Tải trọng tĩnh C₀ (basic static load rating) là giá trị tải tĩnh tương đương mà tại đó tổng biến dạng tiếp xúc dẻo giữa phần tử lăn và rãnh lăn đạt khoảng 0,0001 lần đường kính phần tử lăn.
Đây là ngưỡng biến dạng không ảnh hưởng đến vận hành bình thường của vòng bi theo ISO 76. C₀ áp dụng cho vòng bi đứng yên hoặc quay rất chậm (dưới 10 rpm) — khi không có hiệu ứng thủy động học từ chất bôi trơn. Tải vượt C₀ không làm vòng bi hỏng ngay, nhưng tạo lõm trên rãnh lăn (brinelling) gây rung và tiếng ồn khi vận hành trở lại. Xem cách tính và chọn vòng bi tại bài tính toán tuổi thọ vòng bi và tham khảo vòng bi tang trống cho ứng dụng C₀ lớn.
Sự khác biệt giữa C và C₀
Nhiều kỹ sư nhầm lẫn hai thông số này. C (tải trọng động) quyết định tuổi thọ mỏi khi vòng bi quay — liên quan đến số vòng tích lũy. C₀ (tải trọng tĩnh) quyết định khả năng chống biến dạng dẻo khi vòng bi đứng yên hoặc chịu tải va đập — không liên quan đến số vòng.
Tỷ số C₀/C phụ thuộc loại vòng bi. Vòng bi cầu rãnh sâu: C₀ ≈ 0,6–0,8×C (6308: C=32,5 kN, C₀=21,2 kN → tỷ số 0,65). Vòng bi con lăn côn: C₀ ≈ 1,0–1,2×C (32220: C=290 kN, C₀=400 kN → tỷ số 1,38). Vòng bi con lăn tang trống: C₀/C cao tương tự vòng bi côn. Tỷ số cao hơn nghĩa là khả năng chống biến dạng tĩnh tốt hơn so với khả năng chịu mỏi.
Hệ số an toàn tĩnh s₀
Kỹ sư không dùng trực tiếp C₀ mà dùng qua hệ số an toàn tĩnh s₀ = C₀/P₀, trong đó P₀ là tải tĩnh tương đương. Giá trị s₀ tối thiểu theo điều kiện vận hành:
| Điều kiện | s₀ tối thiểu (bi cầu) | s₀ tối thiểu (con lăn) |
|---|---|---|
| Tải êm, không va đập | 0,5 | 1,0 |
| Tải bình thường | 1,0 | 1,5 |
| Va đập nhẹ | 1,5 | 2,5 |
| Va đập mạnh (máy nghiền, búa) | 2,0–3,0 | 3,0–5,0 |
Ví dụ thực tế: cần trục 5 tấn, vòng bi ổ đỡ chịu tải tĩnh P₀ = 50 kN với va đập nhẹ. s₀ yêu cầu = 1,5 → cần C₀ ≥ 75 kN. Vòng bi 6208 có C₀ = 25,5 kN — không đủ. Chọn 22209 EK (C₀ = 96 kN) — đạt s₀ = 1,92.
Ví dụ thực tế: vòng bi 32220
Vòng bi côn 32220 (d = 100, D = 180, B = 49 mm, C = 290 kN, C₀ = 400 kN) được dùng trên trục cầu xe tải 12 tấn. Tải tĩnh tối đa khi xe dừng trên dốc 15° và kích xe: P₀ ước tính 180 kN. Hệ số an toàn s₀ = 400/180 = 2,22 — đủ cho điều kiện va đập khi hạ kích. Tải động khi xe di chuyển P = 80 kN, tuổi thọ L₁₀ tính theo C = 290 kN cho kết quả thiết kế hợp lý.