คู่มือสำหรับลูกปืนเม็ดกลมเรียว หลักการและการประยุกต์ใช้งาน

อะไรที่ทำให้รถบรรทุกหนักสามารถรับน้ำหนักมหาศาลได้ และเครื่องจักรกลอุตสาหกรรมทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือภายใต้สภาวะที่รุนแรง? คำตอบอยู่ที่ตลับลูกปืนเม็ดเรียว (TRBs) ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ช่วยให้การทำงานราบรื่นในการใช้งานที่ต้องการ บทความนี้จะสำรวจโครงสร้าง หลักการทำงาน การใช้งาน และเกณฑ์การเลือกขององค์ประกอบทางกลที่จำเป็นเหล่านี้

ตลับลูกปืนเม็ดเรียวเป็นตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งที่มีลูกกลิ้งทรงกรวยจัดเรียงระหว่างรางวงแหวนด้านในและด้านนอกแบบเรียว การออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์นี้ช่วยให้สามารถรับน้ำหนักในแนวรัศมีและแนวแกนในทิศทางเดียวได้พร้อมกัน ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยานยนต์ อุปกรณ์ก่อสร้าง โลหะวิทยา และการขุด TRBs ทำหน้าที่เป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในระบบส่งกำลังทางกล

TRBs ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ประการ:

• วงแหวนด้านใน (กรวย): พอดีกับเพลาโดยมีพื้นผิวด้านนอกเป็นทรงกรวยทำหน้าที่เป็นราง
• วงแหวนด้านนอก (ถ้วย): ติดตั้งในตัวเรือนโดยมีรางด้านในเป็นทรงกรวย
• ลูกกลิ้งเรียว: องค์ประกอบการกลิ้งทรงกรวยที่ถูกตัดทอนซึ่งถ่ายโอนน้ำหนัก
• กรง: รักษาระยะห่างและการจัดตำแหน่งของลูกกลิ้งที่เหมาะสมระหว่างการทำงาน

การทำงานของตลับลูกปืนจะเปลี่ยนแรงเสียดทานแบบเลื่อนให้เป็นแรงเสียดทานแบบหมุน เมื่อมีน้ำหนัก แรงจะส่งผ่านจากวงแหวนด้านนอกไปยังลูกกลิ้ง ซึ่งจะหมุนระหว่างรางเรซเวย์ เรขาคณิตทรงกรวยช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเคลื่อนที่แบบหมุนบริสุทธิ์ โดยจุดยอดทฤษฎีของส่วนประกอบทั้งหมดมาบรรจบกันที่จุดร่วมกันบนแกนตลับลูกปืน การออกแบบนี้ช่วยลดแรงเสียดทานแบบเลื่อนในขณะที่ปรับการกระจายน้ำหนักให้เหมาะสม

TRBs จัดประเภทตามการกำหนดค่าและคุณลักษณะด้านประสิทธิภาพ:

รุ่นที่พบมากที่สุดจัดการน้ำหนักในแนวรัศมีและแนวแกนในทิศทางเดียว การออกแบบที่แยกจากกันได้ช่วยอำนวยความสะดวกในการติดตั้งและบำรุงรักษา โดยทั่วไปใช้เป็นคู่เพื่อต้านทานแรงในแนวแกนที่เกิดจากการเหนี่ยวนำ

มีชุดประกอบกรวยและถ้วยสองชุด รองรับน้ำหนักในแนวรัศมีที่หนักกว่าและแรงในแนวแกนสองทิศทาง ให้ความแข็งแกร่งที่เพิ่มขึ้นสำหรับการใช้งานที่ต้องการ

ออกแบบมาสำหรับสภาวะที่มีน้ำหนักมาก เช่น โรงรีด ซึ่งประกอบด้วยลูกกลิ้งสี่แถวระหว่างกรวยและถ้วยหลายชุด

ตลับลูกปืนความจุสูงพร้อมลูกกลิ้งขนาดใหญ่ (ระบุด้วยคำต่อท้าย "J") ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ISO เพื่อการแลกเปลี่ยนระหว่างประเทศ

มุมสัมผัสมาตรฐาน ปานกลาง และชัน (ระบุโดยไม่มีรหัส, "C" และ "D" ตามลำดับในซีรีส์เมตริก) กำหนดอัตราส่วนความจุโหลดในแนวแกน/แนวรัศมี มุมที่ชันกว่าจะจัดลำดับความสำคัญของความจุโหลดในแนวแกน

• ความจุโหลดสูง: รับน้ำหนักในแนวรัศมีและแนวแกนรวมกันได้มาก
• การแยก: อำนวยความสะดวกในการติดตั้งและบำรุงรักษา
• การปรับได้: อนุญาตให้ตั้งค่าระยะห่าง/พรีโหลดได้อย่างแม่นยำ
• ความทนทานต่อแรงกระแทก: ทนทานต่อแรงกระแทกในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
• ความแข็งแกร่ง: การใช้พรีโหลดช่วยลดการโก่งตัวของเพลา

มีความสำคัญสำหรับดุมล้อ (จัดการแรงในแนวรัศมีและแนวแกนบนท้องถนน) เฟืองท้าย (ช่วยให้ความเร็วเพลาแตกต่างกัน) และระบบส่งกำลัง (รองรับชุดเกียร์)

ส่วนประกอบสำคัญในกลไกการหมุนของรถขุด, เพลาขับของรถตัก และระบบยกของเครน

รองรับแท่นรีดที่ต้องรับแรงรีดมหาศาลระหว่างการขึ้นรูปโลหะ

ทนต่อแรงกระแทกในเครื่องบดและโรงสีบดที่แปรรูปวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน

การเลือก TRB ที่เหมาะสมต้องประเมิน:

• ขนาดและทิศทางของน้ำหนักที่ใช้
• ข้อกำหนดด้านความเร็วในการทำงาน
• สภาพอุณหภูมิแวดล้อม
• วิธีการหล่อลื่น (จาระบีหรือน้ำมัน)
• พื้นที่ติดตั้งที่มีอยู่
• ระยะห่างภายในที่ต้องการ
• มาตรฐานคุณภาพของผู้ผลิต

• ทำความสะอาดพื้นผิวประกบอย่างทั่วถึง
• ตรวจสอบความพอดีของเพลา/ตัวเรือนที่เหมาะสม
• ใช้พรีโหลดที่ถูกต้อง (เมื่อระบุ)
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ

• ดำเนินการตามตารางการหล่อลื่นเป็นประจำ
• ตรวจสอบอุณหภูมิและการทำงานของเสียง
• ปรับระยะห่างเป็นระยะ
• เปลี่ยนส่วนประกอบที่สึกหรอทันที

ผลิตตามข้อกำหนด ISO 355 หมายเลขรุ่น TRB ระบุ:

• การกำหนดพื้นฐาน: ประเภท, ขนาด และคุณสมบัติการก่อสร้าง
• รหัสต่อท้าย: ข้อกำหนดพิเศษ (ระยะห่าง, ความแม่นยำ ฯลฯ)

ในขณะที่ทั้งคู่จัดการน้ำหนักรวมกัน TRBs ทำได้ดีกว่าในด้านความจุโหลดและความแข็งแกร่ง ในขณะที่ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสมุมทำงานได้ดีกว่าในการใช้งานความเร็วสูง ทางเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการปฏิบัติงานเฉพาะ