Đưa bạn đi để biết hướng đi

Là một bộ phận không thể thiếu và quan trọng trong các sản phẩm cơ khí, vòng bi đóng vai trò quan trọng trong việc đỡ các trục quay. Tùy thuộc vào đặc tính ma sát khác nhau trong vòng bi,ổ trụcỔ trục được chia thành ổ trục ma sát lăn (gọi tắt là ổ trục lăn) và ổ trục ma sát trượt (gọi tắt là ổ trục trượt). Hai loại ổ trục này có những đặc điểm riêng về cấu trúc, và mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng về hiệu năng.

So sánh giữa lăn vàổ trượt

1. So sánh cấu trúc và phương thức vận động

Sự khác biệt rõ ràng nhất giữa ổ bi lăn và ổ bi trơn là sự có hoặc không có các phần tử lăn.

Ổ bi lăn có các phần tử lăn (bi, con lăn hình trụ, con lăn côn, con lăn kim) dựa vào chuyển động quay của chúng để đỡ trục quay, do đó phần tiếp xúc là một điểm, và càng nhiều phần tử lăn thì càng có nhiều điểm tiếp xúc.

Ổ trơn không có các phần tử lăn và dựa vào các bề mặt nhẵn để đỡ trục quay, do đó phần tiếp xúc là một bề mặt.

Sự khác biệt về cấu trúc của hai loại ổ bi này quyết định chế độ chuyển động của ổ bi lăn là lăn, còn chế độ chuyển động của ổ bi trượt là trượt, do đó tình trạng ma sát hoàn toàn khác nhau.

 

2. So sánh sức chứa

Nhìn chung, do diện tích chịu lực lớn của ổ trượt, khả năng chịu tải của nó thường cao hơn so với ổ lăn, và khả năng chịu tải va đập của ổ lăn không cao, nhưng ổ trượt được bôi trơn hoàn toàn bằng chất lỏng có thể chịu được tải trọng va đập lớn nhờ vai trò giảm chấn và hấp thụ rung động của màng dầu bôi trơn. Khi tốc độ quay cao, lực ly tâm của các phần tử lăn trong ổ lăn tăng lên, và khả năng chịu tải của nó giảm xuống (dễ xảy ra tiếng ồn ở tốc độ cao). Trong trường hợp ổ trượt động, khả năng chịu tải của chúng tăng lên khi tốc độ cao hơn.

3. So sánh hệ số ma sát và lực cản ma sát khởi động

Trong điều kiện làm việc bình thường, hệ số ma sát của ổ lăn thấp hơn so với ổ trơn và giá trị này ổn định hơn. Ngược lại, việc bôi trơn ổ trượt dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như tốc độ và độ rung, dẫn đến hệ số ma sát thay đổi rộng.

Khi khởi động, lực cản lớn hơn so với ổ lăn vì ổ trượt chưa hình thành lớp màng dầu ổn định, nhưng lực cản ma sát khi khởi động và hệ số ma sát làm việc của ổ trượt thủy tĩnh rất nhỏ.

 

4. So sánh tốc độ làm việc áp dụng

Do hạn chế của lực ly tâm của các phần tử lăn và sự tăng nhiệt độ của ổ trục, tốc độ quay của ổ trục lăn không thể quá cao, và nhìn chung chỉ phù hợp với điều kiện làm việc ở tốc độ trung bình và thấp. Đối với ổ trục bôi trơn bằng chất lỏng không hoàn toàn, do hiện tượng sinh nhiệt và mài mòn, tốc độ làm việc không nên quá cao. Hiệu suất hoạt động ở tốc độ cao của ổ trục bôi trơn hoàn toàn bằng chất lỏng rất tốt, đặc biệt khi các ổ trục trơn thủy tĩnh được bôi trơn bằng không khí, tốc độ quay của chúng có thể đạt tới 100.000 vòng/phút.

 

5. So sánh tổn thất điện năng

Do hệ số ma sát nhỏ của ổ lăn, tổn thất công suất của chúng thường không lớn, thấp hơn so với ổ lăn bôi trơn bằng chất lỏng không hoàn toàn, nhưng sẽ tăng lên đáng kể khi được bôi trơn và lắp đặt đúng cách. Tổn thất công suất do ma sát của ổ lăn bôi trơn hoàn toàn bằng chất lỏng thấp, nhưng đối với ổ trượt thủy tĩnh, tổng tổn thất công suất có thể cao hơn so với ổ trượt thủy tĩnh do tổn thất công suất của bơm dầu.

 

6. So sánh tuổi thọ sử dụng

Do ảnh hưởng của hiện tượng rỗ bề mặt và mỏi vật liệu, các ổ lăn thường được thiết kế với tuổi thọ từ 5 đến 10 năm, hoặc được thay thế trong quá trình đại tu. Các má phanh của ổ lăn bôi trơn bằng chất lỏng không hoàn toàn bị mòn nghiêm trọng và cần được thay thế thường xuyên. Về lý thuyết, tuổi thọ của ổ lăn bôi trơn hoàn toàn bằng chất lỏng là không giới hạn, nhưng trên thực tế, sự hỏng hóc do mỏi vật liệu ổ lăn có thể xảy ra do chu kỳ ứng suất, đặc biệt là đối với các ổ trượt động.

 

7. So sánh độ chính xác quay

Ổ bi lăn thường có độ chính xác quay cao do khe hở hướng tâm nhỏ. Ổ bi bôi trơn bằng chất lỏng không hoàn toàn ở trạng thái bôi trơn biên hoặc bôi trơn hỗn hợp, hoạt động không ổn định, mài mòn nghiêm trọng và độ chính xác thấp. Nhờ có màng dầu, ổ bi bôi trơn hoàn toàn bằng chất lỏng giúp giảm chấn và hấp thụ rung động với độ chính xác cao. Ổ bi trơn thủy tĩnh có độ chính xác quay cao hơn.

 

8. So sánh các khía cạnh khác

Ổ lăn sử dụng dầu, mỡ hoặc chất bôi trơn rắn, lượng chất bôi trơn rất nhỏ, lượng cần dùng lớn ở tốc độ cao, yêu cầu độ sạch của dầu rất cao, do đó cần phải được bịt kín, nhưng ổ lăn dễ thay thế và thường không cần sửa chữa trục. Đối với ổ trơn, ngoài các ổ bôi trơn bằng chất lỏng không hoàn toàn, chất bôi trơn thường là chất lỏng hoặc khí, lượng cần dùng rất lớn, yêu cầu độ sạch của dầu cũng rất cao, các miếng đệm ổ lăn cần được thay thế thường xuyên, và đôi khi cần phải sửa chữa trục.

 

Lựa chọn vòng bi lăn vàổ trượt

Do điều kiện làm việc thực tế phức tạp và đa dạng, không có tiêu chuẩn thống nhất nào cho việc lựa chọn ổ lăn và ổ trượt. Nhờ hệ số ma sát nhỏ, lực cản khởi động nhỏ, độ nhạy cao, hiệu suất cao và tính tiêu chuẩn hóa, ổ lăn có khả năng thay thế và tính linh hoạt tuyệt vời, thuận tiện trong sử dụng, bôi trơn và bảo trì, nên thường được ưu tiên lựa chọn và được sử dụng rộng rãi trong các loại máy móc thông thường. Ổ trượt có một số ưu điểm riêng, và thường được sử dụng trong một số trường hợp không thể sử dụng ổ lăn, việc sử dụng ổ lăn không thuận tiện hoặc không có ưu điểm nào khi sử dụng ổ lăn.