Vòng bi lăn hình trụ, một hàng ISB

Kiểu NU:

• Vòng ngoài: có hai gờ (2 edges) – dẫn hướng con lăn.
• Vòng trong: không có gờ.
• Dịch chuyển dọc trục: Trục có thể dịch chuyển theo cả hai chiều so với ổ đỡ, bên trong chính vòng bi.
• Ứng dụng: Dùng khi trục và ổ đỡ có độ giãn nở nhiệt khác nhau, cần bù trừ theo cả hai phía.

Kiểu N:

• Vòng trong: có hai gờ.
• Vòng ngoài: không có gờ.
• Dịch chuyển dọc trục: Trục dịch chuyển trong vòng bi theo cả hai chiều.
• Khác biệt với NU: Vị trí các gờ hoán đổi. Lựa chọn giữa N và NU phụ thuộc vào yêu cầu lắp đặt cụ thể (bước, kết cấu trục/ổ).

Ký hiệu: N 205, N 309…

Kiểu NJ:

• Vòng ngoài: hai gờ.
• Vòng trong: chỉ có một gờ (ở một bên).
• Dịch chuyển dọc trục: Trục bị khống chế một chiều – chỉ có thể dịch chuyển về một phía, phía kia bị chặn bởi gờ của vòng trong.
• Ứng dụng: Khi cần định vị trục theo một hướng, cho phép giãn nở theo hướng ngược lại.

Ký hiệu: NJ 202, NJ 2305…

Kiểu NUP:

• Vòng ngoài: hai gờ.
• Vòng trong: gồm một gờ liền và một gờ rời (non-integral edge, thường là vòng chặn riêng).
• Dịch chuyển dọc trục: Hoàn toàn cố định – trục bị khóa theo cả hai chiều.
• Ứng dụng: Yêu cầu định vị trục chính xác tuyệt đối, không có chuyển động dọc trục.

Ký hiệu: NUP 203, NUP 2212…

Vòng bi kết hợp với vòng chặn HJ (Thrust Ring):

Vòng chặn HJ được sử dụng cùng với vòng bi kiểu NU hoặc NJ để tạo khả năng chặn dọc trục.

• NU + HJ → Chặn trục một chiều (giống NJ). Không nên lắp HJ ở cả hai bên vì có thể kẹt con lăn.
• NJ + HJ → Chặn trục hai chiều (giống NUP).

Vòng HJ được tôi cứng và mài chính xác, dung sai đạt cấp Normal theo ISO.

Các biến thể đặc biệt

Vòng bi lỗ côn (Tapered bore):

• Ký hiệu: K (1:12) hoặc K30 (1:30).
• Đặc điểm: Lỗ côn cho phép lắp trực tiếp lên trục côn hoặc qua ống lót siết.
• Khe hở hướng tâm lớn hơn so với vòng bi lỗ trụ cùng cỡ.
• Lưu ý: Liên hệ bộ phận kỹ thuật ISB để kiểm tra tình trạng hàng.

Vòng bi có rãnh vòng hãm (Snap ring groove):

• Ký hiệu: N (có rãnh) hoặc NR (có rãnh + vòng hãm).
• Rãnh được gia công trên đường kính ngoài của vòng ngoài.
• Giúp cố định vòng bi trong ổ đỡ một cách đơn giản, không cần mặt bích.

Thông số kỹ thuật

Kích thước (Dimensions):

Vòng bi lăn hình trụ ISB tuân thủ ISO 15 (kích thước cơ bản d, D, B). Vòng chặn HJ tuân theo ISO 246.

Dung sai (Tolerances):

Sản xuất theo cấp Normal của ISO 492. Có thể cung cấp cấp chính xác cao hơn theo yêu cầu (liên hệ ISB).

Khe hở hướng tâm (Internal radial clearance):

Ngoài khe hở Normal, ISB cung cấp các cấp:

1. C2: Nhỏ hơn Normal.
2. C3: Lớn hơn Normal.
3. C4: Lớn hơn C3.

Chọn khe hở phù hợp với nhiệt độ hoạt động, tốc độ và độ dôi lắp ghép.

Độ lệch cho phép (Misalignment):

1. Giới hạn: chỉ vài phút góc (minutes).
2. Nếu vượt quá → tiếp xúc cạnh con lăn → quá tải cục bộ → hỏng nhanh.
3. Không thích hợp cho trục dễ bị uốn hoặc lắp đặt không đồng tâm.

Dịch chuyển dọc trục (Axial displacement):

Đối với kiểu N, NU, NJ, trục có thể dịch chuyển tương đối so với ổ đỡ do giãn nở nhiệt mà không làm tăng ma sát vì sự dịch chuyển xảy ra bên trong vòng bi (con lăn trượt nhẹ trên bề mặt không có gờ).

Nhiệt độ hoạt động và Vật liệu vòng cách

Giới hạn nhiệt độ:

Vòng bi được xử lý nhiệt đặc biệt để ổn định kích thước ở nhiệt độ cao.

Các loại vòng cách (Cage):

ISB cung cấp 4 loại vòng cách chính:

• Polyamide 6.6 pha thủy tinh – Ép phun, có khe thoát – Ký hiệu: P hoặc TN9.
• Thép lá không tôi – Dập khuôn, có khe (Hình 10b) – Ký hiệu: J
• Đồng thau nguyên khối – Một mảnh (Hình 10c).
• Đồng thau hai mảnh – Tâm vào con lăn – Ký hiệu: M, MA (tâm vào vòng ngoài), MB (tâm vào vòng trong).

Tải trọng và Bôi trơn

Tải trọng tối thiểu (Minimum load)

Để tránh trượt trơn gây hư hỏng (roller sliding), vòng bi lăn hình trụ luôn cần một tải trọng tối thiểu theo hướng tâm. Nếu không:

• Lực quán tính của con lăn và vòng cách + ma sát dầu nhờn có thể gây trượt giữa con lăn và vòng ray.
• Đặc biệt nguy hiểm khi tốc độ cao, tăng tốc lớn hoặc thay đổi tải đột ngột.

Khả năng tải dọc trục (Dynamic axial load capacity)

Vòng bi có gờ trên cả hai vòng (ví dụ NUP) có thể chịu được tải dọc trục kết hợp cùng tải hướng tâm. Giá trị tải dọc trục cho phép phụ thuộc vào:

• Điều kiện bôi trơn.
• Nhiệt độ làm việc.
• Khả năng tản nhiệt của vòng bi.

6.3. Tốc độ giới hạn (Speed limit)

Bảng bên dưới (trong phần tra cứu) cung cấp hai giá trị:

• Grasso (Grease): Bôi trơn bằng mỡ.
• Olio (Oil): Bôi trơn bằng dầu (tốc độ cao hơn).

Bảng tra cứu kích thước chi tiết

Dưới đây là bảng kích thước của vòng bi lăn hình trụ một dãy ISB, bao gồm: đường kính trong (d), ngoài (D), chiều rộng (B), kích thước liên quan (d1, B1), tải trọng động (C), tải trọng tĩnh (Co), tốc độ giới hạn với mỡ/dầu, trọng lượng và mã sản phẩm tương ứng.

Ghi chú:

• - trong cột d1 hoặc B1 nghĩa là không áp dụng.
• Cột “Anello reggispinta” (Thrust collar) là vòng chặn HJ đi kèm (nếu có).

Dải kích thước từ d = 15mm đến d = 25mm

*(Bảng đầy đủ với 100+ kích thước từ trang 7 đến trang 18 của tài liệu gốc. Dưới đây chỉ trích một số kích thước đại diện)*

Dải kích thước trung bình (d = 30mm – 50mm)

Dải kích thước lớn (d = 100mm – 200mm)

Dải kích thước rất lớn (d = 220mm – 1900mm)