Độ tin cậy của hệ thống ổ trục luôn là chủ đề nóng trong các sản phẩm động cơ điện. Chúng ta đã nói rất nhiều trong các bài viết trước, chẳng hạn như vấn đề về âm thanh ổ trục, vấn đề dòng điện trục, vấn đề làm nóng ổ trục, v.v. Trọng tâm của bài viết này là khe hở của ổ trục động cơ, nghĩa là ở trạng thái khe hở nào ổ trục hoạt động hợp lý hơn.
Để ổ trục hoạt động tốt, khe hở xuyên tâm là rất quan trọng. Nguyên tắc chung về kiểm soát và làm chủ: Khoảng hở làm việc của vòng bi phải bằng 0 hoặc có tải trước nhẹ. Tuy nhiên, đối với các vòng bi như con lăn hình trụ và con lăn hình cầu, phải để lại một khoảng hở nhất định trong quá trình vận hành, ngay cả khi đó là khe hở nhỏ.
Tùy thuộc vào ứng dụng, cần có khe hở vận hành dương hoặc âm trong bố trí vòng bi. Trong hầu hết các trường hợp, khe hở làm việc phải có giá trị dương, nghĩa là khi ổ trục đang chạy, sẽ có một khe hở dư nhất định. Mặt khác, có nhiều ứng dụng yêu cầu khoảng hở vận hành âm – tức là tải trước.
Tải trước thường được điều chỉnh trong quá trình lắp đặt ở nhiệt độ môi trường xung quanh (nghĩa là hoàn thành trong giai đoạn thiết kế và sản xuất động cơ). Nếu độ tăng nhiệt độ của trục lớn hơn độ tăng nhiệt của ổ trục trong quá trình vận hành thì tải trước sẽ tăng.
Khi trục được làm nóng và giãn nở, đường kính của trục sẽ tăng lên và nó cũng sẽ dài ra. Dưới ảnh hưởng của sự giãn nở hướng tâm, khe hở hướng tâm của ổ trục sẽ giảm, nghĩa là tải trước sẽ tăng lên. Dưới ảnh hưởng của sự giãn nở dọc trục, tải trước sẽ tăng thêm, nhưng tải trước của bố trí vòng bi tựa lưng sẽ giảm đi. Trong cách bố trí vòng bi tựa lưng, nếu có một khoảng cách nhất định giữa vòng bi và vòng bi và các bộ phận liên quan có cùng hệ số giãn nở nhiệt, thì ảnh hưởng của giãn nở hướng tâm và giãn nở dọc trục khi tải trước sẽ triệt tiêu lẫn nhau, do đó tải trước sẽ không xảy ra.
Các chức năng quan trọng nhất của tải trước ổ trục bao gồm: cải thiện độ cứng, giảm tiếng ồn, cải thiện độ chính xác của dẫn hướng trục, bù hao mòn trong quá trình vận hành, kéo dài tuổi thọ làm việc và cải thiện độ cứng. Độ cứng của ổ trục là tỷ lệ giữa lực tác dụng lên ổ trục và biến dạng đàn hồi của nó. Biến dạng đàn hồi do tải trọng gây ra trong một phạm vi nhất định của ổ trục được tải trước nhỏ hơn so với biến dạng đàn hồi của ổ trục không được tải trước.
Khe hở làm việc của ổ trục càng nhỏ thì khả năng dẫn hướng của các con lăn trong vùng không tải càng tốt và độ ồn của ổ trục trong quá trình vận hành càng thấp. Dưới tác dụng của tải trước, độ võng của trục do lực sẽ được giảm đi, do đó độ chính xác của dẫn hướng trục có thể được cải thiện. Ví dụ, ổ trục bánh răng nhỏ và ổ trục bánh răng vi sai có thể được tải trước để cải thiện độ cứng và độ chính xác của dẫn hướng trục, giúp việc ăn khớp các bánh răng chính xác và ổn định hơn, đồng thời giảm thiểu lực động bổ sung. Vì vậy sẽ ít tiếng ồn hơn trong quá trình vận hành và bánh răng có thể có tuổi thọ làm việc lâu hơn. Vòng bi sẽ tăng độ hở do mài mòn trong quá trình vận hành, điều này có thể được bù đắp bằng tải trước. Trong một số ứng dụng, tải trước của bố trí vòng bi có thể cải thiện độ tin cậy vận hành và kéo dài tuổi thọ sử dụng. Tải trước thích hợp có thể làm cho sự phân bổ tải trọng trong ổ trục đồng đều hơn, do đó ổ trục có thể có tuổi thọ hoạt động lâu hơn.
Khi xác định tải trước trong bố trí ổ lăn, cần lưu ý rằng khi tải trước vượt quá một giá trị tối ưu nhất định đã thiết lập thì độ cứng chỉ có thể tăng lên ở một mức độ giới hạn. Do ma sát và nhiệt sinh ra sẽ tăng lên nên nếu có thêm tải trọng và tác dụng trong thời gian dài thì tuổi thọ làm việc của ổ trục sẽ giảm đi rất nhiều.
Ngoài ra, khi điều chỉnh tải trước trong bố trí ổ trục, dù lượng tải trước được xác định bằng tính toán hay kinh nghiệm thì độ lệch của nó phải được kiểm soát trong một phạm vi nhất định. Ví dụ, trong quá trình điều chỉnh ổ trục côn, ổ trục phải được quay nhiều lần để đảm bảo các con lăn không bị lệch và các mặt cuối của con lăn phải tiếp xúc tốt với các gân của vòng trong. Nếu không, kết quả thu được khi kiểm tra hoặc đo lường là không đúng sự thật, do đó tải trước thực tế có thể nhỏ hơn nhiều so với yêu cầu.
Thời gian đăng: May-10-2023