Ổ bi tự lựa có hai dãy bi chạy trên một rãnh cầu chung ở vòng ngoài, nên vòng trong nghiêng theo trục mà bi không bị kẹp. Ổ bi đỡ một dãy có rãnh sâu ôm bi, giữ bi chặt để chịu lực dọc trục cả hai chiều, nhưng chỉ chịu được lệch trục rất nhỏ.
Kết luận trên đúng khi so ổ bi tự lựa hai dãy với ổ bi rãnh sâu một dãy, lắp trên trục có thể võng hoặc trên hai gối mà mặt tựa không cùng tâm. Về tốc độ, hai nguồn hãng nói ngược nhau: trang Bearing ABCs của NSK ghi ổ bi tự lựa không hợp quay tốc độ cao, còn catalogue SKF ghi dòng ổ bi tự lựa của hãng đặc biệt hợp nơi có lệch trục và có yêu cầu tốc độ cao. Bài không phân xử; tốc độ phải lấy từ bảng sản phẩm của đúng mã ổ.
Bảng đối chiếu ổ bi tự lựa và ổ bi đỡ một dãy
| Tiêu chí | Ổ bi tự lựa (hai dãy) | Ổ bi đỡ một dãy rãnh sâu |
|---|---|---|
| Hình học rãnh lăn | Hai dãy bi, rãnh lăn vòng ngoài là mặt cầu chung, tâm mặt cầu trùng tâm ổ; vòng trong có hai rãnh [1][2] | Rãnh ở vòng trong và vòng ngoài là cung tròn có bán kính lớn hơn bi một chút [3] |
| Lệch góc cho phép, theo bảng đặc tính trong catalogue SKF [2] | Ổ hở: 2,5° hoặc 3,0° tùy dãy; dãy 22 E-2RS1 và 23 E-2RS1 có phớt: 1,5° | 2 đến 10 phút góc; SKF xếp ổ rãnh sâu vào nhóm ổ "cứng", chỉ chịu được lệch rất nhỏ |
| Lực dọc trục | NSK: khả năng chịu lực dọc trục thấp [1]; SKF: dùng cho tải kết hợp khi thành phần dọc trục tương đối nhỏ [2] | Chịu cả lực hướng kính lẫn dọc trục [3]; SKF: chịu lực dọc trục hai chiều, kể cả ở tốc độ cao [2] |
| Tốc độ | NSK: không hợp quay tốc độ cao [1]. SKF: dòng của hãng hợp nơi có lệch trục và yêu cầu tốc độ cao [2]. Hai nguồn trái nhau | NSK: tiếp xúc điểm cho phép chạy tốc độ cao với mô-men cản thấp, ít ồn và rung [3] |
| Kích thước bao | SKF ghi theo ISO 15 [2] | SKF ghi theo ISO 15 [2] |
| Loại có phớt, theo SKF [2] | 2RS1: phớt tì hai bên, nạp sẵn mỡ gốc lithi, bôi trơn trọn đời; không được rửa, không nung quá 120 °C trước khi lắp | Ổ có phớt hoặc nắp chắn hai bên được giao đã tra mỡ, trừ ngoại lệ thì không bố trí bôi trơn lại |
Nguồn [1]–[3] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 10/09/2026. Các góc lệch là số của catalogue SKF theo từng dãy, không phải trị số chung cho mọi hãng.
Vì sao mặt cầu ở vòng ngoài cho trục nghiêng mà rãnh sâu thì không?
NSK mô tả điểm mấu chốt bằng một câu hình học: tâm của mặt cầu làm rãnh lăn vòng ngoài trùng với tâm ổ, nhờ đó vòng trong, bi và vòng cách xoay được quanh tâm ổ mà vẫn giữ thẳng hàng [1]. Cách hiểu của bài: mặt cầu có bán kính không đổi, nên khi trục nghiêng một góc quanh tâm ổ, bi vẫn tì lên mặt cầu ở đúng khoảng cách cũ — không có phần nào bị ép thêm.
Ổ rãnh sâu làm ngược lại. Rãnh ở cả hai vòng là cung tròn chỉ lớn hơn bi một chút [3], nên bi bị ôm theo phương dọc trục ở vòng trong lẫn vòng ngoài. Chính cái ôm đó cho ổ chịu lực dọc trục hai chiều [2]. Nhưng khi trục nghiêng, tâm rãnh vòng trong lệch khỏi tâm rãnh vòng ngoài; bi nằm giữa hai rãnh ôm sát không còn chỗ để theo. Vì vậy SKF xếp ổ rãnh sâu cùng ổ đũa trụ vào nhóm ổ cứng, chỉ chịu lệch rất nhỏ [2].
Đổi đơn vị để thấy khoảng cách: 2,5° bằng 150 phút góc, gấp 15 lần mức cao nhất 10 phút góc của ổ rãnh sâu trong cùng catalogue [2]. Góc lệch thực tế ước được từ đo đạc: độ lệch đo được giữa hai điểm chia cho khoảng cách giữa hai điểm đó cho ra tang của góc.
Lệch trục đến từ đâu?
SKF chỉ ra ba nguồn: trục võng dưới tải làm việc; mặt tựa ổ trong thân vỏ không được gia công cùng độ cao; và trục đỡ bởi các ổ nằm trong gối riêng đặt quá xa nhau [2]. NSK nói cùng ý: ổ bi tự lựa được khuyên dùng khi khó định tâm trục với vỏ, hoặc khi trục có thể cong, như trục truyền [1].
SKF còn tách hai loại lệch. Ổ tự lựa chịu được cả lệch sinh ra dưới tải khi chạy lẫn lệch ban đầu do lỗi gia công, lắp đặt; còn với ổ chặn bi có vòng đệm cầu, cụm gối Y và ổ kim tự định tâm, SKF chỉ ghi là bù được lệch ban đầu do gia công, lắp đặt [2]. Khi lệch dự kiến vượt trị số cho phép, SKF yêu cầu liên hệ bộ phận kỹ thuật ứng dụng [2]. Tính độ võng của trục xem ở thiết kế trục theo độ bền; lệch giữa hai trục nối với nhau là bài toán khác, của khớp nối trục.
Ca biên: ổ tự lựa có phớt chịu lệch ít hơn ổ hở
Trong cùng bảng đặc tính của SKF, dãy 22 E và 23 E bản hở chịu 2,5° và 3,0°, còn bản có phớt 22 E-2RS1 và 23 E-2RS1 chỉ còn 1,5° [2]. Người chọn ổ có phớt "cho kín" mà vẫn tính theo góc của bản hở là đặt ổ ra ngoài vùng cho phép. SKF mô tả môi phớt tì nhẹ lên rãnh ở vai vòng trong [2]; đoạn catalogue không giải thích lý do góc giảm, nên bài chỉ nêu số.
Bản có phớt còn hai ràng buộc lắp đặt: không được nung quá 120 °C trước khi lắp và tuyệt đối không được rửa [2]. Cả hai chạm thẳng vào thói quen lắp nóng và rửa ổ trước khi lắp; kiểu lắp theo vòng quay xem ở lắp ổ lăn lên trục và vào gối.
Hai mẹo sai về ổ tự lựa
Mẹo sai 1: "Ổ bi tự lựa là bản nâng cấp của ổ rãnh sâu — vừa bù lệch vừa chịu dọc trục khỏe hơn." NSK ghi ổ bi tự lựa có khả năng chịu lực dọc trục thấp [1]; SKF chỉ xếp nó vào tải kết hợp khi thành phần dọc trục tương đối nhỏ [2]. Khả năng tự lựa đổi bằng cái ôm dọc trục, không phải cộng thêm.
Mẹo sai 2: "Ổ rãnh sâu cũng bù lệch được, cứ lắp rồi chạy." SKF xếp ổ rãnh sâu vào nhóm ổ cứng chỉ chịu lệch rất nhỏ, và bảng đặc tính ghi 2 đến 10 phút góc [2]. Ngay cả thiết kế cải tiến, SKF cũng chỉ viết là tăng khả năng chịu "lệch nhẹ" [2].
Bảng quyết định: đo gì tại gối đỡ thì chọn loại nào
| Đo hoặc thấy tại máy | Nghiêng về | Căn cứ |
|---|---|---|
| Hai gối đỡ trên hai giá riêng, đặt xa nhau, mặt tựa không gia công chung một lần gá | Ổ bi tự lựa | Ổ trong gối riêng đặt xa gây lệch [2]; khó định tâm trục và vỏ [1] |
| Trục dài, đồng hồ so đặt giữa nhịp ghi được độ võng khi mang tải | Ổ bi tự lựa | Trục võng gây lệch góc [2] |
| Trên trục có bánh răng nghiêng, trục vít hoặc cánh đẩy sinh lực dọc trục đáng kể | Ổ bi rãnh sâu hoặc ổ chịu dọc trục khác, không dùng ổ bi tự lựa | Ổ tự lựa chịu dọc trục thấp [1][2] |
| Góc lệch ước từ đo đạc lớn hơn 10 phút góc (khoảng 0,17°) | Không dùng ổ rãnh sâu của dòng trong bảng SKF; đối chiếu góc cho phép của dãy ổ tự lựa | [2] |
| Định dùng ổ tự lựa có phớt 2RS1 | Kiểm góc lệch không quá 1,5° (dãy 22 E, 23 E của SKF); không nung quá 120 °C, không rửa | [2] |
| Tải đo hoặc tính được vượt khả năng của ổ bi tự lựa cùng cỡ | Ổ đũa tang trống, loại có cùng tính tự lựa | SKF [2] |
| Tốc độ làm việc sát giới hạn | Tra tốc độ trong bảng sản phẩm của đúng mã ổ | Nhận định chung của NSK [1] và SKF [2] trái nhau |
Nguồn và giới hạn
Tra ngày 10/09/2026. Các câu dẫn đã được đối chiếu trên văn bản tải trực tiếp từ trang của hãng.
- [1] NSK Global, Bearing ABCs — 2.3 Self-Aligning Ball Bearings: https://www.nsk.com/tools-resources/abc-bearings/self-aligning-ball-bearings/ — cấu tạo rãnh cầu vòng ngoài, tâm mặt cầu trùng tâm ổ; chịu dọc trục thấp, không hợp tốc độ cao; nơi khó định tâm hoặc trục có thể cong.
- [2] SKF, catalogue SKF bearings and mounted products (PDF): https://cdn.skfmediahub.skf.com/api/public/0901d196807026e8/pdf_preview_medium/0901d196807026e8_pdf_preview_medium.pdf — mục Misalignment phần giới thiệu (ba nguồn lệch, ổ cứng và ổ tự lựa); bảng Technical Features của ổ bi rãnh sâu (lệch 2–10 phút góc, kích thước bao theo ISO 15) và của ổ bi tự lựa (lệch theo dãy, phớt 2RS1, lỗ côn 1:12, không nung quá 120 °C, không rửa); ổ tự lựa hợp nơi có lệch trục và yêu cầu tốc độ cao; chuyển sang ổ đũa tang trống khi thiếu khả năng tải.
- [3] NSK Global, Bearing ABCs — 2.1 Deep Groove Ball Bearings: https://www.nsk.com/tools-resources/abc-bearings/deep-groove-ball-bearings/ — rãnh cung tròn bán kính lớn hơn bi một chút; chịu lực hướng kính và dọc trục; tiếp xúc điểm cho tốc độ cao, mô-men thấp.
- Tiêu chuẩn, chỉ dẫn tên và số hiệu: ISO 15:2017 Rolling bearings — Radial bearings — Boundary dimensions, general plan; ISO 281:2007 Rolling bearings — Dynamic load ratings and rating life (tên đối chiếu trên bìa bản xem trước tại standards.iteh.ai vì iso.org chặn truy cập tự động). Tài liệu trả phí; bài không trích trị số.
Bảng này không dùng cho:
- Góc lệch cho phép của hãng khác SKF, hoặc của dãy không có trong bảng đã dẫn.
- Tính tuổi thọ ổ khi đang lệch: nguồn đã kiểm không cho hệ số giảm tuổi thọ theo góc lệch.
- Ổ đũa tang trống, ổ CARB, ổ chặn tự lựa: chỉ được nhắc tên, không đối chiếu.
- Kết luận ổ tự lựa chạy nhanh hay chậm hơn ổ rãnh sâu: nguồn NSK và SKF trái nhau.
- Hồ sơ theo JIS hoặc TCVN: chưa đối chiếu.
Không xác định được từ bài này: góc lệch thực của gối đỡ đang dùng — phải đo tại máy; và lý do bản có phớt chịu lệch ít hơn bản hở, vì catalogue chỉ ghi số.
Cần chính xác hơn: đọc mã số ổ và tuổi thọ L10 ở tuổi thọ vòng bi L10; dấu hiệu ổ đang chạy lệch ở chẩn đoán vòng bi rung, nóng, kêu lạ.
Câu hỏi thường gặp
Vòng bi tự lựa là gì? Là ổ chịu được trục nghiêng so với gối mà không bị kẹp. Với ổ bi tự lựa, đó là ổ hai dãy bi có rãnh lăn vòng ngoài dạng mặt cầu, tâm trùng tâm ổ, nên vòng trong, bi và vòng cách xoay được quanh tâm ổ. SKF xếp cả ổ đũa tang trống, ổ CARB và ổ chặn đũa tang trống vào nhóm ổ tự lựa.
Vòng bi cầu tự lựa hai dãy và vòng bi đũa tự lựa khác nhau ở đâu? Cả hai cùng có tính tự lựa. Theo SKF, khi khả năng tải của ổ bi tự lựa không đủ thì dùng ổ đũa tang trống, loại có cùng tính tự lựa. Bài này không đối chiếu thêm thông số giữa hai loại.
Vòng bi rãnh sâu chịu được lệch trục bao nhiêu? Bảng đặc tính ổ bi rãnh sâu trong catalogue SKF ghi 2 đến 10 phút góc, tức tối đa khoảng 0,17°. Đây là số của một hãng; ổ hãng khác phải tra catalogue của hãng đó.
Gối đỡ dùng vòng bi tự lựa khi nào? Khi trục đỡ trên các gối riêng khó định tâm với nhau, gối đặt xa, hoặc trục dài có thể võng khi mang tải, như trục truyền. Nếu trên trục có lực dọc trục đáng kể thì ổ bi tự lựa không phải lựa chọn hợp.
Ổ bi tự lựa có chạy tốc độ cao được không? Hai nguồn hãng trái nhau: NSK ghi không hợp quay tốc độ cao, còn SKF ghi dòng của hãng hợp nơi có yêu cầu tốc độ cao. Tốc độ dùng được phải tra trong bảng sản phẩm của đúng mã ổ, không suy từ tên loại.
Lỗ côn 1:12 trên ổ bi tự lựa để làm gì? SKF cung cấp ổ bi tự lựa có lỗ côn 1:12 để lắp bằng ống lót côn kèm đai ốc và chi tiết hãm, cố định ổ nhanh và đơn giản lên trục trơn hoặc trục bậc.