Vòng bi rãnh sâu so với Vòng bi tiếp xúc góc: Phân tích về năm điểm khác biệt cốt lõi
Là loại vòng bi được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực cơ khí, vòng bi rãnh sâu và vòng bi tiếp xúc góc đều thuộc danh mục vòng bi. Tuy nhiên, chúng khác nhau đáng kể về thiết kế cấu trúc và định vị chức năng, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến các kịch bản và hiệu suất áp dụng của chúng. Sự khác biệt cốt lõi có thể được giải thích từ năm khía cạnh.
Từ góc độ thiết kế kết cấu, các rãnh của vòng trong và vòng ngoài của vòng bi rãnh sâu là những rãnh cong vừa khít hoàn hảo với các quả bóng thép, không có góc nghiêng rõ ràng. Chúng có cấu trúc đơn giản và nhỏ gọn, chi phí sản xuất tương đối thấp. Ngược lại, mương của vòng ngoài (hoặc vòng trong) của vòng bi tiếp xúc góc nghiêng một góc cụ thể và các điểm tiếp xúc giữa bi thép và mương tạo thành "góc tiếp xúc" (thường là 15°, 20°, 25°). Những vòng bi này cần có một cái lồng để dẫn hướng các viên bi thép, dẫn đến kết cấu tương đối phức tạp.
Khả năng chịu tải là điểm khác biệt quan trọng nhất giữa hai loại: Vòng bi rãnh sâu chủ yếu chịu tải hướng tâm, chỉ có thể chịu được một lượng tải trọng trục nhỏ và không thể chịu được lực dọc trục lớn. Mặt khác, vòng bi tiếp xúc góc có thể chịu tải trọng hướng tâm và tải trọng trục kết hợp đồng thời. Góc tiếp xúc càng lớn thì khả năng chịu tải dọc trục càng mạnh; ví dụ, vòng bi có góc tiếp xúc 25° có khả năng chịu tải dọc trục cao hơn nhiều so với vòng bi có góc tiếp xúc 15°.
Về các tình huống ứng dụng, do cấu trúc đơn giản, chi phí thấp và khả năng thích ứng mạnh mẽ, vòng bi cầu rãnh sâu được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị gia dụng (như động cơ máy giặt), linh kiện ô tô nói chung và thiết bị cơ khí thông thường—các kịch bản trong đó yêu cầu về tải trọng trục không cao. Tuy nhiên, vòng bi tiếp xúc góc phù hợp hơn với các thiết bị có độ chính xác cao, tốc độ cao cần chịu lực dọc trục, chẳng hạn như trục chính của máy công cụ, động cơ chính xác và các bộ phận hàng không vũ trụ.
Ngoài ra còn có sự khác biệt trong phương pháp lắp đặt: Vòng bi cầu rãnh sâu có thể được lắp đặt và sử dụng độc lập mà không cần khớp nối thêm. Để bù lại lực thành phần dọc trục do lực hướng tâm tạo ra, vòng bi tiếp xúc góc thường cần được lắp đặt theo cặp. Các phương pháp kết hợp phổ biến bao gồm lắp đặt lưng đối lưng (các cạnh rộng của các vòng ngoài hướng vào nhau), lắp đặt trực diện (các cạnh hẹp của các vòng ngoài hướng vào nhau) và lắp đặt song song (các vòng ngoài cùng hướng).
Cuối cùng, về đặc tính hiệu suất, vòng bi rãnh sâu có hệ số ma sát vận hành nhỏ và độ tăng nhiệt độ thấp nên phù hợp với điều kiện làm việc tốc độ trung bình và tốc độ thấp. Vòng bi tiếp xúc góc có độ chính xác cao hơn và độ cứng cao hơn, nhưng hệ số ma sát của chúng lớn hơn một chút, cần được bôi trơn thích hợp để kiểm soát sự tăng nhiệt độ. Chúng phù hợp hơn với các tình huống có yêu cầu tốc độ cao và độ chính xác cao. Làm rõ sự khác biệt giữa hai loại cho phép lựa chọn chính xác dựa trên điều kiện làm việc thực tế, đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.
