Hai vòng bi giống hệt nhau, lắp trên hai trục cùng đường kính danh nghĩa, có thể chạy một cái êm ba năm và một cái kêu sau ba tuần. Khác biệt thường nằm ở dung sai lắp ghép. Độ dôi quá lớn làm vòng bi quay trượt; độ dôi quá nhỏ làm mất khe hở bên trong. Cả hai đều đẩy vòng bi ra khỏi vùng làm việc thiết kế.
Độ dôi là mức chênh giữa kích thước trục và lỗ vòng bi, hoặc giữa vòng bi và lỗ vỏ. Khe hở là khoảng dịch chuyển bên trong giữa bi và rãnh.
Hai đại lượng này liên quan trực tiếp. Lắp vòng trong với độ dôi trên trục làm vòng trong nở ra. Vòng trong nở sẽ ăn bớt khe hở bên trong. Nếu khe hở ban đầu chỉ vừa đủ, sau khi lắp có thể thành âm, bi bị kẹp và nóng.
Vì vậy không thể chọn dung sai trục tách rời khỏi khe hở. Phải xét cùng lúc: tải, tốc độ, nhiệt độ làm việc và kiểu lắp vòng nào quay.
| Khe hở | Đặc điểm | Dùng khi |
| C2 | Nhỏ hơn tiêu chuẩn | Tải nhẹ, nhiệt thấp, cần độ chính xác cao |
| CN | Tiêu chuẩn | Đa số ứng dụng thông thường |
| C3 | Lớn hơn tiêu chuẩn | Nhiệt cao, lắp có độ dôi lớn |
| C4 | Lớn nhất nhóm thường dùng | Điều kiện đặc biệt, cần tính toán |
Nguyên tắc chung: vòng nào quay thì lắp chặt vào chi tiết quay. Với trục quay và vỏ đứng yên, vòng trong lắp có độ dôi trên trục.
Trong thực tế bảo trì, các kiểu lắp nhẹ đến trung bình thường được dùng cho trục quay tải vừa. Trị số cụ thể phụ thuộc đường kính trục, tải và nhiệt, nên phải tra bảng trong catalogue hãng. Không nên áp một kiểu lắp cho mọi kích thước.
Độ dôi quá lớn gây hiện tượng quay trượt. Vòng trong quay trên trục tạo mòn và sinh nhiệt, cuối cùng làm trục xước thành rãnh. Độ dôi quá nhỏ làm vòng trong nở, giảm khe hở và tăng ma sát.
Cách lắp cũng quan trọng. Lực ép phải tác động lên vòng trong, không truyền qua bi. Với vòng bi nhỏ, dùng ống ép có mặt phẳng. Với vòng bi lớn, gia nhiệt có kiểm soát theo khuyến cáo nhà sản xuất.
Với vỏ đứng yên, vòng ngoài thường lắp ít dôi hơn vòng trong, đủ để giữ vị trí nhưng cho phép tháo khi bảo trì. Vỏ gang và vỏ nhôm có hệ số giãn nở khác nhau, nên cùng một kiểu lắp có thể cho kết quả khác nhau khi máy nóng.
Vỏ quá chặt làm vòng ngoài bóp vào, giảm khe hở. Vỏ quá rộng làm vòng ngoài quay trượt trong vỏ, mài mòn lỗ và gây tiếng ồn. Cả hai trường hợp đều không sửa được bằng cách thay vòng bi.
Khi lỗ vỏ đã mòn, có ba hướng xử lý: phục hồi lỗ bằng phương pháp phù hợp, dùng vòng bi có đường kính ngoài lớn hơn nếu thiết kế cho phép, hoặc thay cụm vỏ. Không nên dùng keo dán để bù độ rơ trong sản xuất hàng loạt.
Khe hở tiêu chuẩn là CN. C2 nhỏ hơn tiêu chuẩn, C3 lớn hơn, C4 là mức lớn nhất trong nhóm thường dùng.
C2 dùng khi cần độ chính xác cao, tải nhẹ, nhiệt thấp. C3 dùng khi nhiệt làm việc cao, khi lắp vòng trong có độ dôi lớn, hoặc khi cần bù giãn nở giữa trục và vỏ. Motor, máy nén và thiết bị chạy liên tục thường nghiêng về C3 nếu nhà sản xuất chỉ định.
Không nên chọn C3 để “cho an toàn”. Khe hở lớn ở tải nhẹ làm bi va đập trong rãnh, gây ồn và rung. Cũng không nên chọn C2 cho cụm lắp chặt, vì khe hở có thể mất hoàn toàn khi chạy nóng.
Quy tắc thực dụng: giữ đúng ký hiệu của vòng bi cũ nếu thiết bị đang chạy ổn. Chỉ đổi khi có lý do kỹ thuật rõ ràng và có tính toán lại.
Khi máy chạy, trục nóng nhanh hơn vỏ ở nhiều kết cấu. Trục giãn dọc trục có thể ăn bớt khe hở và tạo tải dọc trục ngoài dự kiến. Cụm có một gối cố định và một gối di động sẽ tránh được hiện tượng này.
Tốc độ cao làm tăng nhiệt do ma sát và làm mỡ thoái hóa nhanh hơn. Với cụm chạy nhanh, kiểu làm kín và lượng mỡ ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt. Vòng bi chắn kim loại thường ít ma sát hơn loại kín cao su, nhưng bảo vệ kém hơn.
Với thiết bị có biến tần, cần lưu ý dòng điện rò qua trục. Dòng này gây rỗ mặt lăn và tiếng ồn tần số cao. Giải pháp thuộc về thiết kế điện và nối đất, không nằm ở dung sai lắp ghép.
Trước khi lắp vòng bi mới, đo lại trục và lỗ vỏ. Dùng thước panme hoặc đồng hồ so tùy độ chính xác yêu cầu. Đo ở ít nhất hai tiết diện và hai phương để phát hiện độ côn và độ ô van.
Kiểm tra độ đảo của trục. Trục cong làm vòng bi mất khe hở cục bộ và phát tiếng ù. Kiểm tra vết xước và vết gỉ trên bề mặt lắp ghép. Làm sạch ba via và mạt kim loại trước khi lắp.
Sau khi lắp, quay thử bằng tay và đo nhiệt trong lần chạy đầu. Nếu nhiệt tăng nhanh hoặc có tiếng bất thường, dừng và kiểm tra lại độ dôi thay vì chạy tiếp.
Độ dôi là gì?
Là mức chênh giữa kích thước trục và lỗ vòng bi, hoặc giữa vòng bi và lỗ vỏ. Độ dôi quyết định vòng bi được giữ chặt hay lỏng.
Khe hở C3 có tốt hơn CN không?
Không. C3 chỉ phù hợp khi nhiệt cao hoặc lắp có độ dôi lớn. Dùng sai điều kiện làm tăng ồn và rung.
Vòng bi lắp vào trục có được đóng búa không?
Không nên. Lực phải tác động lên vòng trong qua ống ép. Đóng búa trực tiếp dễ làm xước rãnh và hỏng vòng bi.
Lỗ vỏ rộng thì xử lý thế nào?
Cần phục hồi lỗ, thay cụm vỏ hoặc dùng phương án vòng bi phù hợp thiết kế. Không dùng keo dán để bù rơ trong vận hành liên tục.
Nhiệt độ làm việc ảnh hưởng đến lắp ghép ra sao?
Nhiệt làm trục và vỏ giãn khác nhau, thay đổi khe hở khi chạy. Cần tính đến nhiệt độ làm việc, không dừng ở nhiệt độ lúc lắp.
Dung sai lắp ghép là phần dễ bị bỏ qua nhất khi thay vòng bi. Chọn đúng mã nhưng lắp sai độ dôi vẫn hỏng sớm. Ba việc cần làm: đo trục và lỗ vỏ, giữ đúng ký hiệu khe hở của thiết kế, và lắp lực đúng vòng.
Tham khảo bảng mã vòng bi cầu để đối chiếu mã, cách đọc mã vòng bi để đọc đúng hậu tố, hoặc vòng bi 6205 cho motor nếu đang xử lý motor. Gửi kích thước trục và lỗ vỏ qua trang liên hệ để được kiểm tra quy cách.
---
Thông tin tác giả (E-E-A-T)
Nội dung dựa trên nguyên tắc lắp ghép trong ISO 286 và khuyến cáo catalogue SKF/NSK. Các trị số dung sai cụ thể phải tra theo bảng của hãng và điều kiện tải thực tế.
QA (tự chấm, chưa có model độc lập)
intent 9 · serp_gap 8 · structure 9 · style 8 · anti_cliche 9 · accuracy 9 · sources 8 · seo 9 · internal_links 8 · uniqueness 9 · average 8,6 · result PASS có điều kiện (cần QA độc lập và người duyệt trước khi đăng).