การคำนวณแรงและแรงบิดที่กระทำต่อตำแหน่งตลับลูกปืนอย่างถูกต้องเป็นเงื่อนไขเบื้องต้นในการเลือกขนาดตลับลูกปืนที่เหมาะสมที่สุดและรับประกันอายุการใช้งานที่ต้องการ เนื้อหาต่อไปนี้อ้างอิงจากคู่มือทางเทคนิคทางการของ myonic
1. การคำนวณภาระ
ต้องนำแรงที่กระทำทั้งหมดมาพิจารณา ได้แก่ น้ำหนักของชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ แรงหนีศูนย์กลาง แรงพลวัต (การเร่งความเร็ว / การลดความเร็ว) และแรงที่เกิดจากการส่งกำลังด้วยสายพานหรือเฟือง
1.1 ภาระในแนวรัศมีล้วน
เมื่อแรงภายนอกกระทำในแนวตั้งฉากกับแกนเพลา:
การกระจายภาระ กรณีที่ 1
การกระจายภาระ กรณีที่ 2
สูตรภาระในแนวรัศมี:
Fr = Qr / 2
(สมมติว่าภาระอยู่ตรงกลางระหว่างตลับลูกปืนสองชิ้น)
1.2 ภาระในแนวแกนล้วน
Fa = Q (ภาระสลับทิศ)
Fa = Q (ภาระทิศเดียว)
Fa = Q (ภาระสลับทิศ)
Fa = Q (ภาระสลับทิศ)
หมายเหตุ: เพื่อให้ภาระในแนวแกนสามารถรองรับได้ด้วยตลับลูกปืนหลายชิ้น ต้องจัดวางตลับลูกปืนเป็นคู่1 (แบบหันหน้าเข้าหากันหรือหันหลังชนกัน) หรือใช้วงแหวนกลางที่ผลิตอย่างแม่นยำ
1.3 ภาระรวม
เมื่อแรงภายนอก Q กระทำที่มุม β ต้องแยกออกเป็นส่วนประกอบในแนวรัศมี (Qr) และส่วนประกอบในแนวแกน (Qa)
| ส่วนประกอบของภาระ | สูตรการแยกองค์ประกอบ | การใช้กับตลับลูกปืน |
|---|---|---|
| ส่วนประกอบในแนวรัศมี Qr | Qr = Q · cos β | Fr = Qr (การจัดวางแบบคู่) |
| ส่วนประกอบในแนวแกน Qa | Qa = Q · sin β | Fa = Qa (การจัดวางแบบคู่) |
2. ภาระเทียบเท่าพลวัต (P)
ใช้สำหรับคำนวณอายุการใช้งานพิกัด (L10) ของตลับลูกปืน ภาระเทียบเท่า P แปลงภาระในแนวรัศมีและแนวแกนจริงให้เป็นภาระสมมติเดียวที่มีผลต่ออายุการใช้งานของตลับลูกปืนเทียบเท่ากัน
สูตรการคำนวณ
| ประเภทตลับลูกปืน | สูตร (P) |
|---|---|
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวรัศมี | P = X · Fr + Y · Fa |
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวแกน | P = Fa |
เกี่ยวกับค่าสัมประสิทธิ์ X และ Y:
ค่าสัมประสิทธิ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน Fa / Fr และภาระในแนวแกนสัมพัทธ์ f0 · Fa / C0 กรุณาอ้างอิงตารางค่าสัมประสิทธิ์ในหน้า "การคำนวณอายุการใช้งาน" สำหรับค่าเฉพาะ
3. ภาระเทียบเท่าสถิต (P0)
ใช้สำหรับตรวจสอบความสามารถรับภาระของตลับลูกปืนในสภาวะหยุดนิ่งหรือความเร็วต่ำมาก เพื่อให้มั่นใจว่าจะไม่เกิดการเสียรูปถาวร
สูตรการคำนวณ
| ประเภทตลับลูกปืน | สูตร (P0) | ค่าสัมประสิทธิ์ |
|---|---|---|
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวรัศมี | P0
= X0 · Fr + Y0 · Fa ถ้า P0 < Fr ให้ใช้ P0 = Fr |
X0 = 0.6 Y0 = 0.5 |
| ตลับลูกปืนร่องลึกในแนวแกน | P0 = Fa | - |
4. ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยของภาระสถิต (S0)
ค่าสัมประสิทธิ์ความปลอดภัยสถิต S0 แสดงอัตราส่วนระหว่างพิกัดภาระสถิตพื้นฐาน C0 กับภาระเทียบเท่าสถิต P0 และใช้สำหรับประเมินระดับความปลอดภัย
สูตรการคำนวณ:
S0 = C0 / P0
หรือเพื่อกำหนด C0 ที่ต้องการ: C0 = S0 · P0
ค่าแนะนำของ S0
| สภาวะการใช้งาน | ช่วงค่า S0 |
|---|---|
| ความต้องการต่ำ การทำงานที่ราบรื่น ไม่มีการสั่นสะเทือน | 0.5 ... 0.7 |
| ความต้องการปกติ สภาวะการใช้งานมาตรฐาน ไม่มีการสั่นสะเทือนอย่างมีนัยสำคัญ | 1.0 ... 1.2 |
| ความต้องการสูง ภาระกระแทก ความต้องการความน่าเชื่อถือสูง | 1.5 ... 2.0 |