ตลับลูกปืนนี้รับน้ำหนักคงที่และรับน้ำหนักขณะเคลื่อนที่ได้เท่าไร?

 

เมื่อเราสอบถามเกี่ยวกับเรื่องนี้แบริ่งในแบบจำลอง เรามักเห็นตัวเลือกสองแบบ คือ Cr และ Cor โดย Cr หมายถึงภาระไดนามิกของแบริ่ง และ Cor หมายถึงภาระสถิตของแบริ่ง ดังนั้น ค่ารับภาระสถิตและค่ารับภาระไดนามิกของแบริ่งคืออะไร ความสัมพันธ์และความแตกต่างระหว่างทั้งสองคืออะไร

พารามิเตอร์พื้นฐานสามประการที่มักใช้ในการออกแบบตลับลูกปืน ได้แก่: ภาระไดนามิกพื้นฐาน Cr (แนวรัศมี) หรือ Ca (แนวแกน) ที่ตรงตามข้อกำหนดของอายุการใช้งานที่กำหนด; ความแข็งแรงสถิตพื้นฐาน Cor (แนวรัศมี) หรือ Coa (แนวแกน) ที่ตรงตามข้อกำหนดความแข็งแรงสถิตที่กำหนด และความเร็วสูงสุด No ซึ่งควบคุมการสึกหรอของตลับลูกปืน

 

อะไรคือแบริ่งอัตราการรับน้ำหนักคงที่?

 

ค่าพิกัดรับน้ำหนักคงที่พื้นฐานของตลับลูกปืน (รัศมี Cor, แกน Coa) หมายถึง ค่าพิกัดรับน้ำหนักคงที่ในแนวรัศมีหรือแนวแกนที่สมมติขึ้น ซึ่งเทียบเท่ากับค่าพิกัดรับน้ำหนักสูงสุดของตลับลูกปืน เมื่อเกิดความเค้นสัมผัสที่จุดศูนย์กลางการสัมผัสระหว่างลูกกลิ้งและรางวิ่ง

 

สำหรับแบริ่งแบบรัศมี ค่ารับน้ำหนักคงที่หมายถึงแรงในแนวรัศมี สำหรับแบริ่งรับแรงผลักแบบรัศมี (แบริ่งลูกบอลสัมผัสเชิงมุม) ค่ารับน้ำหนักคงที่หมายถึงส่วนประกอบในแนวรัศมีของแรงที่กระทำต่อรางในครึ่งวงแหวนของแบริ่ง และสำหรับแบริ่งรับแรงผลัก ค่ารับน้ำหนักคงที่หมายถึงแรงตามแนวแกนกลาง

 

กล่าวคือ ค่าพิกัดรับน้ำหนักคงที่พื้นฐานในแนวรัศมีและค่าพิกัดรับน้ำหนักคงที่พื้นฐานในแนวแกนของแบริ่งนั้น หมายถึงน้ำหนักบรรทุกสูงสุดที่แบริ่งสามารถรับได้ไม่ว่าจะอยู่ในสภาวะหยุดนิ่งหรือหมุนอยู่ก็ตาม

 

ความสามารถในการรับน้ำหนักของตลับลูกปืนร่องลึกขณะหยุดนิ่งหรือหมุนช้า (ความเร็ว n≤10 รอบ/นาที) คือค่ารับน้ำหนักคงที่ (rated static load)

 

อะไรคือแบริ่งอัตรากำลังรับน้ำหนักแบบไดนามิก?

 

ค่าพิกัดรับน้ำหนักไดนามิกของแบริ่ง หมายถึง: แบริ่งลูกกลิ้งสามารถรับน้ำหนักรัศมีคงที่ (น้ำหนักตามแนวแกนคงที่) ได้ตามทฤษฎี ภายใต้การทำงานที่ความเร็วรอบพื้นฐาน 100 วัตต์ต่อนาที ค่าพิกัดรับน้ำหนักไดนามิกพื้นฐานของแบริ่งสะท้อนถึงความสามารถของแบริ่งในการต้านทานความล้าจากการหมุน ค่าพิกัดรับน้ำหนักไดนามิกพื้นฐานของแบริ่งรัศมีและแบริ่งแรงผลักยังเรียกอีกอย่างว่า ค่าพิกัดรับน้ำหนักไดนามิกพื้นฐานรัศมีและค่าพิกัดรับน้ำหนักไดนามิกพื้นฐานตามแนวแกน ซึ่งแสดงด้วย Cr และ Ca

 

ความสามารถในการรับน้ำหนักของตลับลูกปืนร่องในระหว่างการหมุน (ความเร็ว n>10 รอบ/นาที) คือภาระไดนามิกที่กำหนดไว้ขั้นพื้นฐาน

 

เหตุใดค่าพิกัดรับน้ำหนักแบบไดนามิกของแบริ่งจึงมากกว่าค่าพิกัดรับน้ำหนักแบบสแตติก?

 

ภาระไดนามิกที่กำหนด หมายถึง ภาระที่กระทำต่อตลับลูกปืนเมื่ออายุการใช้งานที่กำหนดคือ 1 ล้านรอบต่อนาที ภาระสแตติกที่กำหนด หมายถึง การสัมผัสระหว่างลูกกลิ้งและรางวงแหวนที่มีภาระสูงสุดเมื่อตลับลูกปืนหยุดนิ่ง และผลรวมของการเสียรูปถาวรของลูกกลิ้งและรางวงแหวนมีค่าเท่ากับ 1/10,000 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้ง

 

อายุการใช้งานของตลับลูกปืนมีความสัมพันธ์กันกับภาระรับน้ำหนักที่กำหนดของตลับลูกปืน ดังนั้นภายใต้สถานการณ์ใดที่เราควรเลือกตลับลูกปืนโดยพิจารณาจากภาระรับน้ำหนักที่กำหนดของตลับลูกปืน ประเด็นหลักมีดังนี้:

 

หมายเหตุ: ในบางกรณี ควรเลือกขนาดของตลับลูกปืนโดยพิจารณาจากพิกัดรับน้ำหนักคงที่ (กำหนดให้เป็น Co เพื่อความสะดวกในการอธิบาย) มากกว่าอายุการใช้งานของตลับลูกปืน

 

1. ภายใต้การกระทำของแรงกระแทกต่อเนื่องหรือเป็นช่วงๆ ตลับลูกปืนจะอยู่นิ่ง

 

2. ภายใต้ภาระ ตลับลูกปืนจะเคลื่อนที่แบบแกว่งไปมาอย่างช้าๆ หรือเคลื่อนที่แบบปรับได้เท่านั้น

 

3. ภายใต้ภาระดังกล่าว ความเร็วของตลับลูกปืนจะต่ำมาก (น้อยกว่า 10 รอบต่อนาที) และต้องการอายุการใช้งานที่สั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีนี้ สำหรับภาระเทียบเท่า P ที่กำหนด ค่าพิกัดรับน้ำหนักไดนามิกพื้นฐาน C ที่ต้องการจะต่ำมากตามสูตรอายุการใช้งาน ดังนั้นตลับลูกปืนที่เลือกอาจรับภาระเกินพิกัดอย่างรุนแรงในทางปฏิบัติ

 

4. นอกจากภาระการทำงานปกติแล้ว ยังต้องรับแรงกระแทกที่หนักมากอีกด้วย และตลับลูกปืนก็กำลังหมุนอยู่

 

ในแต่ละกรณีนี้ แรงที่ตลับลูกปืนสามารถรับได้ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความล้าของวัสดุ แต่ขึ้นอยู่กับระดับการเสียรูปถาวรของรางวิ่งที่เกิดจากแรงดังกล่าว