Chuyển đến nội dung chính
CƠ KHÍ.NET
Thiết kế & chế tạo máy

Ổ đũa côn và ổ bi đỡ chặn: cùng chịu tải nghiêng, khác nhau ở tiếp xúc đường hay tiếp xúc điểm

Nguyễn Đỗ Tùng

Biên soạn có hỗ trợ công cụ · nguồn dẫn kèm · cập nhật

Ổ đũa côn cho con lăn côn tì trên hai rãnh côn, tiếp xúc đường, nên NSK xếp nó vào nhóm chịu tải nặng và cứng vững hơn ổ bi. Ổ bi đỡ chặn cho bi tiếp xúc điểm theo một đường nghiêng, nên SKF ghi loại một dãy góc lớn chạy được tốc độ tương đối cao.

Kết luận trên đúng khi so ổ đũa côn một dãy với ổ bi đỡ chặn một dãy, đặt ở vị trí phải nhận đồng thời lực hướng kính và lực dọc trục. Phạm vi nguồn là hai trang kiến thức ổ lăn của NSK và một catalogue của SKF; cả hai vế đều đọc từ tài liệu hãng, không có nguồn hàn lâm độc lập. Nguồn đã kiểm không đưa một hệ số quy đổi nào cho phép nói loại này chịu tải nặng hơn loại kia bao nhiêu lần ở cùng cỡ lỗ, và cũng không cho tốc độ giới hạn theo loại.

Bảng đối chiếu ổ đũa côn và ổ bi đỡ chặn

Tiêu chíỔ đũa côn (một dãy)Ổ bi đỡ chặn (một dãy)
Con lăn chạm rãnh thế nàoNSK: con lăn tiếp xúc đường với vòng trong và vòng ngoài, cho khả năng tải cao hơn ổ bi vốn tiếp xúc điểm [1]NSK: đường nối các điểm bi chạm hai vòng nghiêng đi so với phương hướng kính của ổ [2]
Hình học sinh ra gócSKF: rãnh vòng trong và vòng ngoài đều côn; kéo dài các mặt côn thì chúng hội tụ về một điểm trên trục ổ [3]SKF: rãnh của hai vòng lệch nhau theo phương dọc trục ổ [3]
Cái quyết định sức chịu dọc trụcSKF: góc tiếp xúc bằng góc rãnh vòng ngoài; góc càng lớn thì tải dọc trục chịu được càng lớn [3]SKF: khả năng tải dọc trục tăng theo góc tiếp xúc [3]; NSK ghi loại một dãy của hãng có bốn góc 15°, 25°, 30° và 40° [2]
Chiều lực dọc trục nhận đượcSKF: loại một dãy chỉ nhận lực dọc trục một chiều, nên được chỉnh tì vào một ổ đũa côn thứ hai [3]SKF: loại một dãy chỉ nhận lực dọc trục một chiều, nên được chỉnh tì vào một ổ thứ hai [3]
Lệch góc cho phép, theo bảng đặc tính trong catalogue SKF [3]2 đến 4 phút góc, với con lăn biên dạng logarit2 phút góc
Tháo rời được khôngSKF: kết cấu tháo rời được — cụm vòng trong, con lăn và vòng cách lắp tách khỏi vòng ngoài [3]SKF: loại một dãy góc 40° là kết cấu không tháo rời [3]
Tốc độNSK: ổ đũa nói chung không hợp quay tốc độ cao [1]SKF: loại một dãy góc 40° cho phép chạy tốc độ tương đối cao [3]
Độ cứng vữngNSK: xét chung, ổ đũa cứng vững hơn ổ bi [4]NSK: cùng phát biểu đó xếp ổ bi ở phía cứng vững thấp hơn [4]
Kích thước bao, theo ô Boundary dimensions của bảng đặc tính SKF [3]ISO 355ISO 15 và ISO 12044
Ổn định nhiệt ghi trong bảng đặc tính SKF [3]302 °F (150 °C)302 °F (150 °C)

Nguồn [1]–[4] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 13/09/2026. Các trị số lệch góc và ổn định nhiệt là của một catalogue SKF, không phải trị số chung cho ổ cùng loại của hãng khác.

Vì sao con lăn côn khỏe hơn còn viên bi chạy nhanh hơn

Điểm gốc nằm ở vệt tiếp xúc. NSK viết thẳng: con lăn tiếp xúc đường với vòng ngoài và vòng trong, cho khả năng tải cao hơn ổ bi vốn tiếp xúc điểm, nhưng ổ đũa không hợp quay tốc độ cao [1]. Ở ổ bi đỡ chặn, chỗ chạm vẫn là điểm, chỉ khác là đường nối các điểm chạm nghiêng đi so với phương hướng kính [2].

Ổ đũa côn còn một chi tiết hình học riêng. SKF mô tả: rãnh của cả hai vòng đều côn, và nếu kéo dài các mặt côn ấy thì chúng gặp nhau tại một điểm trên trục ổ [3]. NSK gọi đó là các đỉnh nón tưởng tượng hội tụ về một điểm, và nói tiếp rằng nhờ vậy con lăn lăn thuần trên rãnh, không trượt [1].

Chỗ trượt bị đẩy sang một nơi khác. Con lăn côn được dẫn hướng bởi một gờ lớn trên vòng trong [1]; NSK ghi gờ đó nhận lực dọc trục sinh ra trên con lăn, tạo tiếp xúc trượt giữa mặt gờ và mặt đầu con lăn [1]. Cách hiểu của bài: một cặp mặt trượt dưới tải là nơi sinh nhiệt và ăn dầu, nên nó là ràng buộc đặt lên tốc độ và lên chế độ bôi trơn. Nền chung về màng dầu ở chỗ tiếp xúc nằm trong bài bôi trơn ổ và màng dầu thủy động.

Về độ cứng vững, NSK định nghĩa cứng vững là khả năng chống lại biến dạng dưới ngoại lực, rồi phát biểu chung rằng ổ đũa cứng vững hơn ổ bi và ổ có tải trước cứng vững hơn ổ không tải trước [4]. Đây là phát biểu cho hai họ ổ, không phải cho một cỡ ổ cụ thể; nguồn đã kiểm không cho con số biến dạng theo loại.

Góc tiếp xúc: một đại lượng, hai cách dựng ra nó

Hai loại này gặp nhau ở góc tiếp xúc, và cùng nói một quy luật. SKF ghi khả năng tải dọc trục của ổ bi đỡ chặn tăng khi góc tiếp xúc tăng [3]; với ổ đũa côn, SKF ghi khả năng tải dọc trục do góc tiếp xúc quyết định phần lớn, mà góc ấy chính là góc của rãnh vòng ngoài, góc càng lớn thì tải dọc trục càng lớn [3].

Khác nhau là cách dựng góc. Ở ổ đũa côn, góc nằm sẵn trong hình côn của rãnh vòng ngoài [3]. Ở ổ bi đỡ chặn, góc đến từ chỗ rãnh hai vòng bị dịch lệch nhau theo phương dọc trục [3]; NSK ghi rằng vì đường tiếp xúc nghiêng nên một lực dọc trục sinh ra ngay khi ổ chỉ chịu tải hướng kính [2].

Hệ quả giống nhau ở cả hai vế: loại một dãy chỉ ăn lực dọc trục một chiều và phải có ổ thứ hai chỉnh tì lại [3]. NSK nói thêm rằng ổ đũa côn thường lắp thành cặp, và khi lắp cặp thì cụm chịu được cả tải hướng kính, tải dọc trục lẫn tải mô-men [1]; với ổ bi đỡ chặn, NSK ghi người ta lắp loại hai dãy hoặc lắp thành bộ nhiều ổ để gánh phần dọc trục [2]. Cách bố trí lưng-lưng và mặt-mặt của cặp ổ nằm ở bài bố trí cặp ổ đỡ chặn và lực dọc trục dư tải.

Khe hở hoặc tải trước của cặp ổ đũa côn được đặt bằng cách chỉnh khoảng cách dọc trục giữa vòng trong và vòng ngoài [1]. NSK cảnh báo tải trước quá lớn sinh thêm tải giữa con lăn và rãnh ngoài phần ngoại lực, có thể gây phát nhiệt bất thường, tăng mô-men ma sát và giảm tuổi thọ mỏi [4]. Cách chọn kiểu lắp lên trục và vào gối nằm ở bài lắp ổ lăn lên trục và vào gối.

Hai mẹo sai hay gặp khi đổi qua đổi lại hai loại

Mẹo sai 1: "Ổ đũa côn chịu dọc trục hai chiều vì mặt côn nghiêng cả hai phía." SKF ghi ổ đũa côn một dãy chỉ nhận được lực dọc trục theo một chiều, và dưới tải hướng kính bản thân ổ sinh ra một lực dọc trục phải được cân lại, nên nó được chỉnh tì vào một ổ đũa côn thứ hai [3]. Chiều thứ hai đến từ ổ thứ hai, không đến từ hình côn.

Mẹo sai 2: "Thay ổ bi đỡ chặn bằng ổ đũa côn cùng cỡ lỗ là nâng cấp, cứ thế lắp." Hai bảng đặc tính của cùng catalogue SKF ghi ổ đũa côn kết cấu tháo rời được, còn ổ bi đỡ chặn một dãy góc 40° là kết cấu không tháo rời [3]; lệch góc cho phép cũng khác nhau, 2 đến 4 phút góc so với 2 phút góc [3]. Kết cấu tháo rời đổi cả quy trình lắp lẫn cách đặt khe hở, chứ không chỉ đổi con số tải.

Bảng quyết định: đo hoặc thấy gì tại gối đỡ thì nghiêng về loại nào

Đo hoặc thấy tại máyNghiêng vềCăn cứ
Trên trục có bánh răng côn hoặc bánh răng nghiêng, lực dọc trục tính ra cùng cỡ với lực hướng kínhỔ đũa côn, lắp thành cặpThiết kế hợp cho tải kết hợp hướng kính và dọc trục nặng [3]; lắp cặp gánh cả tải mô-men [1]
Tốc độ làm việc đo được ở mức cao so với dải của máy, tải nhẹỔ bi đỡ chặnKết cấu không tháo rời cho phép chạy tốc độ tương đối cao [3]; ổ đũa không hợp tốc độ cao [1]
Đo được độ võng của trục dưới tải và cần giảm biến dạng tại gốiỔ đũa côn, hoặc đặt tải trướcỔ đũa cứng vững hơn ổ bi; ổ có tải trước cứng vững hơn ổ không tải trước [4]
Gối bị nóng bất thường sau khi siết chặt hơn để "hết rơ"Nới lại theo quy trình đặt khe hở của ổ đũa cônTải trước quá lớn gây phát nhiệt bất thường, tăng mô-men ma sát, giảm tuổi thọ mỏi [4]
Đo được lệch góc giữa hai mặt tựa lớn hơn mức bảng đặc tính SKF ghi cho từng loạiKhông dùng cả hai loại này; xét ổ tự lựa2 đến 4 phút góc cho ổ đũa côn, 2 phút góc cho ổ bi đỡ chặn [3]
Không gian dọc trục hẹp, chỉ đặt được một ổ ở vị trí nàyXét ổ bi đỡ chặn hai dãy, không dùng một ổ một dãyỔ hai dãy chịu tải hướng kính, tải dọc trục hai chiều và tải mô-men [2]
Cần tháo vòng trong ra khỏi vòng ngoài khi lắp hoặc bảo dưỡngỔ đũa cônKết cấu tháo rời được [3]

Nguồn và giới hạn

Tra ngày 13/09/2026. Các câu dẫn được đối chiếu trên bản tải trực tiếp từ trang của hãng; bản PDF được trích chữ bằng pdftotext ở chế độ giữ bố cục cột.

  • [1] NSK Global, Bearing ABCs — 2.4 Roller Bearings: https://www.nsk.com/tools-resources/abc-bearings/roller-bearings/ — tiếp xúc đường và tiếp xúc điểm, ổ đũa không hợp tốc độ cao; con lăn côn dẫn bởi gờ vòng trong, đỉnh nón hội tụ, lăn thuần không trượt, trượt ở mặt gờ; lắp cặp gánh tải mô-men; đặt khe hở bằng khoảng cách dọc trục.
  • [2] NSK Global, Bearing ABCs — 2.2 Angular Contact Ball Bearings: https://www.nsk.com/tools-resources/abc-bearings/angular-contact-ball-bearings/ — đường tiếp xúc nghiêng sinh lực dọc trục dưới tải hướng kính; bốn góc tiếp xúc của loại một dãy; loại hai dãy chịu dọc trục hai chiều và tải mô-men.
  • [3] SKF, catalogue SKF bearings and mounted products (PDF): https://cdn.skfmediahub.skf.com/api/public/0901d196807026e8/pdf_preview_medium/0901d196807026e8_pdf_preview_medium.pdf — phần giới thiệu và bảng Technical features của ổ đũa côn (ISO 355, lệch góc, ổn định nhiệt, tháo rời, một chiều dọc trục, góc rãnh vòng ngoài) và của ổ bi đỡ chặn một dãy (ISO 15 và ISO 12044, lệch góc, ổn định nhiệt, góc 40°, không tháo rời, tốc độ tương đối cao).
  • [4] NSK Global, Bearing ABCs — 8 Preload: https://www.nsk.com/tools-resources/abc-bearings/preload/ — định nghĩa cứng vững; ổ đũa cứng vững hơn ổ bi; hệ quả của tải trước quá lớn.
  • Tiêu chuẩn, chỉ nêu tên và số hiệu như tài liệu hãng ghi: ISO 355 (ô kích thước bao của bảng đặc tính ổ đũa côn), ISO 15ISO 12044 (ô kích thước bao của bảng đặc tính ổ bi đỡ chặn một dãy). Tài liệu trả phí; bài không trích trị số bên trong. Trang tiêu chuẩn trên iso.org trả mã 403 với truy cập tự động nên không được dẫn làm URL nguồn.

Nói thẳng về bộ nguồn: cả bốn mục đều là tài liệu của hai hãng ổ lăn — ba mục của NSK, một mục của SKF — không có nguồn hàn lâm hay tiêu chuẩn mở nào. Trị số lệch góc, ổn định nhiệt và góc tiếp xúc trong bài đều lấy từ đúng một catalogue SKF hoặc đúng một trang NSK, nên chúng mô tả dòng sản phẩm của hãng đó, không phải hằng số của loại ổ.

Bảng này không dùng cho:

  • So sánh tải động và tải tĩnh giữa hai loại ở cùng cỡ lỗ: bài không nêu, vì đó là số của từng mã ổ trong bảng sản phẩm.
  • Tốc độ giới hạn tính bằng vòng/phút: bài không nêu, phải tra bảng sản phẩm của đúng mã ổ.
  • Ổ đũa côn hai dãy và bốn dãy, ổ bi đỡ chặn bốn điểm: chỉ được nhắc tên, không đối chiếu.
  • Lệch góc cho phép của hãng khác SKF: nguồn đã kiểm không nói.
  • Chọn dầu, mỡ hay chu kỳ tra lại cho từng loại: bài không nêu.

Không xác định được từ bài này: ổ đũa côn cứng vững hơn ổ bi đỡ chặn cùng cỡ lỗ bao nhiêu — nguồn chỉ phát biểu định tính cho hai họ ổ, không cho hệ số; và tốc độ làm việc lớn nhất của từng loại, vì cả NSK lẫn SKF đều chỉ dùng chữ, không đưa trị số theo loại.

Cần chính xác hơn: đọc cách tính tuổi thọ danh nghĩa ở bài tuổi thọ vòng bi L10; phần lực dọc trục do bánh răng nghiêng sinh ra, tức cái đặt ra yêu cầu ở gối đỡ, nằm ở bài bánh răng nghiêng và lực dọc trục.

Câu hỏi thường gặp

Vòng bi côn chịu lực dọc trục theo mấy chiều? Theo SKF, loại một dãy chỉ nhận lực dọc trục theo một chiều, và dưới tải hướng kính nó tự sinh ra một lực dọc trục phải được cân lại, nên nó được chỉnh tì vào một ổ đũa côn thứ hai. Chiều còn lại do ổ thứ hai gánh.

Góc tiếp xúc của ổ bi đỡ chặn là gì và nó đổi được gì? Đó là góc của đường truyền tải giữa bi và hai rãnh so với mặt phẳng vuông góc trục ổ. SKF ghi khả năng tải dọc trục tăng khi góc này tăng; NSK ghi loại một dãy của hãng có bốn góc là 15°, 25°, 30° và 40°.

Chọn ổ đũa côn hay ổ bi đỡ chặn khi trục có bánh răng côn? Bánh răng côn sinh lực dọc trục đáng kể cùng với lực hướng kính. SKF mô tả ổ đũa côn là thiết kế cho tải kết hợp hướng kính và dọc trục nặng, còn NSK ghi ổ đũa côn lắp cặp chịu được cả tải mô-men. Trị số tải phải tra ở bảng sản phẩm của đúng mã ổ.

Vì sao ổ đũa côn không chạy nhanh bằng ổ bi đỡ chặn? NSK ghi ổ đũa nói chung không hợp quay tốc độ cao, và mô tả một chỗ trượt cố hữu: gờ vòng trong nhận lực dọc trục sinh trên con lăn, tạo tiếp xúc trượt giữa mặt gờ và mặt đầu con lăn. SKF ghi ổ bi đỡ chặn một dãy góc 40° là kết cấu không tháo rời, cho phép chạy tốc độ tương đối cao.

Ổ đũa côn tháo rời được nghĩa là gì khi lắp? SKF ghi cụm vòng trong cùng con lăn và vòng cách tạo thành một khối lắp tách khỏi vòng ngoài. Trên máy, hai nửa đi vào hai chi tiết khác nhau rồi mới gặp nhau, và khe hở hoặc tải trước được đặt bằng khoảng cách dọc trục giữa hai vòng, theo NSK.

Ổ bi đỡ chặn hai dãy khác gì hai ổ một dãy ghép lại? NSK mô tả ổ hai dãy về cơ bản là bố trí lưng-lưng của hai ổ một dãy dùng chung một vòng trong và một vòng ngoài, chịu được tải hướng kính, tải dọc trục hai chiều và tải mô-men. Bài không đối chiếu trị số giữa hai cách làm.

Đọc tiếp

Thuộc chuyên trang: Thiết kế & chế tạo máyChi tiết máy