Hướng dẫn lựa chọn vật liệu cho vòng giữ ổ trục: Chiến lược thích ứng với điều kiện làm việc từ kim loại đến nhựa kỹ thuật

Trong thiết kế ổ bi, mặc dù vòng cách không trực tiếp chịu tải, nhưng nó đóng vai trò quan trọng đối với sự ổn định, tuổi thọ và điều kiện làm việc phù hợp. Việc lựa chọn vật liệu cần xem xét toàn diện các yếu tố như tốc độ quay, nhiệt độ, môi trường ăn mòn và các yêu cầu an toàn.

Các vật liệu thông dụng và đặc điểm của chúng như sau:

Vòng giữ bằng đồng thau nguyên khối (mã M): Có độ bền cơ học cao, chống mài mòn, phù hợp với hầu hết các điều kiện làm việc thông thường, hầu như không có hạn chế sử dụng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng hiện tượng nứt do ăn mòn ứng suất dễ xảy ra trong môi trường có chứa amoniac, do đó nên tránh sử dụng. Ngoài ra, vì lý do chi phí và gia công, các ổ trục nhỏ thường không sử dụng loại cấu trúc này.

Khung chắn bằng nhựa kỹ thuật (như loại TN, thường là nylon gia cường sợi thủy tinh): nhẹ, ma sát thấp, đặc biệt thích hợp cho hoạt động tốc độ cao. Chế độ hỏng hóc của nó có tính chất "từ từ" - nhiệt độ sẽ tăng dần cùng với sự suy giảm hiệu suất, giúp dễ dàng cảnh báo trước. Tuy nhiên, do hỏng hóc không đột ngột, nó có thể gây nguy hiểm về an toàn trong các tình huống như hầm mỏ có nguy cơ cháy nổ, vì vậy không nên sử dụng. Phạm vi nhiệt độ làm việc thông thường là -40 ℃ đến 120 ℃.

Vòng cách bằng thép hoặc sắt dẻo (mã F): kết cấu chắc chắn, giá thành rẻ, phù hợp với hầu hết các loại vòng bi vạn năng. Tuy nhiên, nó ít được sử dụng phổ biến trong các vòng bi lớn (có đường kính ngoài trên 400mm), chủ yếu là do cân nhắc về trọng lượng và cân bằng động.

Cơ sở tham khảo lựa chọn:

Lấy ví dụ vòng bi rãnh sâu, khi đường kính ngoài D ≤ 400mm, người ta thường sử dụng các tấm thép dập hoặc tấm đồng thau để giữ vòng bi; Đối với các vòng bi kích thước lớn có D > 400mm, người ta ưu tiên sử dụng các vòng giữ bằng đồng thau nguyên khối để đảm bảo độ cứng vững về cấu trúc và độ tin cậy khi vận hành.

Tóm lại, việc lựa chọn vật liệu khung chắn không phải là "càng đắt càng tốt", mà cần phải bám sát điều kiện vận hành thực tế và đạt được sự cân bằng tối ưu giữa an toàn, tuổi thọ và chi phí.