Vòng bi cầu tự lựa

Trong vận hành máy móc công nghiệp, đặc biệt là các trục truyền động dài như băng tải, hiện tượng lệch tâm trục là nguyên nhân hàng đầu gây nóng và phá hủy vòng bi. Để giải quyết bài toán này, vòng bi cầu tự lựa (Self-aligning ball bearings) – hay dân trong nghề thường gọi là "bạc đạn nhào" – đã ra đời và trở thành giải pháp không thể thay thế.
Vậy loại vòng bi này có cấu tạo gì đặc biệt và ứng dụng ra sao? Hãy cùng Belota tìm hiểu chi tiết qua bài viết dưới đây nhé! 

Vòng bi cầu tự lựa là gì?

Vòng bi cầu tự lựa là loại ổ lăn được thiết kế với hai dãy bi cầu và một rãnh lăn hình cầu chung ở vòng ngoài. Điểm đặc biệt nhất của nó nằm ở khả năng cho phép trục quay nghiêng một góc nhỏ so với ổ đỡ mà không gây kẹt hay gia tăng ma sát.

Nói một cách dễ hiểu, nó giống như một "khớp xương" linh hoạt, có thể tự điều chỉnh để bù đắp các sai lệch góc do lắp đặt không chuẩn hoặc do trục bị võng khi chịu tải.

Vòng bi cầu tự lựa là loại ổ lăn được thiết kế với hai dãy bi cầu và một rãnh lăn hình cầu chung ở vòng ngoài

Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Cấu tạo của một bạc đạn tự lựa tiêu chuẩn gồm 4 phần chính:

• Vòng ngoài: Có rãnh lăn là một mặt cầu lõm. Tâm của mặt cầu này trùng với tâm của ổ bi, tạo không gian cho các viên bi di chuyển tự do.
• Vòng trong: Có hai rãnh lăn sâu riêng biệt cho hai hàng bi, gắn chặt với trục máy.
• Hệ thống bi: Hai hàng bi cầu giúp phân tán lực và tăng khả năng chịu tải.
• Vòng cách: Giữ khoảng cách đều giữa các viên bi, thường làm bằng thép dập hoặc nhựa polyamide.
• Phớt chắn và nắp bảo vệ vòng bi: Vòng bi có thể trang bị phớt cao su (RS, 2RS1) hoặc nắp thép (Z, 2Z) nhằm ngăn bụi bẩn, tạp chất xâm nhập. Các chi tiết này đồng thời giữ mỡ bôi trơn bên trong, giúp vòng bi vận hành ổn định, giảm hao mòn và kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Nguyên lý: Khi trục máy bị lệch, vòng trong và các viên bi sẽ "xoay" nhẹ trên mặt cầu của vòng ngoài để tự cân bằng lại trọng tâm. Nhờ đó, máy vẫn chạy êm, giảm rung động và nhiệt độ.

Cấu tạo và Nguyên lý hoạt động

Thông Số Kỹ Thuật Cơ Bản Của Vòng Bi Cầu Tự Lựa

• Thiết kế hai dãy bi, giúp phân bố tải đều và tăng độ ổn định.
• Vòng ngoài có rãnh cầu cho khả năng tự lựa, bù lệch tâm từ 2–3°.
• Chịu tải hướng tâm cao, chịu tải trục nhỏ theo hai hướng.
• Hoạt động tốt ở tốc độ trung bình đến cao tùy series và loại vòng cách.
• Vật liệu chế tạo chuẩn: thép GCr15 / 100Cr6 / SAE 52100.
• Có phiên bản lỗ trơn hoặc lỗ côn (ký hiệu K) để lắp với adapter sleeve.
• Vòng cách phổ biến: thép dập, đồng chêm hoặc nhựa polyamide (TN/TN9).
• Ký hiệu thường gặp: 12xx (tải nhẹ), 22xx (tải trung bình), 23xx (tải nặng).
• Độ khe hở hướng tâm mở rộng: C3, C4 cho môi trường nhiệt hoặc rung cao.
• Thường là loại mở; một số mã đặc biệt có phớt nhưng ít phổ biến.
• Làm việc ổn định trong các ứng dụng có độ lệch trục, rung hoặc võng trục.

Thông Số Kỹ Thuật Cơ Bản Của Vòng Bi Cầu Tự Lựa

Phân Loại Các Dòng Vòng Bi Tự Lựa Phổ Biến

Dựa vào cấu tạo lỗ trục và nắp che, chúng ta chia làm các nhóm sau:

Theo thiết kế lỗ trục

• Lỗ trụ (Cylindrical Bore): Lắp trực tiếp vào trục hình trụ.
• Lỗ côn (Tapered Bore - Ký hiệu K): Lỗ vòng bi hình côn (tỷ lệ 1:12), thường phải đi kèm với ống lót (măng xông) để lắp vào trục. Loại này rất phổ biến vì dễ tháo lắp và điều chỉnh khe hở.

Theo nắp che (Seal)

• Loại hở (Open): Không có nắp, tản nhiệt tốt, cần tra mỡ định kỳ.
• Loại có phớt chặn (Sealed - 2RS): Có nắp cao su 2 bên, ngăn bụi và nước, đã có sẵn mỡ bôi trơn "trọn đời".

Phân Loại Các Dòng Vòng Bi Tự Lựa Phổ Biến

Xem thêm: Vòng bi cầu 6000 Đủ Kích Thước, Giá Tốt | Belota

Các Mã Vòng Bi Cầu Tự Lựa Phổ Biến

Series 12xx (Dòng tải nhẹ - Tiêu chuẩn)

• Đặc điểm: Thiết kế mỏng, gọn nhẹ. Đây là dòng phổ biến nhất cho các ứng dụng tải trọng thấp nhưng yêu cầu tốc độ quay cao.
• Mã phổ biến:
  • Lỗ trụ: 1204, 1205, 1206, ..., 1220.
  • Lỗ côn (K): 1205K, 1206K, ..., 1215K (Phải dùng kèm măng xông H).
• Ứng dụng: Quạt thông gió nhỏ, trục rulo băng tải tải nhẹ, máy dệt.

Series 22xx (Dòng bản rộng - Có phớt chắn)

• Đặc điểm: Bề rộng (B) lớn hơn dòng 12xx. Điểm đặc biệt là dòng này thường có tùy chọn phớt chắn 2 bên (2RS) giúp chống bụi và nước cực tốt, không cần tra mỡ bảo dưỡng.
• Mã phổ biến:
  • Loại hở: 2205, 2206...
  • Loại kín (2RS): 2205-2RS, 2208-2RS, 2210-2RS.
  • Lỗ côn: 2209K, 2211K...
• Ứng dụng: Băng tải trong môi trường bụi bẩn (xi măng, cám, gỗ), máy nhuộm.

Các Mã Vòng Bi Cầu Tự Lựa Phổ Biến

Series 13xx (Dòng tải trung bình)

• Đặc điểm: Kích thước bi lớn hơn, vỏ dày hơn so với 12xx, chịu tải tốt hơn nhưng tốc độ quay giới hạn thấp hơn một chút.
• Mã phổ biến: 1305, 1306, 1307... đến 1320.
• Ứng dụng: Các trục truyền động trung gian, máy nông nghiệp.

Series 23xx (Dòng tải nặng - Heavy Duty)

• Đặc điểm: Đây là dòng "cơ bắp" nhất trong họ bi cầu tự lựa. Bề rộng lớn, bi to, chịu tải trọng va đập rất tốt.
• Mã phổ biến: 2305, 2306, ..., 2322.
• Ứng dụng: Máy nghiền, sàng rung, các băng tải tải đá/khoáng sản.

Các ký hiệu thêm ở đuôi mã

• 2RS hoặc 2RSR: Có nắp chắn bụi bằng cao su ở hai bên
• 2Z hoặc ZZ: Có nắp chắn bằng sắt ở hai bên
• ETN9, EKTN9: Ký hiệu đặc trưng cho vòng bi cầu tự lựa của các hãng khác nhau (ví dụ: SKF)
• C3: Biểu thị khe hở bên trong lớn hơn tiêu chuẩn, phù hợp với tải nặng hoặc nhiệt độ cao

Tại Sao Nên Sử Dụng Vòng Bi Cầu Tự Lựa?

• Bù sai lệch trục: Khả năng tự lựa từ 1.5° – 3°, giải quyết triệt để vấn đề lệch tâm.
• Ma sát thấp nhất: Trong các loại ổ lăn, đây là loại có ma sát thấp nhất, giúp máy chạy cực nhẹ và mát.
• Hoạt động ở tốc độ cao: Nhờ ma sát thấp, nó chịu được vòng tua máy rất cao.
• Giảm độ ồn: Vận hành êm ái, thích hợp cho quạt và motor.

Tại Sao Nên Sử Dụng Vòng Bi Cầu Tự Lựa

Ứng Dụng Thực Tiễn Trong Công Nghiệp

Nhờ tính linh hoạt, vòng bi cầu tự lựa là linh kiện "xương sống" trong nhiều ngành:

• Hệ thống băng tải: Các rulo băng tải thường rất dài và dễ bị võng ở giữa, bạc đạn nhào giúp rulo quay ổn định mà không bị bó kẹt.
• Quạt công nghiệp: Cánh quạt lớn thường gây rung lắc, loại vòng bi này giúp triệt tiêu rung động đó.
• Máy nông nghiệp: Máy gặt, máy xay xát hoạt động trong điều kiện rung lắc mạnh và khung máy kém chính xác.
• Ngành dệt may & Giấy: Yêu cầu tốc độ cao và lực căng lớn làm võng trục.

Lưu Ý Khi Lựa Chọn Và Bảo Dưỡng

• Tải trọng: Vòng bi tự lựa chịu tải hướng tâm tốt nhưng chịu tải dọc trục (lực đẩy) rất kém. Không dùng cho các vị trí có lực đẩy ngang lớn.
• Khe hở (Clearance): Với các ứng dụng sinh nhiệt hoặc dùng măng xông, nên chọn khe hở C3 để bù giãn nở nhiệt.
• Lắp đặt: Với loại lỗ côn dùng măng xông, cần siết đai ốc vừa đủ để đạt khe hở chuẩn. Siết quá chặt sẽ làm bó bi, siết lỏng sẽ làm xoay vòng trong.

Lưu Ý Khi Lựa Chọn Và Bảo Dưỡng

Kết Luận

Vòng bi cầu tự lựa là giải pháp tối ưu cho những hệ thống máy móc phức tạp, trục dài hoặc khó căn chỉnh đồng tâm. Việc đầu tư vào một bộ vòng bi chất lượng không chỉ giúp máy vận hành trơn tru mà còn tiết kiệm chi phí bảo trì đáng kể. Nếu bạn đang tìm kiếm nguồn cung cấp vòng bi tự lựa chính hãng (SKF, NSK, NTN...) với sự tư vấn kỹ thuật chuyên sâu, hãy liên hệ ngay với Belota ngay hôm nay để nhận báo giá tốt nhất cho hệ thống của bạn!

Xem thêm: Mua vòng bi cầu chính hãng, nhiều thương hiệu, giá tốt tại Belota