Ổ bi lai: Giải pháp giảm ma sát, tăng độ tin cậy cho ngành công nghiệp hiện đại
Ổ bi lai: Tiêu chuẩn mới cho ngành công nghiệp hiện đại
Ổ bi lai mang lại hiệu suất vượt trội trong nhiều ứng dụng công nghiệp.
Giới thiệu
Ổ bi lai (Hybrid bearings) ngày càng trở thành lựa chọn ưu tiên trong các ứng dụng công nghiệp hiện đại, giúp giải quyết hàng loạt thách thức kỹ thuật mới nổi. Việc kết hợp vòng bi bằng thép với phần tử lăn bằng gốm silicon nitride không chỉ giảm trọng lượng, ma sát mà còn loại bỏ hiện tượng ăn mòn điện, đồng thời tăng độ tin cậy và khả năng vận hành ở tốc độ cao.
Nhiều xu hướng toàn cầu thúc đẩy yêu cầu mới đối với ổ bi.




Ưu điểm nổi bật của ổ bi lai
Ổ bi lai kết hợp vòng thép và phần tử lăn bằng gốm silicon nitride.
- Chịu lực và chống mài mòn vượt trội: Silicon nitride có độ cứng cao gấp đôi thép, giúp tăng tuổi thọ và khả năng chịu tải trong điều kiện khắc nghiệt.
- Cách điện hoàn toàn: Phần tử lăn bằng gốm cách điện tốt, loại bỏ nguy cơ ăn mòn điện trong các ứng dụng sử dụng biến tần hoặc động cơ điện.
- Giảm trọng lượng: Gốm nhẹ hơn thép, giảm khối lượng tổng thể và cho phép tăng tốc độ quay lên tới 25% so với ổ bi thép truyền thống.
- Giảm ma sát và nhiệt độ vận hành: Ma sát thấp hơn giúp tiết kiệm năng lượng, giảm nhiệt và kéo dài tuổi thọ bôi trơn.
- Khả năng vận hành ở tốc độ cao: Ổ bi lai thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi tốc độ và độ chính xác cao như máy công cụ, động cơ xe điện, tua-bin gió, máy nén khí, v.v.
Giải quyết các thách thức ứng dụng
1. Ngăn ngừa ăn mòn điện trong truyền động tốc độ biến đổi
Ổ bi lai phát huy ưu thế trong các hệ thống truyền động sử dụng biến tần (variable speed drive), thường gặp ở máy bơm, động cơ kéo,… Dòng điện cao tần có thể gây hư hại cho ổ bi truyền thống, nhưng phần tử lăn bằng gốm của ổ bi lai hoàn toàn cách điện, loại bỏ nguy cơ này.
2. Kéo dài chu kỳ bảo trì nhờ tăng tuổi thọ mỡ bôi trơn
Ổ bi lai giúp tuổi thọ mỡ bôi trơn tăng gấp đôi đến bảy lần so với ổ bi thép thông thường nhờ giảm ma sát, loại bỏ ăn mòn điện và hạn chế sinh nhiệt. Điều này đồng nghĩa với việc giảm tần suất bảo trì, tiết kiệm chi phí vận hành.
3. Tăng mật độ công suất nhờ vận hành ở tốc độ cao
Tại sao cần tăng mật độ công suất?
- Động cơ điện cùng kích thước cho công suất lớn hơn
- Động cơ nhỏ hơn nhưng vẫn đạt công suất yêu cầu
- Tốc độ tối đa bị giới hạn bởi ổ bi
Công thức: P = M • n (Công suất = Mô-men xoắn x Tốc độ)
Ổ bi lai nhẹ hơn, giảm ma sát và có độ cứng cao giúp tăng tốc độ quay, nâng cao hiệu suất và độ chính xác máy móc, hạn chế rung động, kéo dài tuổi thọ thiết bị.
4. Giảm ma sát, tiết kiệm năng lượng
Ổ bi lai giảm ma sát trượt và lăn, giúp tiết kiệm năng lượng.
Thử nghiệm của SKF chỉ ra, mô-men ma sát của ổ bi lai thấp hơn 5-8% ở tốc độ cao so với ổ bi thép. Khi tối ưu hóa điều kiện bôi trơn, có thể giảm tới 50% ma sát mà không ảnh hưởng tuổi thọ ổ bi.
Ổ bi lai: Từ giải pháp đến tiêu chuẩn ngành
Ngành công nghiệp và sản xuất ô tô đang nỗ lực tối ưu hiệu suất, đáp ứng các yêu cầu về phát triển bền vững. Ổ bi lai không chỉ giải quyết các vấn đề về thiết kế và bảo trì mà còn giúp vận hành kinh tế hơn, tăng công suất và độ tin cậy. Dự kiến, ổ bi lai sẽ trở thành tiêu chuẩn mới trong nhiều lĩnh vực trong tương lai gần.
Công nghệ lồng bi tiên tiến giúp tăng tốc độ quay
Để tận dụng tối đa ưu thế tốc độ của ổ bi lai, SKF đã phát triển lồng bi mới làm bằng polyetheretherketone (PEEK) – một loại polymer nhẹ, chịu nhiệt tốt. Thiết kế lồng hai mảnh này không chỉ giảm sinh nhiệt, hạn chế hư hỏng mỡ bôi trơn mà còn cho phép tăng tốc độ quay lên 60% so với lồng đồng và 100% so với lồng polymer truyền thống.
Lồng bi mới từ PEEK giúp ổ bi lai vận hành ở tốc độ rất cao.
Kết luận & Gợi ý hành động
Ổ bi lai kết hợp vật liệu tiên tiến, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội về độ bền, hiệu suất, bảo trì và tiết kiệm năng lượng. Doanh nghiệp nên cân nhắc áp dụng ổ bi lai trong các ứng dụng yêu cầu tốc độ, độ tin cậy và hiệu quả vận hành cao để nâng cao năng lực cạnh tranh và hướng tới phát triển bền vững.
Nguồn: Đội ngũ SKF Evolution
Liên hệ tư vấn kỹ thuật: SKF
Thẻ: Ổ bi lai, ma sát thấp, tuổi thọ ổ bi, công nghệ kỹ thuật