แรงและแรงบิดที่กระทำต่อตำแหน่งตลับลูกปืนเป็นปัจจัยสำคัญในการเลือกขนาดตลับลูกปืนที่เหมาะสมที่สุดและรับประกันอายุการใช้งานที่ต้องการ
ทิศทางและการกระจายของแรง
ภาระในแนวรัศมีล้วน Fr
ภาระที่ต้องพิจารณา:
- น้ำหนักของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่
- แรงหนีศูนย์กลาง (ความไม่สมดุล)
- ภาระพลวัต (การเร่งความเร็ว การลดความเร็ว)
- แรงจากการส่งกำลัง (สายพาน เฟือง เป็นต้น)
- แรงดึงล่วงหน้าสำหรับตลับลูกปืนคู่1
การกระจายภาระ กรณีที่ 1
การกระจายภาระ กรณีที่ 2
สูตรแรงในแนวรัศมี:
Fr = Qr / 2
(สมมติว่าภาระอยู่ตรงกลางระหว่างตลับลูกปืนสองชิ้น)
ภาระในแนวแกนล้วน Fa
Fa = Q (ภาระสลับทิศ)
Fa = Q (ภาระทิศเดียว)
Fa = Q (ภาระสลับทิศ)
Fa = Q (ภาระสลับทิศ)
หมายเหตุ: เพื่อให้ภาระในแนวแกนสามารถรองรับได้โดยตลับลูกปืนลูกกลิ้งหลายชิ้น ต้องจัดวางเป็นคู่1 โดยให้วงแหวนชิดกัน หรือใช้วงแหวนกลางที่ผลิตอย่างแม่นยำมาก
ภาระรวม (แนวรัศมีและแนวแกน)
1) ดูการติดตั้งแบบคู่
| ส่วนประกอบของภาระ | สูตร | การใช้งาน |
|---|---|---|
| ส่วนประกอบในแนวรัศมี Qr | Qr = Q · cos β | ภาระตลับลูกปืนในแนวรัศมี |
| ส่วนประกอบในแนวแกน Qa | Qa = Q · sin β | ภาระตลับลูกปืนในแนวแกน |
การติดตั้งปกติ
การติดตั้งคู่แบบแทนเด็ม (วงแหวนกลาง)
การกระจายภาระ:
- Fr = Qr
- Fa = Qa
แรงดึงล่วงหน้า Fap
ตลับลูกปืนในรูปแบบคู่1 (การจัดแบบ O หรือแบบ X) มีแรงดึงล่วงหน้า (Fap) ที่อยู่เหนือหรือต่ำกว่าภาระในแนวแกน Fa
แรงดึงล่วงหน้า Fap นี้ต้องปรับให้เหมาะสมกับสภาวะการใช้งานและอายุการใช้งานที่ต้องการ
อ้างอิง: 1 ดูหน้า แรงดึงล่วงหน้าและการติดตั้งแบบคู่ สำหรับข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับการจัดวางตลับลูกปืนคู่
ภาระเทียบเท่าพลวัต (P)
ภาระเทียบเท่าพลวัต P ใช้สำหรับคำนวณอายุการใช้งานพิกัด (L10) โดยแปลงภาระในแนวรัศมีและแนวแกนจริงให้เป็นภาระสมมติเดียวที่มีผลเทียบเท่ากับอายุการใช้งานของตลับลูกปืน
สูตรการคำนวณ
| ประเภทตลับลูกปืน | สูตร (P) |
|---|---|
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวรัศมี (Radial deep groove ball bearings) | P = X · Fr + Y · Fa |
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวแกน (Axial deep groove ball bearings) | P = Fa |
เกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์ X และ Y:
ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน Fa / Fr และภาระในแนวแกนสัมพัทธ์ f0 · Fa / C0 กรุณาอ้างอิงตารางค่าสัมประสิทธิ์ในหน้า "การคำนวณอายุการใช้งาน" สำหรับค่าเฉพาะ
ภาระเทียบเท่าสถิต (P0)
ใช้สำหรับตรวจสอบความสามารถรับภาระของตลับลูกปืนในสภาวะหยุดนิ่งหรือความเร็วต่ำมาก (n < 10 รอบ/นาที) เพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่เกิดการเสียรูปถาวร
สูตรการคำนวณ
| ประเภทตลับลูกปืน | สูตร (P0) | ค่าสัมประสิทธิ์ |
|---|---|---|
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวรัศมี | P0 = X0 · Fr + Y0 · Fa หมายเหตุ: ถ้า P0 < Fr ให้ใช้ P0 = Fr |
X0 = 0.6 Y0 = 0.5 |
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวแกน | P0 = Fa | - |
ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยของภาระสถิต (S0)
ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยสถิต S0 แสดงอัตราส่วนระหว่างพิกัดภาระสถิตพื้นฐาน C0 กับภาระเทียบเท่าสถิต P0 ใช้สำหรับประเมินระดับความปลอดภัย
สูตรการคำนวณ:
S0 = C0 / P0
หรือเพื่อกำหนด C0 ที่ต้องการ: C0 = S0 · P0
ค่าแนะนำของ S0
| สภาวะการใช้งาน | ช่วงค่า S0 |
|---|---|
| ความต้องการต่ำ การทำงานที่เรียบ ไม่มีการสั่นสะเทือน | 0.5 ... 0.7 |
| ความต้องการปกติ สภาวะการใช้งานมาตรฐาน ไม่มีการสั่นสะเทือนอย่างมีนัยสำคัญ | 1.0 ... 1.2 |
| ความต้องการสูง ภาระกระแทก ความต้องการความน่าเชื่อถือสูง | 1.5 ... 2.0 |