Bạn có thể quen thuộc với vòng bi lăn kim quay (thường được gọi đơn giản là vòng bi lăn kim kim), được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng truyền tải điện trong ô tô và công nghiệp do kích thước nhỏ gọn và khả năng chịu tải cao. Nhưng bạn có biết rằng một số vòng bi tuyến tính cũng sử dụng con lăn kim?
Đối với vòng bi tuyến tính, con lăn kim lần đầu tiên được tích hợp vào các hướng dẫn tuyến tính không tuần hoàn, nhưng các nhà sản xuất gần đây đã giới thiệu các hướng dẫn đường ray định hình tuần hoàn với vòng bi lăn kim để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về độ cứng và độ trơn của chuyển động.
Làm thế nào để con lăn kim khác với con lăn hình trụ?
Sự khác biệt chính giữa con lăn hình trụ và con lăn kim là tỷ lệ chiều dài trên đường kính của con lăn. Để được phân loại là một con lăn kim, chiều dài của con lăn phải ít nhất gấp 3 lần đường kính của nó. Trên thực tế, con lăn kim có thể có tỷ lệ chiều dài trên đường kính giữa 3: 1 và 10: 1, trong khi con lăn hình trụ có tỷ lệ chiều dài trên đường kính nhỏ hơn 3: 1.
Các thành phần mang tải truyền thống trong vòng bi tuyến tính - cả hai loại tuần hoàn và không tuần hoàn - đều là bóng hoặc con lăn hình trụ, cả hai đều cung cấp khả năng chịu tải cao, ma sát thấp và độ cứng tốt cho các ứng dụng chuyển động tuyến tính. Nhưng cũng giống như các con lăn hình trụ cung cấp một bước tiến lên về hiệu suất trên các quả bóng - đặc biệt là về khả năng chịu tải và độ cứng - các con lăn kim cung cấp hiệu suất thậm chí tốt hơn so với các con lăn hình trụ ở một số khía cạnh.
Con lăn kim cung cấp vòng bi tuyến tính không tuần hoàn với khả năng tải cao hơn và độ cứng cao hơn so với con lăn hoặc con lăn hình trụ trong cùng dấu chân hoặc nhỏ hơn.
Tín dụng hình ảnh: Schneeberger
Tín dụng hình ảnh: Schneeberger
Trong vòng bi hướng tâm, một trong những lý do chính để sử dụng con lăn kim là kích thước nhỏ gọn của chúng, nhưng trong vòng bi tuyến tính, lợi ích chính của con lăn kim so với quả bóng hoặc con lăn hình trụ thậm chí còn có khả năng chịu tải cao hơn và độ cứng tốt hơn. Điều này là do khi sử dụng con lăn kim, tải trọng được phân phối giữa nhiều con lăn nhỏ hơn, mỗi con lăn có diện tích tiếp xúc lớn hơn con lăn hình trụ (do chiều dài con lăn kim dài hơn). Điều này làm giảm áp suất trên mỗi con lăn và cho phép ổ trục mang tải cao hơn. Tải ít hơn trên mỗi con lăn cũng có nghĩa là ít biến dạng hơn và do đó, độ cứng cao hơn. Trên thực tế, độ cứng của ổ trục tuyến tính kim có thể cao hơn tới 50% so với phiên bản con lăn hình trụ.
Trong vòng bi tuyến tính tuần hoàn, con lăn kim không chỉ cung cấp khả năng tải cao hơn và độ cứng cao hơn, mà còn chuyển động mượt mà hơn so với con lăn hoặc con lăn hình trụ.
Tín dụng hình ảnh: Nippon mang
Tín dụng hình ảnh: Nippon mang
Nhiều hơn, các con lăn nhỏ hơn có nghĩa là các xung nhỏ hơn do chuyển động của các con lăn.
Tín dụng hình ảnh: Nippon mang
Tín dụng hình ảnh: Nippon mang
Đối với vòng bi đường ray định hình tuần hoàn, con lăn kim cũng cung cấp chuyển động mượt mà hơn trong hai liên quan. Đầu tiên, con lăn kim có ma sát (chạy) cao hơn so với con lăn hoặc con lăn hình trụ. Mặc dù ma sát chạy cao hơn, trong một số ứng dụng, một đặc điểm tiêu cực, trong trường hợp các hướng dẫn tuyến tính có tải trọng cao, độ cứng cao, ma sát chạy tăng có thể là một lợi ích vì nó làm giảm rung động do ngoại lực. Và với tải trọng phân tán trên nhiều hơn, các con lăn nhỏ hơn, xung dọc của ổ trục gây ra bởi chuyển động của các con lăn cũng giảm.
Mặc dù vòng bi kim quay có thể được chế tạo có hoặc không có lồng, tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu lắp đặt, cả thiết kế ổ trục tuyến tính tuần hoàn và không tuần hoàn đều chứa con lăn kim trong lồng. Lồng ngăn ngừa xiên và lệch, đảm bảo các con lăn kim được tải đều và ngăn chặn đánh giá các khả năng tốc độ. Và đối với các thiết kế không tuần hoàn, các lồng được cung cấp với cơ chế chống leo trèo hoặc cơ chế điều khiển lồng lồng để đảm bảo lồng vẫn ở vị trí trung tâm.
Điều quan trọng cần lưu ý là vì vòng bi tuyến tính của con lăn kim sử dụng nhiều hơn, con lăn nhỏ hơn so với thiết kế con lăn bóng hoặc hình trụ, nên có ít không gian bên trong ổ trục để bôi trơn được giữ lại. Do đó, bôi trơn thích hợp có thể thậm chí còn quan trọng hơn với vòng bi tuyến tính kim lăn so với phiên bản con lăn bóng hoặc hình trụ.
Trong vòng bi tuyến tính không tuần hoàn, thiết kế con lăn kim phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu tải cao hơn và độ cứng tốt hơn trong cùng kích thước (hoặc tương tự) như các phiên bản con lăn bóng hoặc hình trụ truyền thống. Trong vòng bi đường ray định hình tuần hoàn, thiết kế con lăn kim đáp ứng nhu cầu ứng dụng - thường thấy trong ngành công cụ máy móc - cho độ cứng cực cao và chuyển động trơn tru nhất có thể.
Nhận xét
Đăng nhận xét