Sự khác biệt cơ bản là một vòng bi hai hàng chứa hai hàng bóng song song trong một vòng ngoài , trong khi một hàng chứa một hàng. Sự khác biệt về cấu trúc này dẫn đến khả năng chịu tải, độ cứng dọc trục, yêu cầu về không gian và tính phù hợp của ứng dụng khác nhau đáng kể. Vòng bi hai hàng có cùng đường kính ngoài với vòng bi một hàng sẽ cung cấp khoảng 1,5 đến 2 lần khả năng tải xuyên tâm và độ cứng dọc trục lớn hơn nhiều - nhưng phải trả giá bằng chiều rộng, trọng lượng tăng lên và tốc độ vận hành tối đa giảm một chút. Vòng bi một hàng phù hợp hơn cho các ứng dụng tốc độ cao, tải thấp hơn; vòng bi hai hàng dành cho tải trọng kết hợp nặng hơn khi không gian dọc trục bị hạn chế.
So sánh kỹ thuật song song
| Tài sản | Hàng đơn | Hàng đôi |
| Khả năng chịu tải xuyên tâm | Đường cơ sở (1×) | cao hơn 1,5–2× |
| Khả năng chịu tải dọc trục | Trung bình (một hướng cho mỗi vòng bi) | Cả hai hướng đồng thời |
| Độ cứng trục | Hạ xuống | Cao hơn đáng kể |
| Chiều rộng trục | Thu hẹp | Rộng hơn (thường là 1,5–2× đơn) |
| Tốc độ tối đa | Cao hơn | Hạ xuống (typically 10–20% less) |
| Xử lý tải thời điểm | Nghèo | Tốt |
| Dung sai sai lệch | Giới hạn (rãnh sâu: 0,2°) | Cao hơn (self-aligning: 2–3°) |
| Trọng lượng và chi phí | Hạ xuống | Cao hơn |
So sánh kỹ thuật của vòng bi một hàng và hai hàng qua các thông số hiệu suất chính
Sự khác biệt về cấu trúc: Những thay đổi giữa một và hai hàng
Trong ổ bi rãnh sâu một hàng, một bộ bi chạy giữa một rãnh mương bên trong duy nhất và một rãnh mương duy nhất bên ngoài. Sự tiếp xúc giữa mỗi quả bóng và đường lăn của nó là một vùng hình elip nhỏ - tổng tải trọng được phân bổ trên một đường bóng này.
Trong vòng bi hai dãy, hai bộ rãnh lăn như vậy được đặt cạnh nhau trong một vòng ngoài. Vòng ngoài rộng hơn và vòng trong có hai rãnh mương riêng biệt được gia công với khoảng cách chính xác. Khi tác dụng tải trọng dọc trục, một hàng chịu lực đẩy theo một hướng trong khi hàng thứ hai nhận lực đẩy theo hướng ngược lại - đây là lý do tại sao vòng bi hai dãy chịu lực tải trọng trục hai chiều trong một đơn vị trong khi ổ bi rãnh sâu một hàng chỉ xử lý tải dọc trục theo một hướng tại một thời điểm.
Đối với vòng bi tiếp xúc góc hai hàng, hai hàng được cấu hình theo hình học tựa lưng vào nhau (sắp xếp O) hoặc mặt đối mặt (sắp xếp X). Sự sắp xếp tựa lưng mang lại độ cứng cao hơn trước tải trọng mô men (nghiêng) — làm cho nó trở thành cấu hình được ưu tiên cho các trục máy công cụ và bộ phận trục bánh xe. Sự sắp xếp mặt đối mặt có khả năng chịu đựng độ lệch và độ lệch trục tốt hơn.
Tải trọng: Những con số đằng sau sự khác biệt
Để minh họa bằng một ví dụ cụ thể: ổ bi cầu rãnh sâu một dãy 6208 (đường kính 40 mm, đường kính ngoài 80 mm) có mức tải trọng động cơ bản (C) xấp xỉ 29 kN . Vòng bi hai hàng tương đương trong cùng một vỏ - dòng 4208 - mang mức tải trọng động xấp xỉ 46 kN - tăng 59% công suất hướng tâm mà không tăng đường kính ngoài.
Ưu điểm về khả năng chịu tải này là lý do tại sao vòng bi hai hàng được chỉ định khi:
- Khả năng tải yêu cầu vượt quá kích thước một hàng có sẵn có thể cung cấp
- Không thể tăng lỗ khoan của vỏ để chứa ổ trục một hàng lớn hơn
- Cần có hai vòng bi một hàng riêng biệt để xử lý tải dọc trục nhưng không đủ không gian dọc trục để lắp chúng riêng biệt
Tốc độ: Nơi hàng đơn có lợi thế
Hình học rộng hơn và số lượng phần tử lăn lớn hơn trong một vòng bi hàng đôi tạo ra nhiều nhiệt hơn ở tốc độ cao - giới hạn tốc độ tối đa cho phép so với ổ trục một hàng tương đương. Đối với vòng bi một hàng 6208, tốc độ tham chiếu là khoảng 12.000 vòng/phút; đối với hàng đôi tương đương 4208, tốc độ là khoảng 9.500 vòng/phút — giảm khoảng 20%.
Đối với các ứng dụng như động cơ điện nhỏ, trục xoay tốc độ cao và các dụng cụ chính xác có tốc độ vận hành vượt quá 8.000–10.000 vòng/phút, vòng bi một dãy vẫn là lựa chọn ưu tiên — thường được ghép nối theo kiểu sắp xếp song công (hai vòng bi tiếp xúc góc một dãy được lắp quay lưng vào nhau) khi cũng cần xử lý tải kết hợp.
Khi nào nên chọn hàng đơn so với hàng đôi
Sử dụng hướng dẫn quyết định này để chọn loại vòng bi thích hợp:
- Chọn một hàng khi: tải trọng sơ cấp là tải hướng tâm với thành phần hướng trục tối thiểu; tốc độ vận hành cao (trên 8.000–10.000 vòng/phút); không gian trục dồi dào; trọng lượng và chi phí phải được giảm thiểu; hoặc ứng dụng sử dụng phương pháp lắp song công của hai vòng bi tiếp xúc góc một dãy
- Chọn hàng đôi khi: tải trọng hướng tâm và tải trọng dọc trục kết hợp phải được xử lý bởi một đơn vị; xuất hiện tải trọng mô men từ phần nhô ra của trục hoặc tải trọng lệch tâm; hai vòng bi một hàng riêng biệt không thể vừa với không gian dọc trục có sẵn; hoặc độ lệch trục phải được điều chỉnh (hàng đôi tự căn chỉnh)
