Cách tính tuổi thọ của vòng bi

Cách tính tuổi thọ của vòng bi

Trong quá trình sử dụng vòng bi thì việc biết cách tính tuổi thọ của vòng bi là rất qua trọng và cần thiết. Việc này giúp tính toán được thời gian để bảo dưỡng và thay thế nhằm đảm bảo cho máy móc được vận hành liên tục. Trong bài viết này Esatech chia sẻ đến bạn đọc cách tính khả năng chịu tải và tuổi thọ cơ bản của vòng bi.

Mặc dù có nhiều yêu cầu khác nhau cho từng loại vòng bi nhưng nói chung trong từng ứng dụng riêng biệt có những yêu cầu cần thiết sau:

  • Khả năng chịu tải cao
  • Vòng quay nhẹ nhàng và êm
  • Độ rắn chắc cao
  • Ít ma sát
  • Độ chính xác cao
  • Đáng tin cậy

Yêu cầu đòi hỏi độ tin cậy hay sự bền lâu là một điều cần thiết để thiết lập chế độ thời gian làm việc và có yêu cầu cần được bảo dưỡng. Đòi hỏi độ tin cậy cao (nghĩa là tuổi thọ của vòng bi) bao gồm mỡ bôi trơn, tiếng động âm thanh cũng như độ mỏi của kim loại. Độ tin cậy sẽ bị giảm đi khi có bất kì hư hỏng và việc giảm chất lượng.

Quá trình lắp ráp, vận hành không đúng và sử dụng chất bôi trơn không thích hợp là nguyên nhân chính làm tuổi thọ không kéo dài như ước tính. Cho dù vòng bi được bảo dưỡng hay lắp đặt tốt thế nào đi nữa, vòng bi sẽ nhanh chóng bị hư do viên bi làm việc không hiệu quả và do sức ép của tại trọng vòng bi.

Cách tính tuổi thọ của vòng bi

1. Nếu nghiệm thử, nên chú ý theo dõi dấu hiệu suy giảm, cho thấy vòng bi không thích hợp để dùng lâu hơn

Thời gian tuổi thọ vòng bi được tính bằng giờ hay bằng vòng quay được xác định trước như là giới hạn trước thời gian vòng bi cần thay thế một cách tự động.Khi tuổi thọ đã tính suy giảm khác nhau theo từng chủng loại và kích cỡ vòng bi sử dụng dưới điều kiện tải trọng giống nhau. Cần phải phân tích kĩ điều kiện tải trọng và cuối cùng là chọn lựa nên dùng vòng bi nào để thỏa mãn yêu cầu của từng ứng dụng.Sự suy yếu của vòng bi được phân tán đều. Khi một loại vòng bi làm việc trong cùng điều kiện sẽ phát sinh hiện tượng phân tán bằng thống kê. Việc sử dụng tuổi thọ trung bình là không đủ tiêu chuẩn để lựa chọn vòng bi. Thay vào đó, tốt hơn nên xem xét giới hạn (tính bằng giờ hay số vòng quay) có thể đạt được công suất phần trăm vòng bi làm việc.

2. Theo đó, tuổi thọ và tải trọng động cơ bản Cr hay Ca được xác định bằng cách dùng định nghĩa sau:

  • Tuổi thọ cơ bản được xác định bằng tổng số vòng quay (hay tổng số giờ làm việc tại tốc độ ổn định nào đó) mà 90% của các loại vòng bi đồng nhất làm việc trong điều kiện giống nhau có thể hoàn tất mà không gặp hư hại nào về vật liệu hay bị suy yếu.
  • Tải trọng động cơ bản (Cr hay Ca) được xác định khi tải trọng không đổi hướng và độ lớn mà sẽ làm hỏng vòng bi sau một triệu vòng.

Tải trọng hướng tâm không đổi hướng hay tải trọng đẩy (đối với vòng bi hướng tâm và vòng bi đỡ chặn) đều được dùng như tải trọng cơ bản. Tuổi thọ vòng bi được tính theo công thức:

  • L = (C/p)*P
  • Lh = (C/p)*P * (106/(60*n))
  • Trong đó:
  • – L: tuổi thọ cơ bản (106 rev)
  • – Lh: tuổi thọ cơ bản tính bằng giờ
  • – C: tải trọng cơ bản (N) (Cr đối vói vòng bi hướng tâm và Ca đối với vòng bi chà)
  • – P: Tải trọng vòng bi (tải trọng động tương đương) (N), Pr đối với hướng tâm và Pa đối với vòng bi chà.
  • – p : 3 đối với vòng bi cầu , 10/3 đối với vòng bi trụ
  • – n: Tốc độ vòng quay (rpm)

Mối liên hệ của fh là hệ số tuổi thọ của vòng bi và fn hệ số tốc độ được tóm tắt ở bảng sau:

Vòng bi trònVòng bi trụ
Tuổi thọ cơ bảnLh = 500*f3hLh = 500*fh*(10/3)
Hệ số tuổi thọfh = fn*(C/p)fh = fn*(C/p)

Để xác định tải trọng động cơ bản, C, tải trọng vòng bi tương đương, P, và tốc độ làm việc, n, vòng quay mỗi phút.

  • C = (P/fn) * (Lh/500)*(1/p)
  • Thời gian làm việc của của vòng bi bánh xe hơi được xác định bằng km dùng công thức sau:
  • Ls = ((Π*D)*L)/1000
  • Trong đó:
  • – Ls: km đi qua (106 km)
  • – D: đường kính ngoài của bánh xe (m)
  • – L: tuổi thọ tính bằng vòng quay

Các giá trị thừa số tuổi thọ fh, tùy theo ứng dụng của từng loại máy móc. Sau đây là một vài ví dụ.

Điều kiện ứng dụngVí dụ ứng dụngHệ số tuổi thọ (fn
Sử dụng không thườngBản lề cửaĐến 1,5
Sử dụng thời gian ngắn hoặc không liên tục– Dụng cụ cầm tay
– Thiết bị nông nghiệp
– Dụng cụ gia đình
– Cần trục
2-3
Sử dụng thời gian không liên tục hoặc từng thời kì– Máy móc ngày điện
– Dây truyền lắp ráp băng tải
– Các ứng dụng chung của cần cẩu
– Mô tơ máy điều hòa gia dụng
3-4
Sử dụng 8h/ngày, không liên tục– Các ứng dụng đồ dụng tổng hợp
– Môtơ công nghiệp
3-5
Sử dụng 8h/ngày, liên tục– Cần trục sử dụng liên tục
– Quạt gió
– Trạm chuyển tải điện cơ học
– Máy móc công nghiệp nói chung
– Máy xẻ gỗ công nghiệp
4-5
Sử dụng 24h/ngày, liên tục– Máy nén
– Cần trục ngành mỏ
– Trục cánh quạt tàu thuyền
– Bàn máy cán
5-6
Sử dụng 24h/ngày, không liên tục– Ngành sản xuất giấy
– Nhà máy điện
– Thiết bị cung cấp nước
– Bơm nước ngành mỏ, quạt gió
6 trở lên

Nếu vòng bi sử dụng có độ rung hoặc tải trọng ảnh hưởng hoặc tốc độ thấp gồm không có vòng quay, đòi hỏi cần nghiên cứu thêm tải trọng động cơ bản.

Share this post

Comment (1)

  • phạm khắc hiến Reply

    trong công thúc tính tuổi thọ vòng bi của anh có bảng tra thông số Cr, Ca, Pr, Pa không ah

    23 Tháng Năm, 2019 at 11:09 Sáng

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *