Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11983-1:2017 (hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 5753-1:2009) do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 4 Ổ lăn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị và được Bộ Khoa học và Công nghệ công bố năm 2017. Tiêu chuẩn này quy định chi tiết về trị số khe hở hướng tâm bên trong đối với các loại ổ đỡ (ổ lăn hướng tâm), đóng vai trò là cơ sở kỹ thuật quan trọng cho việc thiết kế, chế tạo, lựa chọn và nghiệm thu chất lượng ổ lăn trong ngành cơ khí chế tạo máy.

Phạm vi và đối tượng áp dụng

TCVN 11983-1:2017 quy định các trị số cho khe hở hướng tâm bên trong của các loại ổ đỡ lăn. Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, cá nhân hoạt động trong lĩnh vực thiết kế, sản xuất, nhập khẩu, kinh doanh và kiểm định chất lượng các loại ổ lăn và thiết bị máy móc có sử dụng ổ lăn tại Việt Nam. Các loại ổ lăn thuộc phạm vi điều chỉnh của tiêu chuẩn bao gồm:

• Ổ bi đỡ một dãy và nhiều dãy (ngoại trừ loại có rãnh nạp bi).
• Ổ bi tự lựa.
• Ổ đũa trụ một dãy và nhiều dãy.
• Ổ đũa kim một dãy và nhiều dãy (không áp dụng cho loại không có vòng trong).
• Ổ đũa lòng cầu một dãy và nhiều dãy.

Các thuật ngữ và định nghĩa cốt lõi

Để đảm bảo tính thống nhất trong việc áp dụng, tiêu chuẩn đưa ra các định nghĩa kỹ thuật chuyên ngành quan trọng:

• Khe hở hướng tâm bên trong (Radial internal clearance): Được định nghĩa là tổng lượng dịch chuyển hướng tâm của một vòng ổ lăn so với vòng kia dưới tác động của một tải trọng đo không đáng kể theo các hướng khác nhau.
• Nhóm khe hở bên trong: Hệ thống khe hở được phân chia thành các nhóm ký hiệu cụ thể bao gồm C2 (khe hở nhỏ hơn bình thường), Normal (khe hở bình thường - không ký hiệu), C3 (khe hở lớn hơn bình thường), C4 (khe hở lớn hơn C3), và C5 (khe hở lớn nhất).

Quy định trị số khe hở hướng tâm cho từng loại ổ đỡ

Tiêu chuẩn thiết lập các bảng trị số giới hạn dưới và giới hạn trên (tính bằng micromet - µm) cho từng nhóm khe hở dựa trên đường kính lỗ danh nghĩa của ổ lăn:

• Ổ bi đỡ: Quy định chi tiết trị số khe hở cho các nhóm từ C2 đến C5 đối với các ổ bi có lỗ hình trụ. Trị số khe hở được thiết kế tăng dần theo kích thước đường kính lỗ nhằm bù trừ sự giãn nở nhiệt của các chi tiết trong quá trình vận hành thực tế.
• Ổ bi tự lựa: Xác định cụ thể khe hở hướng tâm cho cả hai loại thiết kế là lỗ hình trụ và lỗ hình côn. Thông thường, khe hở của loại lỗ hình côn được quy định lớn hơn để tạo điều kiện cho việc ép chặt vòng trong lên trục côn hoặc ống lót khóa.
• Ổ đũa trụ: Quy định khe hở hướng tâm cho các loại ổ đũa trụ có lỗ hình trụ và lỗ hình côn. Do đặc thù chịu tải trọng hướng tâm lớn, việc kiểm soát khe hở của ổ đũa trụ cực kỳ nghiêm ngặt nhằm tránh hiện tượng kẹt con lăn hoặc mài mòn không đều.
• Ổ đũa kim: Áp dụng riêng cho các ổ đũa kim có vòng trong, xác định các giới hạn khe hở hướng tâm tối thiểu và tối đa nhằm đảm bảo độ cứng vững và độ chính xác quay cao của trục máy.
• Ổ đũa lòng cầu: Tương tự như ổ bi tự lựa, tiêu chuẩn phân chia rõ ràng trị số khe hở cho ổ đũa lòng cầu lỗ hình trụ và lỗ hình côn, giúp tối ưu hóa khả năng tự lựa và chịu tải trọng hỗn hợp cực lớn của dòng ổ lăn này.

Nguyên tắc đo và ứng dụng thực tế

Để đảm bảo tính chính xác khi xác định khe hở hướng tâm bên trong trên thực tế, tiêu chuẩn đưa ra các nguyên tắc kỹ thuật sau:

• Tải trọng đo: Khi tiến hành đo khe hở, phải áp dụng một tải trọng đo tối thiểu để khắc phục sự biến dạng đàn hồi tại các điểm tiếp xúc giữa con lăn và rãnh lăn, đảm bảo kết quả đo phản ánh đúng khe hở hình học thực tế của ổ lăn.
• Lựa chọn nhóm khe hở: Việc lựa chọn nhóm khe hở phù hợp (C2, Normal, C3, C4, C5) phải căn cứ vào điều kiện lắp ghép (độ dôi của mối lắp giữa vòng trong với trục hoặc vòng ngoài với vỏ hộp), sự chênh lệch nhiệt độ giữa vòng trong và vòng ngoài, và tốc độ quay của ổ lăn khi hoạt động.

Hiệu lực thi hành

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11983-1:2017 có hiệu lực kể từ ngày công bố. Tiêu chuẩn này đóng vai trò đồng bộ hóa hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật của Việt Nam với tiêu chuẩn quốc tế ISO, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động xuất nhập khẩu thiết bị, chuyển giao công nghệ và nâng cao chất lượng chế tạo máy móc trong nước.