ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมแถวคู่ 33 ซีรี่ส์ใช้อย่างไร?

ทำความเข้าใจการออกแบบซีรีส์ 33 และเหตุใดจึงเหมาะกับการใช้งานเหล่านี้

ก่อนที่จะสำรวจการใช้งานแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจง สิ่งสำคัญคือต้องทำความเข้าใจว่าอะไรคือความแตกต่าง ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวซีรีส์ 33 จากการกำหนดค่าตลับลูกปืนอื่นๆ และเหตุใดความแตกต่างเหล่านั้นจึงทำให้เหมาะสมกับการใช้งานตามลักษณะเฉพาะ

ซีรีส์ 33 เป็นของตระกูลตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถว โดดเด่นด้วยลูกบอลสองแถวที่จัดเรียงอย่างสมมาตรภายในหน่วยตลับลูกปืนเดี่ยว แต่ละอันทำงานที่มุมสัมผัสที่กำหนด — 30 องศาสำหรับรุ่น 33 . มุมสัมผัสนี้ชันกว่ามุม 15 องศาของตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกมาตรฐาน ซึ่งหมายความว่าแต่ละจุดสัมผัสของลูกปืนจะแก้ไขแรงที่ใช้เป็นส่วนประกอบในแนวแกนที่ใหญ่กว่าและส่วนประกอบในแนวรัศมีที่เล็กกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับตลับลูกปืนมุมตื้นที่มีขนาดเท่ากัน

ความหมายเชิงปฏิบัติของรูปทรงนี้คือตลับลูกปืนที่ได้รับการปรับปรุงเป็นพิเศษสำหรับการใช้งานที่มีภาระในแนวแกนมาก ไม่ว่าจะเป็นการโหลดหลักหรือโหลดรองที่สำคัญควบคู่ไปกับการโหลดในแนวรัศมี มุมสัมผัส 30 องศาทำให้ซีรีย์ 33 โดยประมาณ ความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกนสูงขึ้น 40 ถึง 60% ต่อหน่วยความจุในแนวรัศมี เมื่อเปรียบเทียบกับซีรีส์ 32 (ซึ่งใช้มุมสัมผัส 15 องศา) ทำให้เป็นตัวเลือกที่ถูกต้องเมื่อโหลดแรงขับเป็นตัวขับเคลื่อนการออกแบบที่โดดเด่น (ที่มา: ISO 15:2017, Rolling Bearings — Radial Bearings — Boundary Dimensions, General Plan)

ลักษณะการออกแบบที่สำคัญที่ขับเคลื่อนความเหมาะสมของแอปพลิเคชัน

• ลูกบอลสองแถวในหนึ่งหน่วย: รวมความสามารถในการรับน้ำหนักของตลับลูกปืนแถวเดี่ยวสองตัวไว้ในชุดประกอบเดียว ช่วยลดความจำเป็นในการจับคู่ตลับลูกปืน ตัวเว้นระยะ และการปรับพรีโหลดสนาม ในขณะที่ยังคงการรองรับตามแนวแกนแบบสองทิศทางที่ตลับลูกปืนแถวเดี่ยวที่คู่กันมีให้
• มุมสัมผัส 30 องศา: ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกนสูงกว่าค่าเทียบเท่ามุมตื้นอย่างมาก ทำให้ซีรีส์ 33 เป็นข้อกำหนดที่ถูกต้องเมื่อแรงขับของเฟืองเกลียว แรงดันของเหลวบนใบพัดปั๊ม หรือโหลดบริการตามแนวแกนครอบงำกรณีโหลด
• พรีโหลดที่ตั้งมาจากโรงงาน: พรีโหลดภายในถูกสร้างและล็อคในขั้นตอนการผลิต ขจัดข้อกำหนดความแม่นยำในการติดตั้งสำหรับการตั้งค่าพรีโหลดภาคสนามที่จับคู่แบริ่งแถวเดี่ยว — ลดความต้องการทักษะการติดตั้งและข้อผิดพลาดในการประกอบ
• ซองตามแนวแกนขนาดกะทัดรัด: มีหน่วยแถวคู่เดียวคือ แนวแกนสั้นลง 20 ถึง 35% มากกว่าตลับลูกปืนแถวเดี่ยวสองตัวที่ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักเท่ากัน ช่วยให้เพลาและตัวเรือนมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้น
• การจัดเรียงภายในแบบ O: มาตรฐานการจัดเรียงแบบ back-to-back (DB) ในตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวสร้างช่วงรองรับที่มีประสิทธิภาพกว้างภายในความกว้างของตลับลูกปืนเอง ให้ความต้านทานต่อโมเมนต์การพลิกคว่ำที่ตลับลูกปืนแถวเดียวไม่สามารถทำได้

ใช้ในสปินเดิลของเครื่องมือกลและอุปกรณ์ที่มีความแม่นยำ

สปินเดิลของเครื่องมือกลเป็นหนึ่งในการใช้งานตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวที่มีความต้องการมากที่สุดและสำคัญที่สุดในอดีต รวมถึงซีรีส์ 33 เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC เครื่องเจียร เครื่องเจาะ และเครื่องกลึง ต่างก็ต้องการการจัดเรียงตลับลูกปืนแกนหมุนที่ตอบสนองความต้องการที่ขัดแย้งกันสามประการไปพร้อมๆ กัน ได้แก่ ความแข็งสูงสุด (เพื่อลดการโก่งตัวของเครื่องมือและรักษาความแม่นยำในการตัดเฉือนให้เหลือน้อยที่สุด) ความสามารถในการหมุนด้วยความเร็วสูง และอายุการใช้งานที่ยาวนานภายใต้ภาระการตัดรวมกัน

เหตุใดตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุมสองแถวจึงครองการใช้งานของแกนหมุน

ในการตัดเฉือน เครื่องมือตัดจะสร้างแรงที่มีทั้งส่วนประกอบในแนวรัศมีและแนวแกน ซึ่งขนาดและทิศทางจะเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเส้นทางของเครื่องมือเปลี่ยนแปลง แบริ่งสปินเดิลจะต้องตอบสนองต่อโหลดที่รวมกันเหล่านี้โดยไม่ทำให้เกิดการโก่งตัวที่ปลายเครื่องมือซึ่งเกินพิกัดความเผื่อของการตัดเฉือน — เพื่อการเจียรที่แม่นยำ ซึ่งหมายความว่า ความแข็งในแนวรัศมีของสปินเดิล 50 ถึง 200 นิวตัน/ไมครอน จำเป็นที่จุดติดตั้งเครื่องมือ (ที่มา: พื้นฐานของการออกแบบเครื่องมือกล, Klocke และ Kuchle, Springer, 2011)

รูปทรงสองแถวของตลับลูกปืนซีรีส์ 33 จากด้านหลังไปด้านหลังสร้างช่วงการรองรับที่มีประสิทธิภาพที่กว้างภายในความยาวแกนของตลับลูกปืน สร้างความแข็งของโมเมนต์ที่ต้านทานการโก่งตัวของปลายเครื่องมือภายใต้แรงตัดเยื้องศูนย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าทางเลือกแถวเดียวที่มีขนาดรูเท่ากัน ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 ระดับความแม่นยำ (คลาส ISO P5 และ P4) ถูกใช้ที่ตำแหน่งสปินเดิลด้านหน้า (ส่วนปลายงาน) ของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC และสปินเดิลการเจียร ซึ่งความต้องการความแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญที่สุด

การใช้งานเครื่องมือกลเฉพาะ

• แกนกัดซีเอ็นซี: ตำแหน่งแบริ่งปลายทำงานของสปินเดิลในเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC แนวตั้งและแนวนอน ซึ่งแรงตัดแบบสามแกนต้องการการรองรับตามแนวแกนในแนวรัศมีและสองทิศทางพร้อมกันจากตำแหน่งแบริ่งขนาดกะทัดรัดเพียงตำแหน่งเดียว
• แกนบดทรงกระบอก: สปินเดิลของหัวล้อในเครื่องเจียรทรงกระบอกและแบบพื้นผิว โดยที่แรงเจียรในแนวรัศมีและมวลล้อรวมกันจนต้องการความแข็งในแนวรัศมีสูง ในขณะที่ทิศทางป้อนของล้อเจียรจะสร้างแรงขับตามแนวแกนที่ต้องได้รับการรองรับ
• แกนหมุนของเครื่องคว้าน: การคว้านลึกจะสร้างแรงตัดในแนวรัศมีและแรงขับในทิศทางป้อนชิ้นงานไปพร้อมๆ กัน ทำให้สามารถรับน้ำหนักรวมของซีรีส์ 33 ได้โดยตรง
• แกนเครื่องมือที่มีความแม่นยำ: หัวโพรบของเครื่องวัดพิกัด (CMM) โต๊ะหมุนด้วยแสง และหัวแบ่งที่แม่นยำใช้ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 ในช่วงขนาดที่เล็ก ซึ่งพรีโหลดจากโรงงานช่วยให้มั่นใจได้ถึงการหมุนที่รันเอาท์ต่ำอย่างสม่ำเสมอ โดยไม่ต้องสอบเทียบภาคสนาม

ใช้ในการใช้งานด้านยานยนต์และยานยนต์

อุตสาหกรรมยานยนต์เป็นหนึ่งในผู้บริโภครายใหญ่ที่สุดของตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถว และซีรีส์ 33 ตอบสนองการใช้งานในยานพาหนะหลายประเภทโดยเฉพาะซึ่งมีความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกนสูงเป็นข้อกำหนดการออกแบบที่โดดเด่น

หน่วยลูกปืนดุมล้อ

หน่วยลูกปืนดุมล้อรถยนต์โดยสารสมัยใหม่ - การออกแบบเจนเนอเรชั่น 1 และเจนเนอเรชั่น 2 - ใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวเป็นหัวใจโครงสร้างของชุดประกอบดุม สภาพแวดล้อมในการบรรทุกที่ล้อรถเป็นกรณีการบรรทุกแบบผสมผสานแบบคลาสสิก: โหลดในแนวรัศมีจากน้ำหนักรถที่กระทำผ่านรูปทรงของช่วงล่าง โหลดในแนวแกนจากแรงเข้าโค้งและโค้งถนนที่กระทำในแนวขวาง และโมเมนต์โหลดจากแรงบิดในการเบรกและรูปทรงของช่วงล่างที่สร้างโมเมนต์พลิกคว่ำที่เส้นกึ่งกลางล้อ

มุมสัมผัส 30 องศาของซีรีส์ 33 เหมาะอย่างยิ่งกับโปรไฟล์การรับน้ำหนักนี้ เนื่องจากแรงในการเข้าโค้งระหว่างการขับขี่แบบไดนามิกจะสร้างแรงตามแนวแกนที่สามารถเข้าใกล้ได้ 0.8 ถึง 1.2 เท่าของภาระรัศมีคงที่ บนล้อด้านนอก — อัตราส่วนแกนต่อรัศมีสูงที่ซีรีส์ 33 จัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าทางเลือกมุมตื้น (ที่มา: SAE International Journal of Passenger Cars - Mechanical Systems, Wheel Bearing Load Analysis, Vol. 5, 2012)

การใช้งานระบบส่งกำลังและกระปุกเกียร์

ระบบเกียร์ธรรมดาและอัตโนมัติของยานพาหนะจะสร้างภาระของเพลาที่รวมแรงในแนวรัศมีของเฟืองตาข่ายเข้ากับแรงขับของเฟืองเกลียวในทั้งสองทิศทางในแนวแกนเป็นวงจรการส่งกำลังระหว่างการเข้าเกียร์เดินหน้าและถอยหลัง ซีรีส์ 33 ให้การสนับสนุนตามแนวแกนแบบสองทิศทางที่ตำแหน่งเพลาเหล่านี้ต้องการในขณะที่ใช้พื้นที่ตามแนวแกนที่กะทัดรัดมากกว่าทางเลือกแถวเดียวที่จับคู่กัน ซึ่งเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบเพลาส่งกำลังขนาดกะทัดรัดที่พื้นที่บรรจุภัณฑ์ถูกจำกัดอย่างรุนแรง

พวงมาลัยเพาเวอร์และมอเตอร์ไฟฟ้า

เพลามอเตอร์พวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้า (EPS) และเพลาขับของมอเตอร์ฉุดลากรถยนต์ไฟฟ้าต้องใช้แบริ่งที่รับภาระในแนวรัศมีและแนวแกนรวมกันจากสายพานหรือการส่งแรงขับเคลื่อนด้วยเกียร์ ในขณะที่ยังคงรักษาเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนต่ำที่ความเร็วตั้งแต่ใกล้ศูนย์ถึง 15,000 รอบต่อนาทีขึ้นไป ในสถาปัตยกรรม EV สมัยใหม่ ซีรีส์ 33 ในเกรดความแม่นยำให้การผสมผสานระหว่างการทำงานที่มีเสียงรบกวนต่ำ ความสามารถในการรับน้ำหนักรวม และความแม่นยำในการโหลดล่วงหน้าจากโรงงาน ซึ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานที่มีเสียงรบกวนต่ำความเร็วสูงเหล่านี้

ใช้ในปั๊มและคอมเพรสเซอร์

ปั๊มหอยโข่งและคอมเพรสเซอร์โรตารีเป็นตัวแทนของขอบเขตการใช้งานตามธรรมชาติ ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวซีรีส์ 33 เนื่องจากไดนามิกส์ของไหลของเครื่องเหล่านี้สร้างแรงขับตามแนวแกนที่ต้องแบกโดยระบบลูกปืนเพลาควบคู่ไปกับแรงในแนวรัศมีจากน้ำหนักเพลาและแรงดันของเหลวบนพื้นผิวใบพัดหรือโรเตอร์

แบริ่งเพลาปั๊มหอยโข่ง

ในปั๊มหอยโข่งแบบขั้นตอนเดียว ความแตกต่างของแรงดันระหว่างทางเข้าของใบพัดและทางออกจะสร้างแรงขับไฮดรอลิกตามแนวแกนซึ่งทำหน้าที่ในทิศทางที่ของไหลเข้าใกล้ถึงตาของใบพัด โหลดแรงขับนี้จะต่อเนื่องระหว่างการทำงาน และต้องได้รับการตอบสนองทั้งหมดโดยระบบลูกปืนเพลาปั๊ม สำหรับปั๊มหอยโข่งขนาดกลางในการบำบัดน้ำ กระบวนการทางเคมี และการใช้งาน HVAC แรงขับตามแนวแกนสามารถเป็นตัวแทนได้ 20 ถึง 60% ของภาระในแนวรัศมี จากน้ำหนักเพลาและสายพานหรือโหลดด้านข้างของข้อต่อ

ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 จัดการกับโปรไฟล์การรับน้ำหนักนี้โดยตรง: มุมสัมผัส 30 องศาให้ความสามารถตามแนวแกนสูงสำหรับส่วนประกอบแรงขับไฮดรอลิก ในขณะที่โครงสร้างสองแถวให้ความจุในแนวรัศมีสำหรับน้ำหนักเพลาและภาระของสายพาน และรูปทรงจากด้านหลังไปด้านหลังให้การรองรับโมเมนต์สำหรับโหลดคานยื่นจากใบพัดที่ยื่นออกมา การผสมผสานนี้ทำให้ซีรีส์ 33 มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับปั๊มหอยโข่งแบบปลายดูดในบริการกระบวนการทางอุตสาหกรรม (ที่มา: Pump Handbook, Karassik, Messina, Cooper and Heald, McGraw-Hill, ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 4, 2008)

ส่วนรองรับเพลาคอมเพรสเซอร์

คอมเพรสเซอร์แบบสกรูโรตารีและสโครลในการใช้งานระบบทำความเย็น เครื่องปรับอากาศ และอากาศอัดทางอุตสาหกรรมจะสร้างแรงในแนวแกนจากรูปทรงเกลียวของโรเตอร์สกรู หรือจากแรงดันก๊าซส่วนต่างบนพื้นผิวแผ่นเลื่อน โหลดตามแนวแกนเหล่านี้รวมกับโหลดในแนวรัศมีจากมวลโรเตอร์และแรงของก๊าซที่ตั้งฉากกับแกนเพลา ซีรีส์ 33 ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักรวมที่จำเป็นในซองรัศมีขนาดกะทัดรัดของเครื่องจักรเหล่านี้ โดยการเพิ่มตลับลูกปืนกันรุนแยกกันจะช่วยเพิ่มขนาดเครื่องจักรและต้นทุนได้อย่างมาก

ใช้ในกระปุกเกียร์อุตสาหกรรมและระบบขับเคลื่อน

กระปุกเกียร์อุตสาหกรรม โดยเฉพาะชุดลดเกียร์แบบเฮลิคอล เฟืองดอกจอก และเฟืองตัวหนอน จะสร้างภาระของเพลาที่มีลักษณะรวมกันโดยธรรมชาติ เรขาคณิตแบบตาข่ายของเฟืองเกลียวสร้างเวกเตอร์แรงของเพลาที่มีองค์ประกอบสามส่วน: วงสัมผัส (การหมุน) รัศมี (การแยก) และแนวแกน (แรงขับจากมุมเกลียว) ทั้งสามจะต้องทำปฏิกิริยาโดยระบบลูกปืนเพลา และส่วนประกอบตามแนวแกนจากเฟืองเกลียวสามารถมีความสำคัญได้ — แสดงถึง 30 ถึง 70% ของแรงสัมผัส ขึ้นอยู่กับมุมเกลียว (ที่มา: การออกแบบทางวิศวกรรมเครื่องกลของ Shigley, Budynas และ Nisbett, ฉบับที่ 10, McGraw-Hill, 2014)

เพลาเอาท์พุตลดเกียร์แบบเฮลิคอล

เพลาเอาท์พุตของตัวลดเกียร์แบบเฮลิคอลมีแรงบิดสูงสุดและแรงเกียร์ในแนวดิ่งสูงสุดในกระปุกเกียร์ แรงขับตามแนวแกนพร้อมกันจากตาข่ายเฟืองเกลียวทำให้ตำแหน่งเพลานี้ใช้งานได้อย่างเป็นธรรมชาติสำหรับซีรีส์ 33 แบริ่งแถวเดี่ยวคู่ที่เพลาส่งออกให้การรองรับตามแนวแกนแบบรวมและแบบสองทิศทางที่จำเป็น — รองรับการกลับตัวของแรงขับตามแนวแกนเมื่อเกียร์หมุนทั้งสองทิศทางในระหว่างการเบรกหรือรอบการถอยหลัง — ในการติดตั้งขนาดกะทัดรัดซึ่งตลับลูกปืนแถวเดี่ยวที่มีแหวนรองกันขับแยกต่างหากไม่สามารถจับคู่ได้

เพลาเฟืองเกียร์เอียง

เพลาเฟืองเฟืองดอกจอกในเฟืองขับมุมขวามีความต้องการใช้งานแบริ่งเป็นพิเศษ เนื่องจากรูปทรงตาข่ายเฟืองสร้างแรงแยกตามแนวแกนขนาดใหญ่ที่สลับทิศทางกับการกลับตัวของโหลด การจัดเรียงสองแถวจากหลังชนหลังซีรีส์ 33 เหมาะสมเป็นพิเศษกับการใช้งานนี้ เนื่องจากรูปทรงสมมาตรของมันตอบสนองโหลดในแนวแกนอย่างเท่าเทียมกันในทั้งสองทิศทาง โดยไม่ต้องปรับฟิลด์พรีโหลดเมื่อทิศทางโหลดเปลี่ยนแปลง

ไดรฟ์เสริมกังหันลม

ชุดขับเคลื่อนควบคุมระยะพิตช์ ชุดขับเคลื่อนแบบหันเห และชุดขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเสริมในกังหันลมใช้ชุดเกียร์และมอเตอร์ขนาดกะทัดรัด โดยซีรีส์ 33 สามารถรองรับน้ำหนักรวมและแรงขับแบบสองทิศทาง ซึ่งจำเป็นในพื้นที่การติดตั้งที่จำกัดของชุดเครื่องกังหันลม การใช้งานเหล่านี้ยังได้รับประโยชน์จากรุ่น 33 ซีรีส์ที่ปิดผนึกและเติมจาระบี ซึ่งช่วยยืดระยะเวลาการบำรุงรักษาที่จำเป็นสำหรับส่วนประกอบที่ติดตั้งที่ความสูง 80 ถึง 120 เมตรเหนือพื้นดิน

ใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้าในช่วงกำลังปานกลางถึงใหญ่ — โดยเฉพาะมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนพัดลมตามแนวแกน โหลดแบบเฮลิคอลเกียร์ หรืออุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยสายพาน — ต้องใช้แบริ่งที่รองรับโหลดแนวรัศมีและแนวแกนรวมกันที่ตำแหน่งเพลา ซีรีส์ 33 ถูกใช้ที่ตำแหน่งแบริ่งปลายที่ไม่ใช่ตัวขับเคลื่อน (NDE) ของมอเตอร์ที่จำเป็นต้องมีตำแหน่งตามแนวแกนของโรเตอร์ และที่ตำแหน่งปลายไดรฟ์ (DE) ซึ่งโหลดด้านข้างของสายพานรวมกับแรงขับส่งผ่านเกียร์หรือคัปปลิ้ง

การใช้งานมอเตอร์ขับเคลื่อนความเร็วตัวแปร

มอเตอร์ที่ทำงานโดยไดรฟ์ความถี่แปรผัน (VFD) สามารถสร้างกระแสไฟฟ้าของเพลาผ่านหน้าสัมผัสของแบริ่งได้ ซึ่งเป็นกลไกความล้มเหลวที่ได้รับการบันทึกไว้อย่างดี โดยที่กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านบริเวณหน้าสัมผัสของแบริ่งทำให้เกิดการเกิดรูพรุนและความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร ในรุ่นแบริ่งฉนวนของซีรีส์ 33 วงแหวนด้านนอกหรือตัวเรือนจะถูกเคลือบด้วยเซรามิกฉนวนไฟฟ้าเพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ซีรีส์ 33 แบบหุ้มฉนวนคือตัวเลือกมาตรฐานสำหรับมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วย VFD ข้างต้น กำลังเพลา 75 กิโลวัตต์ ที่ตำแหน่ง NDE ป้องกันความเสียหายของแบริ่งที่เกิดจากกระแสเพลาซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญของความล้มเหลวก่อนวัยอันควรในมอเตอร์ประเภทนี้ (ที่มา: ธุรกรรม IEEE ในการใช้งานในอุตสาหกรรม, ความเสียหายของแบริ่งมอเตอร์ไฟฟ้าจากกระแสของเพลา, ฉบับที่ 37, ฉบับที่ 6, 2001)

ใช้ในเครื่องจักรกลการเกษตรและการก่อสร้าง

การใช้งานอุปกรณ์การเกษตรและการก่อสร้างจะวางตลับลูกปืนภายใต้สภาวะการรับแรงกระแทก การปนเปื้อน อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงกว้าง และระยะเวลาการบำรุงรักษาที่ยืดเยื้อซึ่งท้าทายการออกแบบตลับลูกปืนมาตรฐาน ซีรีส์ 33 รุ่นปิดผนึกและเสริมแรงใช้ในตำแหน่งสำคัญหลายตำแหน่งภายในหมวดหมู่อุปกรณ์นี้

การใช้งานเครื่องจักรกลการเกษตร

• รถเกี่ยวข้าวเพลาดรัมนวดข้าว: ถังนวดข้าวในรถเกี่ยวนวดจะพบกับโหลดในแนวรัศมีที่หุนหันพลันแล่นจากการมีส่วนร่วมของวัสดุปลูกพืช รวมกับแรงตามแนวแกนจากรูปทรงของดรัมเกลียวและการเปลี่ยนแปลงของโหลดด้านข้าง โครงสร้างสองแถวของซีรีส์ 33 ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักที่จำเป็นสำหรับสภาวะการรับแรงกระแทกเหล่านี้
• เพลาส่งกำลังของรถแทรกเตอร์ (ส่งกำลัง): เพลา PTO ส่งกำลังของเครื่องยนต์ไปยังอุปกรณ์ลากผ่านข้อต่อข้อต่อสากลที่สร้างแรงรวมในแนวรัศมี แนวแกน และโมเมนต์ ในขณะที่รถแทรกเตอร์เคลื่อนที่บนพื้นที่ไม่เรียบ ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 แบบปิดผนึกในระบบขับเคลื่อน PTO ช่วยยืดระยะเวลาการบริการให้เหมาะสมสำหรับกำหนดการบำรุงรักษาภาคสนาม
• เพลาขับเจาะเมล็ด: เพลาขับสำหรับสูบจ่ายและกระจายเมล็ดในเครื่องปลูกที่มีความแม่นยำจะรับภาระรวมจากแรงขับเคลื่อนของเฟืองและแรงสั่นสะเทือนที่ส่งมาจากระบบโคลเตอร์ที่ทำงานในดิน

การใช้งานอุปกรณ์ก่อสร้าง

• ไดรฟ์กลองผสมคอนกรีต: เพลาขับของดรัมผสมคอนกรีตจะรับภาระในแนวรัศมีจากน้ำหนักของดรัมและโหลดในแนวแกนจากรูปทรงเกลียวของสกรูภายในถังซึ่งสร้างแรงผลักดันระหว่างการผสม ซีรีส์ 33 จัดการโหลดแบบคงที่และไดนามิกที่รวมกันนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในชุดขับเคลื่อนขนาดกะทัดรัด
• อุปกรณ์บดอัดเพลาสั่น: รถบดถนนและรถบดถนนใช้มวลหมุนเยื้องศูนย์เพื่อสร้างแรงบดอัดภาคพื้นดิน แบริ่งเพลาของเครื่องกระตุ้นการสั่นสะเทือนเหล่านี้รับภาระในแนวรัศมีไดนามิกที่สูงมาก รวมกับโหลดตามแนวแกนจากการวางตำแหน่งเพลา ซีรีส์ 33 ในเกรดสำหรับงานหนักจัดการกับสภาวะการรับน้ำหนักแบบไดนามิกสูงเหล่านี้ภายในข้อจำกัดด้านพื้นที่ของอุปกรณ์บดอัดขนาดกะทัดรัด

ใช้ในเครื่องมือที่มีความแม่นยำและอุปกรณ์การวัด

อีกด้านหนึ่งของสเปกตรัมการใช้งานจากเครื่องจักรอุตสาหกรรมหนัก ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวซีรีส์ 33 ในเกรดความแม่นยำ (คลาสความแม่นยำ P5, P4 และ P2 ตาม ISO 492) ใช้ในการใช้งานที่ความแม่นยำในการหมุน การสั่นสะเทือนต่ำ และแรงเสียดทานน้อยที่สุดเป็นเกณฑ์การคัดเลือกหลัก แทนที่จะเป็นความสามารถในการรับน้ำหนัก

เครื่องวัดพิกัด (CMM) แกนหมุน

โมดูลแกนหมุนในระบบ CMM ต้องใช้ตลับลูกปืนที่มีค่ารันเอาท์ด้านล่าง 0.5 ไมครอน ที่หน้ายึดสปินเดิลและการหมุนหนีศูนย์ตามแนวแกนด้านล่าง 0.3 ไมครอน เพื่อรักษาความแม่นยำในการวัดที่ปลายโพรบ ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 คลาส P4 ที่มีความแม่นยำพร้อมพรีโหลดจากโรงงานและการเลือกลูกปืนเกรดเสียงรบกวนต่ำเป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ ในขณะเดียวกันก็ให้การสนับสนุนตามแนวแกนแบบสองทิศทางที่จำเป็นเมื่อโหลดแกนหมุนจากทิศทางการสัมผัสของโพรบที่แตกต่างกัน

ตารางโรตารีที่แม่นยำและหน่วยการจัดทำดัชนี

โต๊ะหมุนบนเครื่องเจียร เครื่อง EDM และเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC แบบหลายแกนใช้ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 ที่มีความแม่นยำ เพื่อให้การผสมผสานระหว่างความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งในแนวรัศมีและแนวแกน และความแข็งของโมเมนต์ที่จำเป็นสำหรับการจัดทำดัชนีชิ้นงานที่แม่นยำ พรีโหลดที่ตั้งไว้จากโรงงานของยูนิตสองแถวช่วยลดความจำเป็นในการรีเซ็ตพรีโหลดของตลับลูกปืนเมื่อมีการเปลี่ยนตำแหน่งหรือซ่อมบำรุงโต๊ะหมุน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบในการบำรุงรักษาในทางปฏิบัติในสภาพแวดล้อมการผลิต

ใช้ในเครื่องจักรแปรรูปอาหารและบรรจุภัณฑ์

อุตสาหกรรมแปรรูปอาหารกำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับวัสดุตลับลูกปืนและการหล่อลื่น — ความต้านทานการกัดกร่อน ความเข้ากันได้ของสารหล่อลื่นเกรดอาหาร และความต้านทานต่อการทำความสะอาดแบบล้าง — ในขณะที่ยังคงต้องการคุณลักษณะความสามารถในการรับน้ำหนักรวมแบบเดียวกันที่ใช้ในอุตสาหกรรมทั่วไป ซีรีส์ 33 รุ่นสเตนเลสสตีลและเวอร์ชันปิดผนึกเติมจาระบีเกรดอาหารถูกนำมาใช้ใน:

• เครื่องผสมและอุปกรณ์การผสม: แบริ่งเพลาตัวกวนในเครื่องผสมอุตสาหกรรมรับภาระในแนวรัศมีรวมจากความต้านทานของไหลบนใบกวนและโหลดตามแนวแกนจากรูปทรงตัวกวนแบบเกลียว ในสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับอาหารที่มีฤทธิ์กัดกร่อนซึ่งต้องใช้สแตนเลสหรือวงแหวนแบริ่งเคลือบ
• หัวขับสายพานลำเลียง: แบริ่งเพลาขับบนระบบสายพานลำเลียงอาหารจะรับภาระในแนวรัศมีรวมจากความตึงของสายพานและโหลดในแนวแกนจากลูกกลิ้งสายพานลำเลียงที่สวมมงกุฎซึ่งสร้างแรงด้านข้างเป็นรางของสายพาน ตลับลูกปืนซีรีส์ 33 เกรดอาหารแบบปิดผนึกช่วยยืดระยะเวลาการบำรุงรักษาที่จำเป็นสำหรับโรงงานผลิตต่อเนื่อง
• ระบบขับเคลื่อนเครื่องบรรจุภัณฑ์: เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์ความเร็วสูงที่มีแกนขับเคลื่อนด้วยลูกเบี้ยวหรือขับเคลื่อนเซอร์โวใช้แบริ่งซีรีส์ 33 ในเพลาลูกเบี้ยวและตำแหน่งขับเคลื่อนซึ่งมีโหลดแนวรัศมีและแนวแกนรวมกันจากรูปทรงลูกเบี้ยวและแรงเฉื่อยที่ความเร็วสูงสุด 2,000 ถึง 4,000 รอบต่อนาที

สรุปการใช้งาน: ตำแหน่งที่ใช้ตลับลูกปืนซีรีส์ 33

การเลือกตลับลูกปืนซีรีส์ 33 ที่เหมาะกับการใช้งานของคุณ

ช่วงการใช้งานที่กว้างของ ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวซีรีส์ 33 หมายความว่ารายละเอียดข้อมูลจำเพาะมีความสำคัญพอๆ กับการกำหนดซีรี่ส์ เมื่อเลือกการใช้งานเฉพาะ ให้ยืนยันพารามิเตอร์เหล่านี้:

1. คำนวณโหลดไดนามิกที่เทียบเท่า (P) การใช้ส่วนประกอบโหลดแนวรัศมี (Fr) และแนวแกน (Fa) พร้อมด้วยปัจจัย X และ Y สำหรับซีรีส์ 33 ที่อัตราส่วน Fa/Fr ที่เกี่ยวข้องต่อ ISO 281 ยืนยันว่าคะแนนโหลดแบบไดนามิกของแบริ่งที่เลือก C ให้อายุการใช้งาน L10 ที่ต้องการที่ความเร็วการทำงานและอุณหภูมิ
2. ยืนยันข้อกำหนดเกรดความแม่นยำ การใช้งานทางอุตสาหกรรมทั่วไปใช้คลาส P0 (ปกติ) สปินเดิลของเครื่องจักรและเครื่องมือวัดความแม่นยำต้องใช้คลาส P5, P4 หรือ P2 แต่ละขั้นตอนในเกรดความแม่นยำจะเพิ่มต้นทุน ระบุเฉพาะเกรดที่ต้องการใช้งานจริงเท่านั้น
3. เลือกการกำหนดค่าการหล่อลื่นที่ถูกต้อง สำหรับตำแหน่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้หรือจำกัดการบำรุงรักษา ให้ระบุรุ่นที่มีการอัดจาระบีจากโรงงานแบบปิดผนึก (2RS) สำหรับการใช้งานที่ความเร็วสูงเกินขีดจำกัดความเร็วของจาระบี ให้ระบุตลับลูกปืนแบบเปิดที่มีอ่างน้ำมันหรือการหล่อลื่นด้วยไอพ่น
4. ตรวจสอบเพลาและตัวเรือนให้พอดี ยืนยันพิกัดความเผื่อของเพลาที่แนะนำ (โดยทั่วไปคือ k5 หรือ m5 สำหรับวงแหวนด้านในที่หมุน) และพิกัดความเผื่อของรูตัวเรือน (โดยทั่วไปคือ H6 หรือ J6 สำหรับวงแหวนด้านนอกที่อยู่นิ่ง) ตาม ISO 286 ความพอดีที่ไม่เหมาะสมเป็นสาเหตุสำคัญของความล้มเหลวของตลับลูกปืนก่อนกำหนด โดยไม่คำนึงถึงพิกัดโหลดของตลับลูกปืน
5. พิจารณารูปแบบฉนวนสำหรับการใช้งาน VFD หากตลับลูกปืนอยู่ในมอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยไดรฟ์ความถี่แปรผันที่สูงกว่า 75 kW ให้ระบุตัวแปรวงแหวนรอบนอกแบบหุ้มฉนวนเพื่อป้องกันความเสียหายของตลับลูกปืนที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าของเพลา

ที่ CNCJ 33 Series ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถว ได้รับการผลิตตามมาตรฐานมิติและพิกัดความเผื่อของ ISO ในทุกขนาดรูและระดับความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับการใช้งานที่อธิบายไว้ในบทความนี้ กลุ่มผลิตภัณฑ์ครอบคลุมเกรด P0 มาตรฐานสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมจนถึงเกรดความแม่นยำ P4 สำหรับการใช้งานเครื่องมือกลและเครื่องมือวัด โดยมีการกำหนดค่าแบบปิดผนึกและแบบเปิด ตัวเลือกระยะห่างหลายแบบ และการสนับสนุนทางวิศวกรรมการใช้งานสำหรับความช่วยเหลือในการคำนวณโหลดและอายุการใช้งาน