บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / วิธีการติดตั้งแบริ่งหน้าแปลน: คำแนะนำทีละขั้นตอน
ในการติดตั้ง แบริ่งหน้าแปลน อย่างถูกต้อง คุณต้องทำความสะอาดตัวเรือนและเพลา ตรวจสอบพิกัดความเผื่อของขนาดที่พอดี กดหรือแตะตลับลูกปืนอย่างตรงเข้าไปในรูตัวเรือนโดยไม่ต้องใช้แรงผ่านองค์ประกอบที่กลิ้ง ยึดให้แน่นจากการเคลื่อนที่ตามแนวแกน และหล่อลื่นอย่างเหมาะสมก่อนใช้งาน ตลับลูกปืนเรเดียลแบบหน้าแปลน เป็นหนึ่งในประเภทตลับลูกปืนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรขนาดเบา ระบบสายพานลำเลียง และอุปกรณ์ส่งกำลัง - หน้าแปลนที่รวมเข้าด้วยกันทำให้การติดตั้งและตำแหน่งตามแนวแกนทำได้ง่ายขึ้นเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนทรงกระบอกมาตรฐาน การติดตั้งที่ถูกต้องใช้เวลาไม่ถึง 30 นาทีด้วยเครื่องมือและความรู้ที่เหมาะสม ไม่ถูกต้องสามารถลดอายุการใช้งานของตลับลูกปืนจากหมื่นชั่วโมงเหลือเพียงไม่กี่ร้อยชั่วโมง คู่มือนี้ครอบคลุมรายละเอียดทุกขั้นตอน
แบริ่งหน้าแปลนเป็นแบริ่งองค์ประกอบแบบกลิ้งที่มีหน้าแปลนรวม — ขอบหรือปลอกที่ยื่นออกมา — บนวงแหวนรอบนอก หน้าแปลนนี้ทำหน้าที่เป็นคุณลักษณะการระบุตำแหน่งตามแนวแกนเชิงบวก ช่วยให้วางตลับลูกปืนกับหน้าตัดเฉือนบนตัวเรือนได้ แทนที่จะอาศัยแหวนล็อก วงแหวนล็อค หรือตัวกดพอดีเพียงอย่างเดียวเพื่อการยึดตามแนวแกน
ตัวแปรที่พบบ่อยที่สุดคือ ตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบมีหน้าแปลน ซึ่งรวมเอาตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกเข้ากับหน้าแปลนที่วงแหวนรอบนอก แบริ่งเหล่านี้รองรับแรงในแนวรัศมีเป็นหลัก — แรงตั้งฉากกับแกนเพลา — โดยมีความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกน (แรงขับ) ปานกลาง มีจำหน่ายทั้งขนาดเมตริกและอิมพีเรียล และผลิตโดยผู้ผลิตรายใหญ่ ได้แก่ SKF, NSK, FAG, INA และ Timken
| ประเภท | ตำแหน่งหน้าแปลน | ตัวเลือกซีล/โล่ | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|---|
| ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกแบบมีหน้าแปลน | วงแหวนรอบนอกด้านหนึ่ง | เปิด โล่เดี่ยว/คู่หรือซีล | มอเตอร์ขนาดเล็ก กระปุกเกียร์ อุปกรณ์สำนักงาน |
| ตลับลูกปืนเม็ดกลมขนาดเล็กแบบมีหน้าแปลน | วงแหวนรอบนอกด้านหนึ่ง | เปิดหรือป้องกันสองชั้น | อุปกรณ์การแพทย์ เครื่องมือ รุ่น RC |
| ตลับลูกปืนเม็ดกลมหน้าแปลนนิ้ว (อิมพีเรียล) | วงแหวนรอบนอกด้านหนึ่ง | เปิดหรือป้องกัน | เครื่องจักร, สายพานลำเลียงในอเมริกาเหนือ |
| พิลโลว์บล็อค / ยูนิตแบบมีหน้าแปลน | หน้าแปลนตัวเรือนแบบรวม | ปิดผนึกไว้ในที่อยู่อาศัย | อุปกรณ์การเกษตร,สายพานลำเลียงหนัก |
| ตลับลูกปืนเชิงเส้นแบบหน้าแปลน | กระบอกนอกปลายด้านหนึ่ง | เปิดหรือปิดผนึก | เครื่องจักร CNC เครื่องพิมพ์ 3 มิติ แท่นเชิงเส้น |
การรวบรวมเครื่องมือที่ถูกต้องก่อนสตาร์ทจะช่วยป้องกันวิธีการชั่วคราวที่ทำให้ตลับลูกปืนเสียหายระหว่างการติดตั้ง ความเสียหายของแบริ่งจากการติดตั้งที่ไม่ถูกต้องเป็นสาเหตุสำคัญของความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร — ตามข้อมูลของ SKF พบว่ามากกว่า 16% ของความล้มเหลวของตลับลูกปืนตั้งแต่เนิ่นๆ เกิดจากการประกอบที่ไม่ถูกต้อง .
ความทนทานต่อความพอดีเป็นสิ่งสำคัญทางเทคนิคที่สุดในการติดตั้งแบริ่งหน้าแปลน ความพอดีที่ไม่ถูกต้องทำให้เกิดการคืบของแบริ่ง (ความพอดีที่หลวม) หรือความเครียดภายในที่มากเกินไป และระยะห่างในแนวรัศมีลดลง (ความพอดีที่แน่นเกินไป) - ทั้งสองอย่างนี้นำไปสู่ความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร
สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบหน้าแปลนที่ติดตั้งในตัวเรือน วงแหวนรอบนอกมักจะใช้ a การเปลี่ยนแปลงหรือการกวาดล้างพอดี . เนื่องจากหน้าแปลนมีตำแหน่งตามแนวแกน ความพอดีของรูตัวเรือนจึงไม่จำเป็นต้องมีการรบกวนอย่างหนัก ค่าเผื่อความทนทานของรูเจาะตัวเรือนที่พบบ่อยที่สุดสำหรับตลับลูกปืนแบบมีหน้าแปลนคือ H7 (มาตรฐาน ISO) ซึ่งให้ระยะห่างเล็กน้อยเพื่อให้พอดีกับค่าเผื่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกมาตรฐานของตลับลูกปืน (js6 หรือ k6 บนวงแหวนด้านนอก OD)
ตัวอย่างเช่น ตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบมีหน้าแปลนที่มี a เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 35 มม ที่ติดตั้งในรูตัวเรือน H7 จะมีเส้นผ่านศูนย์กลางของรู 35.000 มม. ถึง 35.025 มม. ส่งผลให้มีความพอดีตั้งแต่ระยะห่าง 0.009 มม. ถึง 0.016 มม. การรบกวน ขึ้นอยู่กับ OD ของตลับลูกปืนจริงภายในแถบพิกัดความเผื่อ
ความพอดีของเพลาขึ้นอยู่กับว่าวงแหวนด้านในหมุนสัมพันธ์กับน้ำหนักบรรทุกหรือไม่ สำหรับการใช้งานวงแหวนด้านในแบบหมุน (กรณีทั่วไปที่เพลาหมุน) การรบกวนพอดี จำเป็นต้องป้องกันการคืบของวงแหวนด้านใน ความคลาดเคลื่อนของเพลาโดยทั่วไปคือ j5, k5 หรือ m5 สำหรับการรับแรงรัศมีเบาถึงปกติบนตลับลูกปืนเม็ดกลมหน้าแปลนขนาดเล็กถึงขนาดกลาง
| สภาพโหลด | แหวนหมุน | ความอดทนของเพลา | ความทนทานต่อการเจาะที่อยู่อาศัย | ผลลัพธ์ที่พอดี |
|---|---|---|---|---|
| โหลดรัศมีเบา เพลาหมุน | ภายใน | j5 หรือ k5 | H7 | การรบกวนเล็กน้อยบนเพลา การกวาดล้างในที่อยู่อาศัย |
| โหลดรัศมีปกติ เพลาหมุน | ภายใน | k5 หรือ m5 | H7 | การรบกวนปานกลางบนเพลา การเปลี่ยนแปลงในที่อยู่อาศัย |
| น้ำหนักเบา เพลาอยู่กับที่ | ภายนอก | g6 หรือ h6 | K7 หรือ M7 | ระยะห่างบนเพลา การรบกวนในที่อยู่อาศัย |
| ต้องถอดออกง่าย | อย่างใดอย่างหนึ่ง | h6 | H7 | การเลื่อนพอดี — หน้าแปลนช่วยยึดแกนทั้งหมด |
ทำตามขั้นตอนนี้เพื่อติดตั้งตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบมีหน้าแปลนเข้ากับรูตัวเรือนที่มีเพลาหมุน ปรับขั้นตอนที่การกำหนดค่าเฉพาะของคุณแตกต่างออกไป
ทำความสะอาดรูตัวเรือน หน้าที่นั่งหน้าแปลนบนตัวเรือน และวารสารเพลาด้วยผ้าไร้ขุยและตัวทำละลาย ขจัดคราบจาระบีเก่า สารยับยั้งการกัดกร่อน เศษเครื่องจักร และเศษต่างๆ แม้แต่ก เศษเล็กเศษน้อย 0.01 มม การติดอยู่ใต้วงแหวนแบริ่งอาจทำให้เกิดการเยื้องศูนย์และความเข้มข้นของความเครียด ตรวจสอบรูที่อยู่อาศัยเพื่อหาเสี้ยน ขอบยกขึ้น หรือความเสียหายที่พื้นผิว — ตกแต่งส่วนที่ไม่สมบูรณ์ด้วยตะไบเนื้อละเอียดหรือผ้าทรายก่อนดำเนินการต่อ
อย่าเปิดบรรจุภัณฑ์ตลับลูกปืนจนกว่าจะถึงทันทีก่อนการติดตั้งเพื่อลดการสัมผัสการปนเปื้อน จับตลับลูกปืนด้วยมือที่สะอาดและแห้งหรือถุงมือที่สะอาด
วัดเส้นผ่านศูนย์กลางรูตัวเรือน เส้นผ่านศูนย์กลางเพลา และรูแบริ่งและ OD ด้วยไมโครมิเตอร์หรือคาลิเปอร์ดิจิทัลที่ปรับเทียบแล้ว เปรียบเทียบกับข้อกำหนดเฉพาะของตลับลูกปืนและความคลาดเคลื่อนที่ต้องการ วัดรูตัวเรือนที่ 35.030 มม. สำหรับแบริ่ง OD 35.000–35.011 มม. บ่งชี้ว่ามีระยะห่างมากเกินไป — ตัวเรือนจะต้องถูกกลึงใหม่หรือเลือกตลับลูกปืนที่มีค่าความคลาดเคลื่อน OD มากกว่า อย่าพยายามชดเชยตัวเรือนขนาดใหญ่โดยใช้กาวเพียงอย่างเดียว นี่คือการแก้ไขชั่วคราวที่ล้มเหลวขณะโหลด
ทาฟิล์มน้ำมันเครื่องสะอาดบางๆ ลงบนพื้นผิวรูของตัวเรือนและตลับลูกปืน OD ซึ่งจะช่วยลดแรงในการติดตั้งที่จำเป็นและป้องกันการครูดของพื้นผิววงแหวนรอบนอกของแบริ่งในระหว่างการกด อย่าใช้จาระบีเพื่อจุดประสงค์นี้ ความหนืดของจาระบีสามารถสร้างผลกระทบต่อความต้านทานไฮดรอลิกที่ขัดขวางการนั่งของตลับลูกปืน
วางแนวตลับลูกปืนโดยให้หน้าแปลนหันออกไปด้านนอก (เข้าหาตัวคุณ) เพื่อให้ตลับลูกปืนอยู่ติดกับผิวหน้าตัวเรือนเมื่อติดตั้งแบบเต็ม ใช้ปลอกติดตั้งหรือเครื่องมือติดตั้งตลับลูกปืนที่มีขนาดถูกต้องซึ่งสัมผัสกัน เฉพาะวงแหวนรอบนอกเท่านั้น – ห้ามกดผ่านลูกบอลหรือกรง ใช้แรงค่อยๆ และสม่ำเสมอโดยใช้แท่นกด หรือใช้ค้อนทุบหน้าอ่อนพร้อมปลอกลูกปืนสำหรับตลับลูกปืนขนาดเล็กในเรือนที่มีแสงรบกวน
กดแบริ่งจนกระทั่งหน้าแปลนสัมผัสกับใบหน้าที่นั่งของตัวเรือนจนสุดและเรียบ คุณจะรู้สึกและได้ยินการเปลี่ยนแปลงความต้านทานอย่างชัดเจนเมื่อใส่ตลับลูกปืนจนสุด ห้ามกระแทกแบริ่งโดยตรงด้วยค้อน — แม้แต่การกระแทกกรงหรือองค์ประกอบที่กลิ้งเพียงครั้งเดียวก็สามารถสร้างการเยื้องของน้ำเกลือบนสนามแข่งที่ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร
สำหรับการแทรกสอดที่พอดีกับวงแหวนด้านใน ให้ทำความร้อนตลับลูกปืนถึง 80°C–100°C (176°F–212°F) โดยใช้เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำหรืออ่างน้ำมันก่อนที่จะเลื่อนเข้าสู่เพลา ที่อุณหภูมิ 80°C วงแหวนด้านในของแบริ่งที่มีรูขนาด 20 มม. จะขยายออกโดยประมาณ 0.014มม — เพียงพอต่อการเลื่อนไปยังเพลาพิกัดความเผื่อ k5 หรือ m5 ส่วนใหญ่โดยไม่ต้องใช้แรง ไม่เกิน 120°C สำหรับตลับลูกปืนมาตรฐานที่มีการหล่อลื่นด้วยจาระบี เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้จาระบีเสื่อมสภาพและอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของเหล็กของตลับลูกปืน
ดันแบริ่งที่ให้ความร้อนเข้ากับเพลาจนสุดจนกระทั่งสัมผัสกับไหล่เพลา จับให้แน่นกับไหล่จนกระทั่งเย็นลงพอที่จะจับก้านได้ — โดยทั่วไป 2 ถึง 5 นาที . หากต้องกดวงแหวนด้านในด้วยความเย็น ให้ใช้ปลอกติดตั้งโดยสัมผัสกับหน้าวงแหวนด้านในเท่านั้น แล้วกดด้วยหัวกด
หลังการติดตั้ง ให้ตรวจสอบว่าหน้าแปลนเข้าที่กับหน้าตัวเรือนจนสุดและสม่ำเสมอโดยใช้ฟีลเลอร์เกจ ช่องว่างมากกว่า 0.05มม ณ จุดใดก็ตามรอบๆ หน้าแปลน แสดงว่าตลับลูกปืนถูกง้างหรือกดโฮมไม่สุด แก้ไขสิ่งนี้ก่อนดำเนินการต่อ — ตลับลูกปืนเม็ดกลมหน้าแปลนแบบง้างจะสร้างการรับน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอของร่องน้ำ ซึ่งลดอายุการใช้งานลงอย่างมาก
ตรวจสอบว่าเพลาหมุนได้อย่างอิสระด้วยมือ ตลับลูกปืนควรหมุนได้อย่างราบรื่นโดยไม่มีความหยาบ การยึดเกาะ หรือการเล่นตามแนวแกนมากเกินไป การลากแบบแน่นด้วยมือบางแบบถือเป็นเรื่องปกติในตลับลูกปืนที่พอดีกับการรบกวนที่ติดตั้งอย่างถูกต้อง
หากการใช้งานใช้การยึดหน้าแปลนแบบสลักเกลียว (โดยทั่วไปในยูนิตหน้าแปลนแบบพิลโลว์บล็อค) ให้ติดตั้งและบิดตัวยึดยึดในรูปแบบกากบาทตามแรงบิดที่ระบุของผู้ผลิต สำหรับสลักเกลียวตัวเรือนแบริ่งหน้าแปลน M8 ทั่วไป โดยทั่วไปจะมีแรงบิดในการขันแน่น 18–25 นิวตันเมตร ขึ้นอยู่กับเกรดของเกลียวและวัสดุตัวเรือน
สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมหน้าแปลนเปิด (ไม่มีฉนวนป้องกัน) ให้บรรจุตลับลูกปืนตามปริมาณจาระบีที่ถูกต้องก่อนปิดตัวเรือน แนวทางทั่วไปสำหรับตลับลูกปืนที่หล่อลื่นด้วยจาระบีคือการเติม 30–50% ของพื้นที่ว่าง ภายในตลับลูกปืนและตัวเรือน การบรรจุมากเกินไปทำให้เกิดความร้อนส่วนเกินจากการปั่นป่วน แบริ่งซีลแบบอัดจารบีไม่จำเป็นต้องหล่อลื่นเพิ่มเติมเมื่อติดตั้ง
ตัวเรือนอะลูมิเนียมและพลาสติกเป็นเรื่องปกติในเครื่องจักรขนาดเบาที่ให้ความสำคัญกับการลดน้ำหนักเป็นอันดับแรก วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงของผลผลิตต่ำกว่าเหล็กอย่างมาก การกดตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบมีหน้าแปลนเข้าไปในตัวเรือนอะลูมิเนียมโดยที่พอดีกันอาจเสี่ยงต่อการเสียรูปของรูตัวเรือนหรือวัสดุแตกร้าว สำหรับตัวเรือนแบบอ่อน ให้ใช้ a การเปลี่ยนผ่านพอดี (H7/js6) รวมกับชั้นบางๆ ของสารยึดตลับลูกปืน (เช่น Loctite 638 หรือเทียบเท่า) บนวงแหวนรอบนอก OD ทำให้สามารถกักเก็บได้อย่างเพียงพอโดยไม่มีความเครียดทางกล ปล่อยให้สารยึดเกาะแข็งตัวเต็มที่ — โดยทั่วไป ตลอด 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง — ก่อนใช้งานโหลดการปฏิบัติงาน
ตลับลูกปืนแบบหน้าแปลนที่ติดตั้งในเรือนรูทะลุจะได้รับประโยชน์จากการเข้าถึงการติดตั้งที่ง่ายที่สุด — สามารถกดตลับลูกปืนจากด้านหน้าแปลนจนกระทั่งเข้าที่ ในเรือนรูตัน (โดยที่รูมีก้นปิด) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้กลึงความลึกของตัวเรือนเพื่อรองรับความกว้างของตลับลูกปืนพอดี โดยปล่อยให้ ระยะห่าง 0.1–0.2 มม ที่ด้านล่างเพื่อป้องกันไม่ให้ปลายแบริ่งที่ไม่มีหน้าแปลนหลุดออกมาก่อนที่หน้าแปลนจะนั่งเต็มหน้า
ชุดเพลาบางชิ้นใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบมีหน้าแปลนสองตัวในโครงสร้างที่ตรงข้ามกันเพื่อรองรับแรงตามแนวแกนแบบสองทิศทาง ในการจัดเรียงนี้ ตลับลูกปืนตัวหนึ่งจะวางตำแหน่งเพลาในแนวแกน (ปลายคงที่) ในขณะที่อีกตลับลูกปืนหนึ่งช่วยให้แกนลอยได้เล็กน้อย (ปลายลอย) แบริ่งหน้าแปลนคงที่จะถูกยึดไว้อย่างสมบูรณ์โดยหน้าแปลนและไหล่เพลาหรือแหวนล็อค ตลับลูกปืนแบบลอยตัวจะใช้ตัวเรือนที่หลวมกว่าเล็กน้อย — โดยทั่วไป ความอดทน H8 — เพื่อให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนของเพลาโดยไม่ทำให้เกิดความเค้นตามแนวแกนในตลับลูกปืน
ข้อผิดพลาดต่อไปนี้เป็นสาเหตุส่วนใหญ่ของความล้มเหลวของแบริ่งหน้าแปลนก่อนกำหนดที่พบในการบำรุงรักษาภาคสนามและการปฏิบัติงานด้านวิศวกรรม
| ความผิดพลาด | ผลที่ตามมา | การปฏิบัติที่ถูกต้อง |
|---|---|---|
| ตอกโดยตรงบนวงแหวนแบริ่ง | การบรินเนลของสนามแข่ง; เสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนทันที | ใช้ปลอกติดตั้งหรือกดเสมอ |
| การส่งแรงผ่านองค์ประกอบกลิ้ง | ความเสียหายของร่องน้ำ; ความล้มเหลวอย่างรวดเร็วภายใต้ภาระ | แรงต้องสัมผัสกับแหวนที่กำลังติดตั้งเท่านั้น |
| ความพอดีไม่ถูกต้อง (เพลาหลวมเกินไป) | ภายใน ring creep; fretting corrosion; shaft damage | วัดและตรวจสอบความทนทานของเพลาก่อนการติดตั้ง |
| หน้าแปลนไม่ชิดกับหน้าตัวเรือนจนสุด | การวางแนวที่ไม่ตรง; การกระจายโหลดไม่สม่ำเสมอ เสียงรบกวน | ตรวจสอบที่นั่งด้วยฟีลเลอร์เกจ กดอีกครั้งหากมีช่องว่าง |
| แบริ่งร้อนเกินไประหว่างการติดตั้งที่ร้อน | การย่อยสลายของจาระบี คุณสมบัติของเหล็กที่เปลี่ยนแปลงไป | รักษาอุณหภูมิความร้อนให้ต่ำกว่า 120°C; ใช้เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ |
| การปนเปื้อนระหว่างการติดตั้ง | การสึกหรอจากการเสียดสี ลดอายุการใช้งานได้ถึง 50% | ทำความสะอาดทุกพื้นผิว เปิดบรรจุภัณฑ์แบริ่งก่อนติดตั้ง |
| การอัดจาระบีในช่องแบริ่งมากเกินไป | ปั่นป่วน; ความร้อนสูงเกินไป; ความล้มเหลวในการปิดผนึก | เติมพื้นที่ว่าง 30–50% เท่านั้น |
ตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบหน้าแปลนส่วนใหญ่ที่ใช้ในงานเบาถึงงานปานกลางได้รับการอัดจาระบีล่วงหน้าและมีการป้องกันสองชั้นจากโรงงาน โดยไม่ต้องมีการหล่อลื่นเพิ่มเติมในการติดตั้ง อย่างไรก็ตาม ตลับลูกปืนแบบเปิดและชนิดปิดผนึกที่หล่อลื่นซ้ำจำเป็นต้องเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นอย่างระมัดระวัง
ข้อดีประการหนึ่งของตลับลูกปืนเม็ดกลมแบบหน้าแปลนก็คือ โดยทั่วไปจะถอดออกได้ง่ายกว่าตลับลูกปืนทรงกระบอกแบบสวมอัดมาตรฐาน เนื่องจากหน้าแปลนมีพื้นผิวการยึดเกาะ
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
