Kích thước cốt lõi và thông số kỹ thuật chính
Mọi thiết kế đều bắt đầu bằng hình học. 3200 A-2ZTN9/MT33 gói hai đường dẫn tải vào một thiết bị. Cách bố trí của nó tương đương với một cặp vòng bi tiếp xúc góc một hàng được bố trí quay lưng vào nhau theo cấu hình loại O, tuy nhiên nó yêu cầu không gian trục ít hơn đáng kể. Bảng bên dưới liệt kê dữ liệu chiều cốt lõi mà các kỹ sư kiểm tra đầu tiên.
| tham số | Giá trị |
|---|---|
| Loại ổ trục | Vòng bi tiếp xúc góc hai dãy |
| Đường kính lỗ khoan (d) | 10mm |
| Đường kính ngoài (D) | 30mm |
| Chiều rộng (B) | 14 mm |
| Góc tiếp xúc | 30° |
| cân nặng | Khoảng 0,051 kg |
| Kích thước phi lê (r1,2) | Tối thiểu 0,6 mm |
| Khoảng cách điểm áp lực (a) | 16 mm |
Đọc lỗ khoan, đường kính ngoài và chiều rộng
Lỗ khoan 10 mm và đường kính ngoài 30 mm tạo nên một vỏ bọc nhỏ gọn phù hợp với các hộp số nhỏ, trục bơm và vỏ đầu động cơ. Chiều rộng 14 mm là yếu tố giúp cặp tựa lưng hoạt động hiệu quả. Một nhà thiết kế có được khả năng chịu lực dọc trục của hai vòng bi trong một phạm vi chỉ rộng hơn một chút so với một đơn vị hàng. Với khối lượng khoảng 0,051 kg, ổ trục tăng thêm rất ít quán tính quay, điều này quan trọng khi trục tăng tốc và giảm tốc thường xuyên.
Phi lê và khoảng cách điểm áp lực
Hai giá trị trong bảng rất dễ bị bỏ qua. Kích thước góc tối thiểu 0,6 mm cho người thợ máy biết độ sắc nét của trục và các góc vai của vỏ. Một góc chặt hơn giá trị này sẽ ngăn vòng bi tựa hoàn toàn vào vai, dẫn đến lệch trục và gây khó chịu. Khoảng cách điểm áp suất 16 mm xác định vị trí mà tải trọng tác động hiệu quả dọc theo trục. Sử dụng nó khi bạn tính toán mô men tải trên trục, vì nó xác định cánh tay đòn giữa ổ trục và lực tác dụng.
Xếp hạng tải và giới hạn tốc độ
Dữ liệu tải và tốc độ quyết định liệu ổ trục có tồn tại được trong chu kỳ làm việc hay không. Xếp hạng được công bố được tóm tắt trong các thẻ bên dưới, theo sau là bảng giải thích ý nghĩa của từng xếp hạng trong thực tế.
| Đánh giá | Giá trị | Ý nghĩa thực tiễn |
|---|---|---|
| Xếp hạng tải động cơ bản (C) | 7,61 kN | Cơ sở đánh giá tuổi thọ mỏi dưới tải trọng quay |
| Xếp hạng tải tĩnh cơ bản (C0) | 4,3 kN | Giới hạn đối với tải đứng yên hoặc tải va đập trước khi biến dạng vĩnh viễn |
| Giới hạn tải mỏi (Pu) | 0,183 kN | Mức tải dưới mức mà hư hỏng do mỏi sẽ rất chậm khi được bôi trơn tốt |
| Tốc độ tham chiếu | 26.000 vòng/phút | Giá trị tốc độ được sử dụng làm tham chiếu trong điều kiện xếp hạng danh mục |
| Giới hạn tốc độ | 24.000 vòng/phút | Giới hạn tốc độ trên trong điều kiện bôi trơn và làm mát đã nêu |
Công suất tĩnh và động
Xếp hạng động chi phối quá trình quay liên tục, trong khi xếp hạng tĩnh bảo vệ ổ trục trong các cú sốc khởi động, tác động khi vận chuyển hoặc dừng máy khi có tải. Trước tiên, một hệ thống có tải va đập thường xuyên phải được kiểm tra dựa trên giá trị tĩnh vì vết lõm cố định trên rãnh là không thể đảo ngược. Giới hạn mỏi là một tham chiếu hữu ích cho các giai đoạn tải nhẹ, trong đó ổ trục dự kiến sẽ hoạt động trong thời gian dài mà không bị mỏi bề mặt.
Xếp hạng tốc độ trong thực tế
Các giá trị tốc độ phải được đọc cùng với thiết kế vòng đệm và lồng. Tốc độ giới hạn 24.000 vòng/phút có thể đạt được do ổ trục sử dụng tấm chắn không tiếp xúc và lồng polyamit nhẹ, vừa làm giảm ma sát vừa giảm nhiệt. Giữ tốc độ vận hành ở mức thoải mái dưới mức giới hạn, đặc biệt ở nhiệt độ môi trường cao, vì nhiệt sinh ra ở tốc độ này sẽ rút ngắn tuổi thọ của dầu mỡ và tăng độ mài mòn của phốt.
Giải mã mã hậu tố
Ký hiệu 3200 A-2ZTN9/MT33 là mô tả ngắn gọn về cấu hình thiết kế. Mỗi phần tử hậu tố sẽ cho bạn biết điều gì đó cụ thể về cách hoạt động của ổ trục, đó là lý do tại sao việc đọc mã chính xác sẽ giúp ngăn ngừa những sai sót đặt hàng tốn kém.
| Hậu tố | Ý nghĩa | Tác động thiết kế |
|---|---|---|
| A | Thiết kế bên trong với góc tiếp xúc 30° | Xác định sự cân bằng giữa khả năng chịu tải hướng tâm và hướng trục |
| 2Z | Tấm chắn thép ở cả hai bên, con dấu không tiếp xúc | Ngăn chặn ô nhiễm mà không ma sát, hỗ trợ tốc độ cao |
| TN9 | Vòng cách bằng polyamit gia cố bằng sợi thủy tinh, dẫn hướng bằng vòng ngoài | Nhẹ, ma sát thấp và ổn định khi quay tốc độ cao |
| MT33 | Mỡ bôi trơn nhiệt độ thấp được nạp sẵn cho phạm vi nhiệt độ rộng | Loại bỏ nhu cầu tái bôi trơn ban đầu trong dịch vụ tiêu chuẩn |
Hai ký hiệu khiên trông giống nhau và thường bị nhầm lẫn. Tấm chắn không tiếp xúc để lại một khe hở nhỏ nên hầu như không gây thêm ma sát nhưng chỉ có khả năng bảo vệ hạn chế khỏi bụi mịn. Phớt tiếp xúc giúp bảo vệ tốt hơn nhưng tạo ra nhiều nhiệt hơn ở tốc độ cao. Vì hậu tố 2Z biểu thị thiết kế không tiếp xúc nên ổ trục phù hợp nhất với môi trường sạch sẽ, khép kín trong đó tốc độ là ưu tiên chính.
Ưu điểm về cấu trúc trong máy thật
Hình học liên tiếp
Sự sắp xếp tựa lưng vào nhau là ưu điểm cốt lõi của thiết kế hàng đôi. Hai hàng bi dùng chung một bộ vòng duy nhất, do đó, cặp bi này xử lý tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục theo cả hai hướng trong khi vẫn giữ trục ở giữa. Khả năng chống mômen nghiêng này rất có giá trị khi trục phải luôn cứng, chẳng hạn như vị trí ăn khớp bánh răng hoặc cánh quạt máy bơm có lực đẩy không đồng đều.
So với việc lắp hai vòng bi một hàng riêng biệt, bộ phận tích hợp giúp giảm độ phức tạp gia công. Lỗ và vai của vỏ chỉ cần một chỗ ngồi chính xác và mối quan hệ tải trước giữa hai hàng được thiết lập trong quá trình sản xuất chứ không phải bởi nhà lắp ráp.
Khả năng tốc độ cao
Tốc độ cao phụ thuộc vào khả năng sinh nhiệt, hoạt động bôi trơn và độ ổn định của lồng. Sự kết hợp giữa các tấm chắn không tiếp xúc và lồng polyamit giúp ma sát ở mức thấp, đồng thời lượng mỡ nạp cố định sẽ tránh được tổn thất khi khuấy do đổ đầy quá mức. Do đó, các nhà thiết kế có thể nhắm đến các trục chạy tốt hơn tốc độ thông thường, miễn là vỏ tản nhiệt và tốc độ vận hành vẫn nằm trong giới hạn định mức.
Thiết kế bôi trơn trước
Các ổ trục đã được bôi mỡ MT33. Điều này giúp đơn giản hóa việc lắp đặt vì không cần thêm bước bôi trơn trên dây chuyền lắp ráp và nó loại bỏ nguồn ô nhiễm thông thường. Đối với các ứng dụng kín suốt đời, việc không có cổng tái bôi trơn cũng làm giảm số lượng đường rò rỉ tiềm ẩn trong máy.
Lĩnh vực ứng dụng
Vòng bi phù hợp với các máy móc phải chịu tải hướng tâm và tải hướng trục cùng nhau bên trong một phần quay nhỏ gọn. Các lĩnh vực ứng dụng phổ biến nhất bao gồm:
- Máy bơm: máy bơm công nghiệp và máy bơm nước nơi phải kiểm soát lực đẩy từ bánh công tác.
- Hộp số: hộp số và hộp giảm tốc trong đó độ cứng của trục ảnh hưởng đến chất lượng lưới bánh răng.
- Động cơ điện: động cơ, máy phát điện chạy ở tốc độ cao và cần vị trí trục ổn định.
- Máy móc công nghiệp: cụm xoay nhỏ gọn mang tải trọng kết hợp trong không gian chật hẹp.
Khi bạn tìm kiếm các lựa chọn nhà cung cấp, một Vòng bi 3200 a-2ztn9/mt33 có thể được chỉ định cùng với kích thước và mã hậu tố của nó, giúp tránh nhầm lẫn với các biến thể có con dấu hoặc lồng khác nhau.
Hướng dẫn lựa chọn
Sử dụng trình tự sau để quyết định xem ổ trục này có phù hợp với ứng dụng của bạn hay không. Mỗi bước sử dụng dữ liệu được thảo luận ở trên nên quyết định vẫn có thể theo dõi được.
- Xác định hướng tải. Đo tải trọng hướng tâm và tải trọng trục riêng biệt, bao gồm tải trọng va đập và tải trọng đảo ngược. Nếu lực đẩy tác động theo cả hai hướng thì thiết kế hàng đôi là một ứng cử viên sáng giá.
- Kiểm tra tốc độ so với giới hạn. So sánh tốc độ vận hành với tốc độ giới hạn 24.000 vòng/phút và giữ một giới hạn về mức tăng nhiệt độ và tốc độ tăng đột biến.
- Xác nhận con dấu và dầu mỡ. Sử dụng tấm chắn 2Z không tiếp xúc và mỡ MT33 khi môi trường sạch sẽ và nhiệt độ nằm trong phạm vi đã nêu.
- Xác minh hình học vai. Kiểm tra để đảm bảo bán kính trục và vai vỏ ít nhất là 0,6 mm và khoảng cách điểm áp 16 mm có khớp với phân tích mô men hay không.
- Xem lại công suất tĩnh. Xác nhận rằng tải trọng tĩnh 4,3 kN có thể chịu được va đập hoặc tải trọng đứng yên trong trường hợp xấu nhất.
Nếu môi trường có chứa bụi mài mòn hoặc nước rửa trôi, hãy xem xét loại phốt khác. Tấm chắn không tiếp xúc được thiết kế cho các máy kín thay vì môi trường xung quanh mở hoặc khắc nghiệt.
Lập kế hoạch lắp đặt, bôi trơn và vòng đời
Việc cài đặt đúng sẽ bảo vệ hiệu suất định mức. Làm sạch trục và vỏ, kiểm tra kích thước so với giá trị đã công bố và ấn đều các vòng để tải trọng không đi qua các quả bóng trong quá trình tựa. Tránh va đập trực tiếp vào các vòng đệm, vì ngay cả một biến dạng nhỏ của tấm chắn thép cũng có thể tạo ra tiếp xúc tạo ra nhiệt ở tốc độ cao.
Vì ổ trục được bôi trơn trước nên kế hoạch bảo trì tập trung vào nhiệt độ và độ rung thay vì bôi trơn thông thường. Theo dõi nhiệt độ vỏ trong quá trình vận hành và ghi lại mức độ rung khi bắt đầu sử dụng. Sự tăng dần của một trong hai giá trị thường báo hiệu sự hao mòn sớm hoặc sai lệch, cho phép hành động khắc phục trước khi hỏng hóc. Khi máy hoạt động trong môi trường ổn định và sạch sẽ, mỡ được đổ sẵn có thể hỗ trợ thời gian sử dụng lâu dài mà không cần bôi trơn thêm.
Câu hỏi thường gặp
Câu hỏi 1: Góc tiếp xúc 30 độ có ý nghĩa gì đối với thiết kế của tôi?
Góc tiếp xúc 30 độ có nghĩa là các quả bóng ép vào mương ở một góc hỗ trợ cả tải trọng hướng tâm và hướng trục. Góc tiếp xúc lớn hơn thường làm tăng công suất dọc trục, do đó giá trị này mang lại sự kết hợp cân bằng cho lực đẩy của bơm và tải trọng trục hộp số.
Câu hỏi 2: Vòng bi này có thể chạy ở tốc độ giới hạn tối đa trong bất kỳ môi trường nào không?
Tốc độ giới hạn giả định các điều kiện bôi trơn và làm mát đã nêu. Trong môi trường nóng hoặc có khả năng tản nhiệt kém, hãy vận hành dưới mức giới hạn và theo dõi nhiệt độ. Việc duy trì giới hạn tốc độ giúp kéo dài tuổi thọ dầu mỡ và bảo vệ các tấm chắn không tiếp xúc.
Câu 3: Tại sao kích thước góc lượn lại quan trọng khi lắp ổ trục?
Kích thước góc tối thiểu 0,6 mm đảm bảo rằng vòng bi tựa hoàn toàn vào vai. Một góc sắc hơn có thể ngăn cản sự tiếp xúc thích hợp, gây ra sai lệch và phân bổ tải trọng không đồng đều làm giảm tuổi thọ sử dụng.
Câu hỏi 4: Có cần bổ sung thêm mỡ đã đổ sẵn trong quá trình sử dụng không?
Trong môi trường sạch tiêu chuẩn, mỡ MT33 được thiết kế để duy trì tuổi thọ của ổ trục kín mà không cần bôi trơn thêm. Thay vào đó, hãy theo dõi nhiệt độ và độ rung, đồng thời tham khảo ý kiến nhà sản xuất máy nếu điều kiện vận hành thay đổi đáng kể.
