Khe hở vòng bi là gì? 5 điều kỹ thuật cần biết khi chọn C0, C3, C4

Khi lựa chọn vòng bi (bạc đạn), người dùng thường quan tâm đến kích thước, tải trọng, tốc độ, hoặc thương hiệu. Tuy nhiên, có một yếu tố kỹ thuật rất quan trọng nhưng thường bị bỏ qua: khe hở vòng bi (bearing clearance). Việc hiểu và chọn đúng khe hở không chỉ ảnh hưởng đến hiệu suất vận hành mà còn quyết định đến tuổi thọ và độ an toàn của thiết bị.
1. Khe hở vòng bi là gì?
Khe hở vòng bi là khoảng cách giữa các bề mặt tiếp xúc lăn bên trong vòng bi (bi – rãnh lăn), được đo khi không có tải trọng tác động.
Khe hở bao gồm hai loại:
-
Khe hở hướng tâm (Radial Clearance): Là độ dịch chuyển của vòng trong theo phương vuông góc với trục (tức là theo phương bán kính). Đây là dạng khe hở phổ biến nhất và thường được nhắc đến khi nói về khe hở vòng bi.
-
Khe hở dọc trục (Axial Clearance): Là độ dịch chuyển của vòng trong theo phương dọc trục, ít được đề cập hơn vì không ảnh hưởng nhiều bằng khe hở hướng tâm.
Ví dụ: Khi bạn đặt một vòng bi đứng trên bàn và đẩy nhẹ trục lệch tâm, bạn sẽ thấy nó dao động qua lại trong giới hạn nhất định – đó chính là khe hở hướng tâm.
2. Ký hiệu và phân loại khe hở theo tiêu chuẩn
Theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 5753, khe hở vòng bi được chia thành các cấp độ khác nhau, tùy theo mục đích sử dụng:
Ký hiệu | Đặc điểm | Ứng dụng thực tế |
---|---|---|
C1 | Khe hở rất nhỏ | Yêu cầu chính xác cao, ít rung |
C2 | Khe hở nhỏ hơn tiêu chuẩn | Máy đo lường, trục chính máy tiện |
C0 | Khe hở tiêu chuẩn (không ghi trên vòng bi) | Dùng thông thường |
C3 | Khe hở lớn hơn tiêu chuẩn | Môi trường nhiệt cao, tốc độ cao |
C4 | Khe hở lớn hơn C3 | Máy cán thép, động cơ lớn |
C5 | Khe hở rất lớn | Ứng dụng đặc biệt |
Lưu ý: Một số hãng không ghi “C0” mà mặc định là khe hở tiêu chuẩn nếu không ghi gì.
3. Vì sao khe hở lại quan trọng?
Khe hở ảnh hưởng trực tiếp đến:
a. Ma sát và sinh nhiệt
Nếu khe hở quá nhỏ, các viên bi sẽ tiếp xúc quá sát với rãnh lăn, tạo ra ma sát lớn, sinh nhiệt nhanh, có thể dẫn đến bó bi hoặc hỏng ổ sớm.
Ngược lại, nếu khe hở quá lớn, vòng bi có thể bị rung, tạo tiếng ồn, giảm độ chính xác khi máy vận hành.
b. Bù trừ giãn nở nhiệt
Trong quá trình hoạt động, các chi tiết kim loại (vòng trong – vòng ngoài – trục) đều giãn nở do nhiệt. Khi đó, khe hở ban đầu sẽ thay đổi. Việc lựa chọn khe hở lớn hơn (C3, C4) sẽ giúp bù lại phần giãn nở này, tránh bó cứng vòng bi.
c. Tải trọng và độ rơ
-
Với tải trọng cao hoặc lắp chặt, vòng bi cần khe hở lớn để tránh giảm khe hở sau khi lắp.
-
Nếu khe hở quá lớn trong điều kiện tải nhẹ, có thể gây lắc trục, rung động.
4. Ảnh hưởng của lắp đặt đến khe hở
Khi ép vòng bi vào trục hoặc vỏ, khe hở có thể bị giảm đi đáng kể do độ dãn nở hoặc do lực ép biến dạng:
-
Vòng trong lắp chặt lên trục → vòng trong nở ra → khe hở giảm.
-
Vòng ngoài lắp chặt vào vỏ → vòng ngoài co lại → khe hở tiếp tục giảm.
Ví dụ thực tế: Một vòng bi có khe hở C3 khi chưa lắp, sau khi lắp lên trục với độ côn lớn và nhiệt độ làm việc cao, khe hở thực tế còn lại có thể chỉ bằng C0 hoặc nhỏ hơn, làm tăng ma sát.
5. Chọn khe hở thế nào là đúng?
Tùy điều kiện làm việc, hãy cân nhắc lựa chọn khe hở như sau:
Điều kiện | Gợi ý chọn khe hở |
---|---|
Nhiệt độ cao (>80°C) | C3 hoặc C4 |
Tốc độ cao (>3000 vòng/phút) | C3 |
Lắp chặt cả trục và vỏ | C3 |
Yêu cầu độ chính xác cao, tải nhẹ | C0 hoặc C2 |
Ứng dụng đặc biệt (trục cán thép, tua bin…) | C4, C5 |
Lưu ý: Việc chọn khe hở không đúng thường là nguyên nhân hàng đầu gây hư hỏng vòng bi sớm, dù vẫn dùng hàng chính hãng.
6. Cách kiểm tra khe hở
Trong các ứng dụng yêu cầu chính xác, người kỹ thuật có thể dùng đồng hồ so (Dial Indicator) để đo khe hở hướng tâm thực tế sau khi lắp.
Ngoài ra, bạn cũng có thể tra thông số khe hở trong catalogue của hãng như SKF, NSK, NTN, FAG,… Các hãng đều công bố bảng khe hở tiêu chuẩn theo từng kích thước vòng bi.
7. Kết luận
Khe hở vòng bi bạc đạn là yếu tố kỹ thuật không thể bỏ qua khi lựa chọn thiết bị cho máy móc công nghiệp. Chọn đúng cấp khe hở sẽ giúp máy hoạt động êm ái, ít bảo trì, tuổi thọ cao và tránh các sự cố không đáng có.
Bạn cần tư vấn chọn khe hở vòng bi?
Công ty Cổ phần Vật tư Công nghiệp Á Châu chuyên cung cấp các loại vòng bi bạc đạn chính hãng (SKF, NSK, NTN, FAG, KOYO…) với đầy đủ cấp khe hở (C0, C3, C4,…). Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi sẵn sàng hỗ trợ bạn:
-
Chọn đúng loại vòng bi theo tải trọng, tốc độ, môi trường làm việc.
-
Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu.
-
Giao hàng nhanh – đúng chủng loại – đầy đủ chứng từ CO, CQ.
📞 Hotline: 0965211165
📩 Email:info@idmall.vn
🌐 Website: idmall.vn