả năng chịu tải và khả năng ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp của chúng.

Thiết kế vòng bi rãnh sâu

Vòng bi rãnh sâu bao gồm một số bộ phận thiết yếu, mỗi bộ phận góp phần tạo nên chức năng và hiệu suất tổng thể của chúng:

Vòng trong và vòng ngoài: Vòng trong của ổ trục được gắn trên trục, trong khi vòng ngoài thường đứng yên và được cố định bên trong vỏ. Cả hai vòng đều có bề mặt nhẵn, được đánh bóng để giảm thiểu ma sát với các quả bóng.

Bi thép: Các bi thép, thường được làm từ thép mạ crôm hoặc thép không gỉ, được định vị chính xác vào khoảng trống giữa vòng trong và vòng ngoài. Số lượng bi có thể thay đổi tùy theo kích thước và khả năng chịu tải của ổ trục.

Lồng hoặc Dải phân cách: Để duy trì khoảng cách đồng đều giữa các quả bóng và tránh tiếp xúc, người ta sử dụng lồng hoặc dải phân cách. Lồng có thể được làm bằng vật liệu như thép dập, đồng thau hoặc polyamit và thiết kế của nó đảm bảo khoảng cách bằng nhau giữa các quả bóng.

Vòng đệm và tấm chắn: Vòng bi rãnh sâu có thể có vòng đệm hoặc tấm chắn để bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi chất gây ô nhiễm và giữ lại sự bôi trơn. Con dấu thường được làm bằng cao su, trong khi tấm chắn được làm bằng kim loại.

Nguyên lý làm việc của vòng bi rãnh sâu

Vòng bi rãnh sâu hoạt động dựa trên nguyên lý tiếp xúc lăn, trong đó các viên bi lăn giữa vòng trong và vòng ngoài chứ không trượt. Hành động lăn này làm giảm đáng kể ma sát, giúp vòng bi tiết kiệm năng lượng hơn và giảm hao mòn.

Khi một lực bên ngoài, chẳng hạn như tải trọng hướng tâm hoặc hướng trục, tác dụng lên ổ trục, các viên bi sẽ phân bổ tải trọng đều lên các vòng trong và ngoài của ổ trục. Thiết kế rãnh sâu cho phép các quả bóng di chuyển tự do trong các rãnh, chịu được cả tải trọng hướng tâm và trục. Kết quả là, vòng bi rãnh sâu có thể chịu được nhiều tổ hợp tải trọng khác nhau, bao gồm tải trọng hướng tâm thuần túy, tải trọng trục thuần túy và sự kết hợp của cả hai (tải trọng hướng tâm trục).

Lồng hoặc dải phân cách đảm bảo rằng các quả bóng duy trì khoảng cách nhất quán với nhau, ngăn ngừa va chạm và ma sát giữa các quả bóng liền kề. Chuyển động được kiểm soát này cho phép ổ trục xử lý tốc độ cao hơn mà không bị quá nhiệt hoặc mài mòn quá mức.