บ้าน / ข่าว / ข่าวอุตสาหกรรม / ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกคืออะไร? ประเภทและการใช้งาน
ก ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก เป็นตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก ประกอบด้วยวงแหวนด้านใน วงแหวนรอบนอก ชุดลูกเหล็ก และกรงที่รักษาระยะห่างของลูกบอลให้สม่ำเสมอ คุณลักษณะที่โดดเด่นคือร่องร่องน้ำที่ลึกและต่อเนื่องกันทั้งวงแหวนด้านในและด้านนอก ซึ่งเป็นร่องที่ลึกกว่าร่องที่พบในตลับลูกปืนเม็ดกลมมาตรฐานอย่างมาก รูปทรงนี้ทำให้ตลับลูกปืนสามารถจับได้ โหลดทั้งแนวรัศมีและแนวแกน (แรงขับ) ในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ทำให้เป็นโซลูชันส่วนประกอบเดียวที่มีความอเนกประสงค์อย่างแท้จริง
ในทางปฏิบัติ ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกเป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับการใช้งานเพลาหมุนใดๆ พบได้ในมอเตอร์ไฟฟ้า กระปุกเกียร์ จักรยาน เครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องมือกล เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับในรถยนต์ และระบบอื่นๆ อีกหลายพันระบบ ตลับลูกปืนซีรีส์ 6205 เดี่ยวซึ่งเป็นหนึ่งในขนาดทั่วไปที่สุด รองรับการรับน้ำหนักในแนวรัศมีได้สูงสุดถึง 14.8 กิโลนิวตัน และแรงตามแนวแกนสูงถึง 6.55 กิโลนิวตัน ในบรรจุภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเพียงไม่กี่ร้อยกรัม
ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกทุกตัวมีสถาปัตยกรรมพื้นฐานสี่ส่วนเหมือนกัน การทำความเข้าใจส่วนประกอบแต่ละชิ้นจะอธิบายได้ว่าเหตุใดตลับลูกปืนจึงทำงานเช่นนั้น
วงแหวนด้านในพอดีกับเพลาที่กำลังหมุนอย่างแน่นหนา พื้นผิวด้านนอกมีร่องลึกที่คอยนำทางลูกบอล โดยจะหมุนพร้อมกับเพลาในการใช้งานส่วนใหญ่ แม้ว่าในบางรูปแบบ วงแหวนรอบนอกจะหมุนในขณะที่วงแหวนด้านในยังคงอยู่กับที่
วงแหวนรอบนอกจะอยู่ภายในตัวเรือนหรือเบาะลูกปืน และโดยทั่วไปจะยึดไว้กับที่ พื้นผิวด้านในมีร่องน้ำร่องลึกที่เข้ากัน การรวมกันของร่องลึกบนวงแหวนทั้งสองเป็นสิ่งที่ทำให้ตลับลูกปืนประเภทนี้แตกต่างและทำให้สามารถรับน้ำหนักตามแนวแกนได้
ลูกเหล็กบดละเอียดที่กลิ้งไปมาระหว่างสนามแข่งทั้งสองแห่ง ลูกบอลสัมผัสกับสนามแข่งซึ่งช่วยลดแรงเสียดทานและให้ความเร็วในการหมุนที่สูงมาก เส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลและจำนวนลูกบอลจะกำหนดความสามารถในการรับน้ำหนักและพิกัดความเร็วของตลับลูกปืน
กรงช่วยให้ลูกบอลมีระยะห่างเท่าๆ กันรอบเส้นรอบวง ป้องกันไม่ให้ลูกบอลสัมผัสกันและทำให้เกิดการเสียดสี กรงทำจากเหล็กประทับตรา ทองเหลืองกลึง หรือโพลีเอไมด์ (ไนลอน) ที่ฉีดขึ้นรูป กรงโพลีเอไมด์ เป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่ความเร็วสูง เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่าและมีคุณสมบัติลดแรงสั่นสะเทือนได้ดีกว่า
เมื่อเพลาหมุน วงแหวนด้านในจะหมุนตามไปด้วยในขณะที่วงแหวนรอบนอกยังคงยึดอยู่กับที่ ลูกเหล็กกลิ้งไปตามร่องของสนามแข่ง เปลี่ยนแรงเสียดทานจากการเลื่อนเป็นแรงเสียดทานจากการกลิ้ง ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงพื้นฐานที่ช่วยลดการสูญเสียพลังงานด้วยปัจจัย 10 ถึง 100 ครั้ง เมื่อเปรียบเทียบกับตลับลูกปืนธรรมดาที่รับน้ำหนักเท่ากัน
ความลึกของร่องร่องน้ำถือเป็นคุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญ เนื่องจากรัศมีร่องจะใหญ่กว่ารัศมีลูกปืนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น (โดยทั่วไปคือ a อัตราส่วนรัศมีร่องต่อลูก 0.52–0.53 ) ลูกบอลจะถูกยึดไว้อย่างแน่นหนาภายในร่อง แม้ว่าแรงตามแนวแกนจะดันไปด้านข้างก็ตาม นี่คือเหตุผลที่แบริ่งร่องลึกสามารถรองรับแรงผลักดันซึ่งจะทำให้แบริ่งร่องลึกข้ามหรือล้มเหลว
การหล่อลื่น ไม่ว่าจะเป็นจาระบีหรือน้ำมัน จะสร้างฟิล์มบางๆ ระหว่างลูกบอลและรางน้ำ เพื่อป้องกันการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะโดยตรง ในตลับลูกปืนแบบปิดผนึกที่หล่อลื่นไว้แล้ว ฟิล์มนี้จะคงอยู่ตลอดอายุการใช้งานของตลับลูกปืนโดยที่ผู้ใช้ไม่ต้องดำเนินการใดๆ
กลุ่มผลิตภัณฑ์ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกมีหลายรุ่น แต่ละรุ่นได้รับการปรับให้เหมาะกับสภาพการทำงานเฉพาะ
ตลับลูกปืนแบบเปิดไม่มีเกราะหรือซีลทั้งสองด้าน เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่สะอาดและแห้งซึ่งมีการหล่อลื่นภายนอกและบำรุงรักษาเป็นประจำ การออกแบบแบบเปิดช่วยให้มีความเร็วสูงขึ้นเนื่องจากไม่มีการลากซีล และง่ายต่อการใช้งานอีกครั้ง
ชีลด์โลหะ (กำหนด "Z" สำหรับด้านหนึ่ง "ZZ" หรือ "2Z" สำหรับทั้งสองด้าน) ถูกกดลงในร่องในวงแหวนรอบนอก พวกมันป้องกันไม่ให้อนุภาคขนาดใหญ่เข้าสู่ภายในตลับลูกปืนแต่จะไม่สัมผัสกับวงแหวนด้านใน ดังนั้นจึงแทบไม่มีการเสียดสี ตลับลูกปืนแบบชีลด์ได้รับการอัดจาระบีไว้แล้วและเหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการปนเปื้อนปานกลาง
ซีลยางหรือ PTFE (กำหนด "RS" สำหรับด้านหนึ่ง "2RS" สำหรับทั้งสองด้าน) ทำให้สัมผัสกับวงแหวนด้านในได้เล็กน้อย ป้องกันฝุ่น น้ำ และสารปนเปื้อนได้เหนือกว่า . หน้าสัมผัสนี้สร้างแรงเสียดทานมากกว่าเกราะเล็กน้อย โดยจำกัดความเร็วสูงสุดประมาณ 30–50% เมื่อเทียบกับแบบเปิดที่เทียบเท่า อย่างไรก็ตาม ตลับลูกปืนแบบปิดผนึก 2RS เป็นรูปแบบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดทั่วโลก เนื่องจากไม่ต้องบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานในการใช้งานส่วนใหญ่
ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกมาตรฐานจะมีลูกปืนแถวเดียว ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกสองแถว ประกอบด้วยลูกบอลสองแถวขนานกันภายในชุดตลับลูกปืนเดี่ยว เพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักในแนวรัศมีประมาณสองเท่าโดยไม่เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกอย่างมีนัยสำคัญ ใช้ในการใช้งานที่ต้องการความจุโหลดสูงขนาดกะทัดรัด เช่น กระปุกเกียร์และมอเตอร์ไฟฟ้างานหนัก
สิ่งเหล่านี้มีร่องเส้นรอบวงบนวงแหวนรอบนอกที่รับแหวนล็อก (วงแหวน) แหวนล็อกทำให้การวางตำแหน่งตามแนวแกนในตัวเรือนทำได้ง่ายขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องใช้บ่ากลึงหรือคุณสมบัติการยึดอื่นๆ นิยมใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้าและปั๊ม
การเลือกประเภทตลับลูกปืนที่เหมาะสมต้องอาศัยความเข้าใจถึงข้อดีข้อเสียระหว่างตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกกับทางเลือกอื่นๆ ที่ใช้กันทั่วไป
| ปัจจัย | บอลร่องลึก | กngular Contact Ball | ลูกกลิ้งทรงกระบอก | ลูกกลิ้งเรียว |
|---|---|---|---|---|
| ความสามารถในการรับน้ำหนักแนวรัศมี | ดี | ดี | สูงมาก | สูงมาก |
| กxial Load Capacity | ปานกลาง (ทั้งสองทิศทาง) | สูง (ทิศทางเดียว) | ต่ำมาก | สูง (ทิศทางเดียว) |
| ความเร็วสูงสุด | สูงมาก | สูง | สูง | ปานกลาง |
| แรงเสียดทาน/ความร้อน | ต่ำมาก | ต่ำ | ต่ำ | ปานกลาง |
| ระดับเสียงรบกวน | ต่ำมาก | ต่ำ | ต่ำ–Moderate | ปานกลาง |
| ราคา | ต่ำ | ปานกลาง | ปานกลาง | ปานกลาง–High |
| ความอดทนไม่ตรงแนว | ต่ำ (2–10 arcmin) | ต่ำมาก | ต่ำมาก | ต่ำ |
ประเด็นสำคัญมีความชัดเจน: ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกให้การผสมผสานที่ลงตัวระหว่างความสามารถด้านความเร็ว แรงเสียดทานต่ำ การจัดการโหลดตามแนวแกนแบบสองทิศทาง และต้นทุนต่ำ ทำให้เป็นค่าเริ่มต้นที่สมเหตุสมผล เว้นแต่ระดับการรับน้ำหนักจะต้องการแบริ่งลูกกลิ้งหรือความต้องการแรงขับสูงจำเป็นต้องมีการออกแบบหน้าสัมผัสเชิงมุม
ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกเป็นไปตามระบบการกำหนดมาตรฐาน ISO การรู้วิธีอ่านหมายเลขตลับลูกปืนทำให้คุณสามารถระบุขนาดและการกำหนดค่าของตลับลูกปืนได้ทันที
ยกตัวอย่างการแบก 6205-2RS1/ค3 :
สำหรับขนาดรูเจาะ 04 ขึ้นไป เส้นผ่านศูนย์กลางของรูเจาะเป็น มม. = รหัสรูเจาะ × 5 รหัสรูเจาะ 00, 01, 02 และ 03 สอดคล้องกับ 10 มม., 12 มม., 15 มม. และ 17 มม ตามลำดับเป็นกรณีพิเศษ
การเลือกตลับลูกปืนที่ถูกต้องจำเป็นต้องประเมินข้อกำหนดหลักเหล่านี้โดยเทียบกับความต้องการของการใช้งานของคุณ
| ข้อมูลจำเพาะ | คำนิยาม | 6205 ค่าตัวอย่าง |
|---|---|---|
| คะแนนโหลดแบบไดนามิก (C) | โหลดที่ 90% ของแบริ่งถึง 1,000,000 รอบ | 14.8 กิโลนิวตัน |
| คะแนนโหลดคงที่ (C₀) | โหลดสูงสุดโดยไม่มีการเสียรูปถาวร | 7.8 กิโลนิวตัน |
| จำกัดความเร็ว (จาระบี) | ความเร็วต่อเนื่องสูงสุดพร้อมการหล่อลื่นด้วยจาระบี | 13,000 รอบต่อนาที |
| การจำกัดความเร็ว (น้ำมัน) | ความเร็วต่อเนื่องสูงสุดพร้อมการหล่อลื่นด้วยน้ำมัน | 17,000 รอบต่อนาที |
| ชีวิต L10 ขั้นพื้นฐาน | ชั่วโมงการทำงานที่ 90% อยู่รอดได้เมื่อโหลด/ความเร็วที่กำหนด | คำนวณต่อแอปพลิเคชัน |
| การกวาดล้างภายใน | การเคลื่อนที่รวมของวงแหวนด้านในสัมพันธ์กับวงแหวนรอบนอก | CN (ปกติ), C3, C4 |
| อุณหภูมิในการทำงาน | กลุ่มผลิตภัณฑ์ทั่วไปที่มีจาระบีมาตรฐาน | -20°ซ ถึง 120°ซ |
ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกปรากฏในแทบทุกอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับเครื่องจักรที่หมุนได้ ความกว้างในการใช้งานไม่มีที่เปรียบกับตลับลูกปืนประเภทอื่นๆ
มอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ ตั้งแต่มอเตอร์อุปกรณ์ที่มีกำลังเป็นเศษส่วนไปจนถึงมอเตอร์เหนี่ยวนำ AC อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกทั้งที่ปลายไดรฟ์และปลายที่ไม่ใช่ไดรฟ์ โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์เฟรม IEC 100 มาตรฐานจะใช้ ตลับลูกปืน 6208 (เจาะ 40 มม., OD 80 มม.) สำหรับการทำงานต่อเนื่องที่ 3,000 RPM เป็นเวลานับหมื่นชั่วโมง
กlternators, starter motors, power steering pumps, air conditioning compressors, and electric window motors all use deep groove ball bearings. Automotive-grade bearings are designed for อุณหภูมิสูงถึง 150°C และอายุการใช้งานเกิน 200,000 กม. ด้วยจาระบีสูตรพิเศษเพื่อรองรับวงจรความร้อนที่เกี่ยวข้อง
ถังซักเครื่องซักผ้า มอเตอร์เครื่องดูดฝุ่น พัดลม และคอมเพรสเซอร์ตู้เย็นใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก 2RS แบบปิดผนึก การออกแบบที่ปิดสนิทโดยไม่ต้องบำรุงรักษาถือเป็นสิ่งสำคัญที่นี่ เนื่องจากผลิตภัณฑ์สำหรับผู้บริโภคไม่สามารถหล่อลื่นซ้ำได้อย่างสม่ำเสมอโดยผู้ใช้
กะโหลกจักรยาน ดุมล้อ และชุดหูฟังใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกขนาดเล็กหรือมาตรฐาน โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์ฮับ E-bike จะใช้ ตลับลูกปืนซีรีส์ 6001 หรือ 6002 (รูเจาะ 12–15 มม.) ที่ต้องทนต่อแรงกระแทก การโดนน้ำ และการทำงานที่ความเร็วสูงอย่างต่อเนื่อง
ลูกกลิ้งลำเลียง ปั๊ม พัดลม เครื่องจักรสิ่งทอ และตัวกระตุ้นข้อต่อหุ่นยนต์ ล้วนขึ้นอยู่กับตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก ในวิทยาการหุ่นยนต์ ตลับลูกปืนแบบกราวด์แม่นยำด้วย กBEC-5 or ABEC-7 tolerance classes ให้ความแม่นยำของมิติที่จำเป็นสำหรับการวางตำแหน่งที่ทำซ้ำได้
การหล่อลื่นเป็นสาเหตุส่วนใหญ่ของความล้มเหลวของตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกเมื่อจัดการไม่ถูกต้อง การทำให้ถูกต้องคือการตัดสินใจในการบำรุงรักษาที่มีผลกระทบมากที่สุดเพียงอย่างเดียว
จาระบีเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ มันคงอยู่กับที่ ไม่ต้องใช้ระบบหมุนเวียน และให้การหล่อลื่นที่เพียงพอสำหรับความเร็วจนถึงขีดจำกัดความเร็วจาระบีของตลับลูกปืน ระดับการเติมที่เหมาะสมที่สุดคือ 30–50% ของปริมาตรภายในที่ว่างของตลับลูกปืน —การเติมมากเกินไปทำให้เกิดการสะสมความร้อนและทำให้จาระบีเสื่อมสภาพเร็วขึ้น จาระบี NLGI เกรด 2 ที่ใช้ลิเธียมเหมาะกับการใช้งานทั่วไปส่วนใหญ่ตั้งแต่ -20°C ถึง 120°C
การหล่อลื่นด้วยน้ำมันจะใช้เมื่อความเร็วเกินความเร็วจำกัดของจาระบี เมื่ออุณหภูมิการทำงานสูงมาก หรือเมื่อแบริ่งเป็นส่วนหนึ่งของกระปุกเกียร์ที่มีอ่างน้ำมันที่มีอยู่ น้ำมันช่วยให้ระบายความร้อนได้ดีขึ้นและช่วยให้ทำความเร็วได้สูงขึ้น—โดยทั่วไป สูงกว่าขีดจำกัดความเร็วจาระบี 15–30% —แต่ต้องใช้ตัวเรือนที่ปิดสนิทหรือระบบหมุนเวียนเพื่อรักษาและจัดการสารหล่อลื่น
สำหรับตลับลูกปืนแบบเปิดในตัวเรือนที่เข้าถึงได้ ช่วงเวลาการอัดจาระบีใหม่จะขึ้นอยู่กับขนาดตลับลูกปืน ความเร็ว และอุณหภูมิ ตามแนวทางทั่วไป แบริ่ง 6206 ที่ทำงานที่ 1,500 รอบต่อนาทีที่ 70°C ควรได้รับการอัดจาระบีใหม่ทุกๆ 5,000–8,000 ชั่วโมงการทำงาน . อุณหภูมิที่สูงขึ้นจะทำให้ช่วงเวลาการอัดจารบีสั้นลงอย่างมาก: ทุก ๆ 15°C ที่เพิ่มขึ้นเกิน 70°C จะลดลงครึ่งหนึ่งโดยประมาณ
การติดตั้งที่ไม่เหมาะสมมีส่วนสำคัญของความล้มเหลวของตลับลูกปืนก่อนเวลาอันควร - ตามประมาณการของอุตสาหกรรม มากกว่า 50% ของความล้มเหลวของตลับลูกปืน ติดตามย้อนกลับไปยังข้อผิดพลาดในการติดตั้ง การปนเปื้อน หรือขนาดที่ไม่ถูกต้อง
การรับรู้โหมดความล้มเหลวของตลับลูกปืนตั้งแต่เนิ่นๆ ช่วยให้สามารถเปลี่ยนได้ตามแผน ก่อนที่ส่วนประกอบโดยรอบจะเกิดความเสียหายรอง
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
ดูเพิ่มเติม
