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

Ổ đũa tang trống và ổ bi tự lựa: cùng rãnh cầu chung, khác nhau ở con lăn và ở tải

Nguyễn Đỗ Tùng

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

Ổ đũa tang trống và ổ bi tự lựa cùng có rãnh cầu chung ở vòng ngoài nên cùng bù được trục nghiêng. Khác nhau nằm ở con lăn: NSK ghi ổ đũa tang trống chịu tải hướng kính cao, hợp chỗ tải nặng và tải va đập, còn ổ bi tự lựa chịu lực dọc trục thấp.

Kết luận trên đúng khi so hai loại tự lựa hai dãy này ở cùng một vị trí gối đỡ, trên trục có thể võng hoặc trên hai mặt tựa không cùng tâm. Phạm vi nguồn là hai trang kiến thức ổ lăn của NSK và một catalogue của SKF. Chỗ nguồn không nói: không có hệ số nào cho biết ổ đũa tang trống chịu tải nặng hơn ổ bi tự lựa cùng cỡ lỗ bao nhiêu lần, và hai hãng phát biểu ngược nhau về tốc độ của ổ bi tự lựa.

Bảng đối chiếu ổ đũa tang trống và ổ bi tự lựa

Tiêu chíỔ đũa tang trốngỔ bi tự lựa
Con lăn và rãnhNSK: hai dãy con lăn hình tang trống, vòng ngoài có mặt rãnh cầu [1]NSK: hai dãy bi, vòng ngoài có rãnh cầu, vòng trong có hai rãnh [2]
Cái làm nên tính tự lựaNSK: tâm cong của mặt rãnh cầu vòng ngoài trùng tâm ổ [1]NSK: trục tâm của rãnh cầu vòng ngoài trùng tâm ổ, nên vòng trong, bi và vòng cách xoay quanh tâm ổ [2]
Rãnh vòng trongSKF: hai rãnh vòng trong nghiêng một góc so với trục ổ [3]NSK: vòng trong có hai rãnh, nguồn đã kiểm không mô tả góc nghiêng [2]
Tải hướng kínhNSK: khả năng tải hướng kính cao, hợp chỗ tải nặng hoặc tải va đập [1]Nguồn không so; SKF chỉ ghi khi khả năng tải của ổ bi tự lựa không đủ thì dùng ổ đũa tang trống [3]
Lực dọc trụcNSK: chịu lực dọc trục cả hai chiều [1]NSK: khả năng chịu lực dọc trục thấp [2]
Góc tự lựa cho phép ghi trong bảng đặc tính SKF, theo từng dãy [3]1,5° đến 3,5° tùy dãy và tùy cỡ; bản có phớt khoảng 0,5°1,5° đến 3,0° tùy dãy; các dãy có phớt nằm ở mức 1,5°
Điều kiện kèm trị số gócSKF: trị số hướng dẫn áp dụng khi tải và chế độ ở mức Normal, và khi vị trí lệch đứng yên so với vòng ngoài [3]Nguồn không nêu điều kiện tương đương cho bảng của ổ bi tự lựa [3]
Nhiệt trong bảng đặc tính SKF [3]Ổn định nhiệt 392 °F (200 °C)Nhiệt độ lớn nhất 248 °F (120 °C), chỉ cho bản hở
Kích thước bao trong bảng đặc tính SKF [3]ISO 15ISO 15
Tải dọc trục lớn nhất khi lắp bằng ống lót, theo SKF [3]Fap = 3 × B × d, với B là bề rộng ổ và d là đường kính lỗ tính bằng mm, Fap tính bằng niutơn; lắp trên trục trụ thì hỏi hãngFap = 3 × B × d, cùng dạng công thức, cho kiểu lắp bằng ống lót côn
Tốc độNSK: ổ đũa nói chung không hợp quay tốc độ cao [1]Hai nguồn trái nhau: NSK ghi không hợp tốc độ cao [2], SKF ghi loại tự lựa dùng ở chỗ tốc độ cao [3]

Nguồn [1]–[3] ghi ở khối "Nguồn và giới hạn", tra ngày 13/09/2026. Các góc và nhiệt độ là trị số của một catalogue SKF theo từng dãy sản phẩm, không phải trị số chung cho ổ cùng loại của hãng khác.

Vì sao con lăn tang trống ăn được tải nặng mà viên bi thì không

Cả hai loại đều bỏ hình trụ hay hình cầu đơn giản để lấy một mặt cầu chung ở vòng ngoài. NSK mô tả ổ đũa tang trống là ổ tự lựa hai dãy, vòng ngoài có mặt rãnh cầu và con lăn hình tang trống [1]; với ổ bi tự lựa, NSK ghi trục tâm của rãnh cầu vòng ngoài trùng tâm ổ, nhờ đó vòng trong, bi và vòng cách xoay được quanh tâm ổ mà vẫn giữ thẳng hàng [2]. Phần nguyên lý tự lựa của vế ổ bi đã nói kỹ ở bài ổ bi tự lựa và ổ bi đỡ một dãy; bài này chỉ dùng lại kết quả.

Chỗ rẽ nhánh là vệt tiếp xúc. NSK viết con lăn tiếp xúc đường với vòng ngoài và vòng trong, cho khả năng tải cao hơn ổ bi vốn tiếp xúc điểm [1]. Con lăn tang trống giữ được vệt đường ấy ngay cả khi trục nghiêng, vì mặt lăn của nó là một cung tròn ăn khớp với mặt cầu của vòng ngoài. Đó là lý do NSK xếp ổ đũa tang trống vào chỗ tải nặng hoặc tải va đập [1], còn SKF thì viết thẳng: khi khả năng tải của ổ bi tự lựa không đủ, hãy dùng ổ đũa tang trống, loại có cùng tính tự lựa [3].

Chiều lực dọc trục là điểm khác thứ hai và ít được nhắc. NSK ghi ổ đũa tang trống chịu lực dọc trục cả hai chiều [1], còn ổ bi tự lựa có khả năng chịu lực dọc trục thấp [2]. Cách hiểu của bài: rãnh vòng trong hai dãy nghiêng đi một góc so với trục ổ, như SKF mô tả [3], cho con lăn một thành phần đỡ theo phương dọc trục ở cả hai bên; ở ổ bi tự lựa, nguồn đã kiểm không mô tả góc nghiêng nào tương đương.

SKF thêm một ràng buộc riêng cho ổ đũa tang trống mà bảng đặc tính không ghi: mọi ổ bi và ổ đũa đều cần một tải nhỏ nhất, và điều đó đúng với ổ đũa tang trống, nhất là khi chạy tốc độ cao, vì lực quán tính của con lăn và vòng cách cùng ma sát trong dầu có thể gây trượt làm hại giữa con lăn và rãnh [3]. Cụm gối chạy không tải hoặc tải quá nhẹ vì thế là một ca cần xem lại, không phải một ca an toàn.

Góc tự lựa: con số trong catalogue chỉ đúng khi lệch đứng yên so với vòng ngoài

Bảng đặc tính của SKF cho hai loại này có dải góc chồng lên nhau. Ổ bi tự lựa được ghi từ 1,5° đến 3,0° theo từng dãy; ổ đũa tang trống được ghi từ 1,5° đến 3,5° theo dãy và cỡ, riêng bản có phớt xuống khoảng 0,5° [3]. Nghĩa là góc cho phép không phải chỗ tách hai loại — chỗ tách là tải và chiều lực dọc trục.

Quan trọng hơn con số là điều kiện đi kèm. SKF ghi trị số hướng dẫn cho ổ đũa tang trống áp dụng khi tải và chế độ làm việc ở mức Normal, và khi vị trí lệch đứng yên so với vòng ngoài [3]. Khi vị trí lệch không đứng yên so với vòng ngoài, SKF nói có thêm trượt sinh ra trong ổ, và nêu hai ca cụ thể: sàng rung có mất cân bằng quay nên độ võng trục cũng quay theo, và trục tĩnh bị uốn của lô bù võng trong máy giấy [3]. Với các ca đó, SKF khuyến nghị lệch của vòng trong so với vòng ngoài không vượt quá vài phần mười độ [3].

Đây là chỗ dễ đọc sai catalogue nhất. Đọc theo đúng chữ của SKF: dãy được ghi 3,5° chỉ giữ con số đó khi vị trí lệch đứng yên so với vòng ngoài; kiểu lệch trên máy quyết định con số nào áp dụng [3]. Dấu hiệu rung của cụm ổ đọc theo bài rung động máy theo ISO 20816.

Nhiệt độ trong bảng cũng khác nhau rõ. Ổ đũa tang trống được ghi ổn định nhiệt 392 °F (200 °C), còn ổ bi tự lựa được ghi nhiệt độ lớn nhất 248 °F (120 °C) và ghi rõ chỉ cho bản hở [3]. Hai ô này mang tên gọi khác nhau trong cùng một catalogue, nên chúng không đối chiếu thẳng được với nhau; bài chỉ nêu như hai dòng trong hai bảng.

Hai mẹo sai hay gặp khi đổi giữa hai loại tự lựa

Mẹo sai 1: "Ổ đũa tang trống tự lựa được nhiều hơn ổ bi tự lựa, cho nên gối lệch nhiều thì cứ đổi sang tang trống." Hai bảng đặc tính trong cùng catalogue SKF cho dải góc chồng nhau: 1,5° đến 3,0° cho ổ bi tự lựa và 1,5° đến 3,5° cho ổ đũa tang trống, còn bản tang trống có phớt chỉ khoảng 0,5° [3]. Lý do đổi loại mà SKF nêu là khả năng tải không đủ, không phải góc tự lựa [3].

Mẹo sai 2: "Đã là ổ tự lựa thì lệch bao nhiêu trong bảng cũng chạy được." SKF gắn trị số bảng với điều kiện tải và chế độ ở mức Normal và với vị trí lệch đứng yên so với vòng ngoài, rồi khuyến nghị không quá vài phần mười độ cho các ca lệch quay theo trục, như sàng rung [3]. Con số trong bảng là trị số hướng dẫn kèm điều kiện, không phải hạn mức chung cho gối đỡ.

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

Đo hoặc thấy tại máyNghiêng vềCăn cứ
Tải hướng kính tính hoặc đo được vượt khả năng của ổ bi tự lựa cùng cỡ lỗ đang lắpỔ đũa tang trốngSKF: khi khả năng tải của ổ bi tự lựa không đủ thì dùng ổ đũa tang trống, loại có cùng tính tự lựa [3]
Máy có va đập, ví dụ máng rung, máy nghiền, băng tải nạp liệu cụcỔ đũa tang trốngNSK: khả năng tải hướng kính cao, hợp tải nặng hoặc tải va đập [1]
Trên trục có lực dọc trục đáng kể theo cả hai chiềuỔ đũa tang trốngNSK: chịu lực dọc trục cả hai chiều [1]; ổ bi tự lựa chịu dọc trục thấp [2]
Độ lệch tại gối quay theo trục, như sàng rung có mất cân bằngGiữ lệch ở mức rất nhỏ, xem lại kết cấu gối trước khi chọn ổSKF: khuyến nghị không quá vài phần mười độ ở các ca lệch không đứng yên so với vòng ngoài [3]
Gối làm việc nóng, nhiệt đo được ở vỏ cao hơn mức thường ngàyĐối chiếu ô nhiệt trong bảng đặc tính của đúng loại và đúng bản, hở hay có phớtSKF: 392 °F (200 °C) cho một ô, 248 °F (120 °C) cho ô kia, chỉ áp cho bản hở [3]
Cụm gối chạy rỗng hoặc tải rất nhẹ ở tốc độ caoXem lại tải nhỏ nhất trước khi chốt loạiSKF: thiếu tải nhỏ nhất có thể gây trượt làm hại giữa con lăn và rãnh [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/ — cấu tạo ổ đũa tang trống, tâm cong mặt cầu trùng tâm ổ, tải hướng kính cao cho tải nặng và va đập, dọc trục hai chiều, bản lỗ côn lắp bằng ống lót; tiếp xúc đường so với tiếp xúc điểm; ổ đũa không hợp tốc độ cao.
  • [2] NSK Global, Bearing ABCs — 2.3 Self-Aligning Ball Bearings: https://www.nsk.com/tools-resources/abc-bearings/self-aligning-ball-bearings/ — hai dãy bi, rãnh cầu vòng ngoài, trục tâm trùng tâm ổ; chịu dọc trục thấp và không hợp tốc độ cao; dùng nơi khó định tâm trục với vỏ hoặc trục có thể cong.
  • [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 — bảng Technical features và phần giới thiệu của ổ đũa tang trống (rãnh vòng trong nghiêng, bảng góc theo dãy, điều kiện lệch đứng yên so với vòng ngoài, khuyến nghị vài phần mười độ, bản có phớt, ổn định nhiệt, tải nhỏ nhất, công thức tải dọc trục khi lắp ống lót) và của ổ bi tự lựa (bảng góc theo dãy, nhiệt độ lớn nhất cho bản hở, câu chuyển sang ổ đũa tang trống khi khả năng tải không đủ, ứng dụng tốc độ cao).
  • Tiêu chuẩn, chỉ nêu tên và số hiệu như tài liệu hãng ghi: ISO 15 — ô kích thước bao của cả hai bảng đặc tính. Tài liệu trả phí; bài không trích trị số bên trong.

Nói thẳng về bộ nguồn: bộ chỉ có ba mục, hai của NSK và một của SKF, đều là tài liệu hãng ổ lăn; không có nguồn hàn lâm hay tiêu chuẩn mở. Nặng hơn nữa, toàn bộ trị số góc, nhiệt độ và công thức tải dọc trục trong bài đều đến từ đúng một catalogue của SKF. Chúng mô tả dòng sản phẩm của hãng đó, không phải hằng số của loại ổ.

Bảng này không dùng cho:

  • So tải động và tải tĩnh giữa hai loại ở cùng cỡ lỗ: bài không nêu, đó là số của từng mã ổ trong bảng sản phẩm.
  • Góc tự lựa cho phép của dãy không nằm trong bảng đã dẫn, hoặc của hãng khác SKF: nguồn đã kiểm không nói.
  • Ổ CARB và ổ chặn tự lựa: chỉ được nhắc tên, không đối chiếu.
  • Kết luận loại nào chạy nhanh hơn: nguồn NSK và SKF trái nhau về ổ bi tự lựa.
  • Chọn phớt, mỡ hay chu kỳ tra lại cho từng loại: bài không nêu.

Không xác định được từ bài này: khả năng tải hướng kính của ổ đũa tang trống hơn ổ bi tự lựa cùng cỡ lỗ bao nhiêu — nguồn chỉ nói định tính và chỉ ra hướng đổi loại, không cho hệ số; và góc lệch thực tại gối đỡ đang dùng, vì đó là số phải đo trên máy chứ không tra được.

Cần chính xác hơn: cách chọn kiểu lắp và chuẩn bị trục trước khi lắp ống lót nằm ở bài lắp ổ lăn lên trục và vào gối; cách quy tải và tốc độ về tuổi thọ danh nghĩa nằm ở bài tuổi thọ vòng bi L10.

Câu hỏi thường gặp

Vòng bi tang trống chịu tải nặng hơn ổ bi tự lựa ở chỗ nào? Ở vệt tiếp xúc. NSK ghi con lăn tiếp xúc đường với hai vòng nên khả năng tải cao hơn ổ bi vốn tiếp xúc điểm, và xếp ổ đũa tang trống vào chỗ tải nặng hoặc tải va đập. SKF nói cùng hướng khi ghi rằng thiếu khả năng tải thì chuyển từ ổ bi tự lựa sang ổ đũa tang trống.

Góc tự lựa cho phép của ổ lăn tra ở đâu và có phải trị số chung không? Tra trong bảng đặc tính của đúng dãy, trong catalogue của đúng hãng. Trong catalogue SKF đã dẫn, ổ bi tự lựa nằm trong khoảng 1,5° đến 3,0° theo dãy, ổ đũa tang trống nằm trong khoảng 1,5° đến 3,5° theo dãy và cỡ, còn bản tang trống có phớt khoảng 0,5°. Đó là số của một hãng, không phải hằng số của loại.

Khi nào phải đổi từ ổ bi tự lựa sang ổ đũa tang trống? SKF nêu đúng một lý do trong phần giới thiệu: khi khả năng tải của ổ bi tự lựa không đủ thì dùng ổ đũa tang trống, loại có cùng tính tự lựa. Góc tự lựa không phải lý do, vì dải góc của hai loại chồng lên nhau trong chính catalogue đó.

Trị số góc trong catalogue có áp cho sàng rung không? Không áp thẳng. SKF gắn trị số hướng dẫn với điều kiện tải và chế độ ở mức Normal và với vị trí lệch đứng yên so với vòng ngoài, rồi nêu sàng rung có mất cân bằng quay là ca vị trí lệch không đứng yên, kèm khuyến nghị không quá vài phần mười độ.

Ổ đũa tang trống chịu lực dọc trục theo mấy chiều? NSK ghi loại này chịu lực hướng kính và lực dọc trục cả hai chiều. Với ổ bi tự lựa, NSK ghi khả năng chịu lực dọc trục thấp. Khi lắp bằng ống lót, SKF cho công thức tải dọc trục lớn nhất Fap = 3 × B × d, với B là bề rộng ổ và d là đường kính lỗ tính bằng mm.

Ổ tự lựa lắp trên trục trơn bằng cách nào? NSK ghi bản có lỗ côn ở vòng trong lắp thẳng lên trục côn, hoặc lắp lên trục trụ qua ống lót gá cho dễ lắp và ống lót tháo cho dễ tháo. SKF cho công thức tải dọc trục lớn nhất riêng cho kiểu lắp bằng ống lót.

Đọc tiếp

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