อายุการใช้งานทางทฤษฎีจะสามารถบรรลุได้ในทางปฏิบัติก็ต่อเมื่อเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้ทั้งหมด:
- การกำหนดขนาดและทิศทางของภาระถาวรอย่างรอบคอบ
- ความเร็วรอบในการทำงานคงที่
- อุณหภูมิคงที่ไม่เกิน 100 องศาเซลเซียส
- ความสะอาดสูงสุดระหว่างการติดตั้งและการใช้งาน
- การเลือกและการให้ปริมาณสารหล่อลื่นอย่างแม่นยำและรอบคอบ
- การติดตั้งตามคำแนะนำในหัวข้อ "การจัดการและการติดตั้ง" อย่างเคร่งครัด
ในการใช้งานที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นหรือในกรณีที่มีข้อสงสัย เราขอแนะนำให้ขอคำปรึกษาทางเทคนิคจากเรา
เราใช้สูตรและทฤษฎีของมาตรฐาน ISO และ AFBMA ในการคำนวณพิกัดภาระและอายุการใช้งานทางทฤษฎีของตลับลูกปืนเม็ดกลม
1. อายุการใช้งานของตลับลูกปืนเม็ดกลมแนวรัศมีและแนวแกน
L10 = (C / P)3
| นิยาม | |
|---|---|
| L10 | อายุการใช้งานในหน่วยล้านรอบ |
| C | พิกัดภาระพลวัตในหน่วย N |
| P | ภาระสมมูลพลวัตในหน่วย N |
| C/P | ตัวประกอบความปลอดภัยด้านภาระ |
2. อายุการใช้งานในหน่วยชั่วโมง
L10h = L10 x 106 / (n x 60)
| นิยาม | |
|---|---|
| L10 | อายุการใช้งานในหน่วยล้านรอบ |
| n | ความเร็วรอบในหน่วย 1/min (rpm) |
การแปลงหน่วย:
1 N = 1 kg m/s2
1 kgf (= 1 kp) = 9.81 N
3. นิยาม
| L10 | อายุการใช้งานในหน่วยล้านรอบ |
| L10h | อายุการใช้งานในหน่วยชั่วโมง ซึ่งเป็นอายุการใช้งานที่ 90% ของตลับลูกปืนเม็ดกลมที่เหมือนกันจำนวนมากซึ่งทำงานภายใต้เงื่อนไขเดียวกันสามารถบรรลุได้ โดย 40% ในจำนวนนั้นจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าถึงห้าเท่า |
| C | พิกัดภาระพลวัตพื้นฐาน คือภาระคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงที่ทำให้ตลับลูกปืนมีอายุการใช้งานพิกัดพื้นฐานหนึ่งล้านรอบ สำหรับตลับลูกปืนแนวรัศมี พิกัดภาระพลวัตแนวรัศมีพื้นฐาน Cr อ้างอิงถึงภาระแนวรัศมีคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงเท่านั้น สำหรับตลับลูกปืนแนวแกน พิกัดภาระพลวัตแนวแกน Ca อ้างอิงถึงภาระแนวแกนล้วนคงที่ที่กระทำตามแนวแกนของตลับลูกปืน สำหรับตลับลูกปืนแต่ละชนิด พิกัดภาระ Cr และ Ca ระบุไว้ในตารางมิติ ค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับขนาดตลับลูกปืน จำนวนองค์ประกอบกลิ้ง วัสดุ และการออกแบบตลับลูกปืน ค่าพิกัดภาระถูกกำหนดตามมาตรฐาน STN ISO 281 |
พิกัดภาระพลวัตคำนึงถึง:
- การเสียรูปซ้ำของส่วนประกอบต่าง ๆ ของตลับลูกปืนเม็ดกลม (ร่องรางและเม็ดกลม) ขึ้นอยู่กับความต้านทานเชิงกลของวัสดุและรูปร่างทางเรขาคณิต
- ความถี่ของภาระ
- ตัวประกอบความน่าจะเป็นเชิงประจักษ์
| P | ภาระสมมูลพลวัต เป็นภาระสมมติที่รวมองค์ประกอบภาระแนวแกนและแนวรัศมีในลักษณะที่เมื่อคำนวณอายุการใช้งานทางทฤษฎีแล้วจะได้ค่าเดียวกันเสมือนกับว่ามีเพียงภาระแนวรัศมีล้วน (สำหรับตลับลูกปืนแนวรัศมี) หรือภาระแนวแกนล้วน (สำหรับตลับลูกปืนแนวแกน) กระทำอยู่ |
| C0 | พิกัดภาระสถิตพื้นฐาน สำหรับตลับลูกปืนแนวรัศมีคือภาระแนวรัศมี และสำหรับตลับลูกปืนแนวแกนคือภาระคงที่ในทิศทางแนวแกน ซึ่งทำให้เกิดการเสียรูปถาวรไม่เกิน 0.1 ต่อพันของเส้นผ่านศูนย์กลางองค์ประกอบกลิ้งที่จุดสัมผัสที่รับภาระสูงสุด เงื่อนไขการใช้งาน:
|
| P0 | ภาระสถิตสมมูล |
4. การคำนวณภาระสมมูลพลวัต
4.1 ตลับลูกปืนร่องลึกแนวรัศมี แถวเดี่ยว
P = X . Fr + Y . Fa
| นิยาม | |
|---|---|
| P | ภาระสมมูลพลวัตในหน่วย N |
| Fr | องค์ประกอบภาระแนวรัศมีในหน่วย N |
| Fa | องค์ประกอบภาระแนวแกนในหน่วย N |
| X | ตัวประกอบแนวรัศมีของตลับลูกปืน (ดูตารางด้านล่าง) |
| Y | ตัวประกอบแนวแกนของตลับลูกปืน (ดูตารางด้านล่าง) |
4.2 ตลับลูกปืนร่องลึกแนวแกน
P = Fa
5. การคำนวณพิกัดภาระสถิต
C0 = S0 . P0
| นิยาม | |
|---|---|
| C0 | พิกัดภาระสถิตพื้นฐานในหน่วย N |
| P0 | ภาระสถิตสมมูลในหน่วย N |
| S0 | ตัวประกอบความปลอดภัยของภาระสถิต |
ค่าตัวประกอบความปลอดภัยของภาระสถิตสามารถเลือกได้จากตารางด้านล่าง ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการใช้งานและข้อกำหนดที่มีต่อตลับลูกปืน:
| ค่า S0 | การใช้งาน |
|---|---|
| 0.5 ถึง 0.7 | ข้อกำหนดต่ำ การทำงานราบรื่นปราศจากการสั่นสะเทือน |
| 1.0 ถึง 1.2 | ข้อกำหนดปกติ การทำงานราบรื่นปราศจากการสั่นสะเทือน |
| 1.5 ถึง 2.0 | ข้อกำหนดสูง รับภาระกระแทก |
6. การคำนวณภาระสถิตสมมูล
6.1 ตลับลูกปืนร่องลึกแนวรัศมี
P0 = X0 . Fr + Y0 . Fa
| นิยาม | |
|---|---|
| P0 | ภาระสถิตสมมูลของตลับลูกปืนในหน่วย N |
| Fr | องค์ประกอบแนวรัศมีของภาระสถิตที่มากที่สุดในหน่วย N |
| Fa | องค์ประกอบแนวแกนของภาระสถิตที่มากที่สุดในหน่วย N |
| X0 | ตัวประกอบภาระแนวรัศมี = 0.6 |
| Y0 | ตัวประกอบภาระแนวแกน = 0.5 |
หมายเหตุ: หากภาระสถิตสมมูลของตลับลูกปืน P0 < Fr ที่คำนวณได้ตามสูตรนี้ ให้ใช้ P0 = Fr
6.2 ตลับลูกปืนร่องลึกแนวแกน
P0 = Fa
7. ตลับลูกปืนแบบคู่ (Duplex Bearing)
เมื่อใช้ตลับลูกปืนร่องลึกแนวรัศมีแถวเดี่ยวสองตัวในการจัดแบบคู่ (X, O หรือแบบต่อเนื่อง) ต้องคำนึงถึงความสัมพันธ์ต่อไปนี้เมื่อคำนวณพิกัดภาระพลวัตพื้นฐานและภาระสมมูลพลวัต
7.1 การจัดแบบคู่ X หรือ O
พิกัดภาระพลวัตพื้นฐาน
Cd = (2 · cos α)0.7 · C
L10 = (Cd / P)3
| นิยาม | |
|---|---|
| Cd | พิกัดภาระพลวัตพื้นฐานสำหรับตลับลูกปืนคู่หนึ่งในหน่วย N |
| α | มุมสัมผัส |
| C | พิกัดภาระพลวัตพื้นฐานสำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมตัวเดียวในหน่วย N |
| L10 | อายุการใช้งานในหน่วยล้านรอบ |
| P | ภาระสมมูลพลวัตในหน่วย N |
ภาระสมมูลพลวัต
P = X . Fr + Y . Fa
| นิยาม | |
|---|---|
| P | ภาระสมมูลพลวัตในหน่วย N |
| Fr | องค์ประกอบภาระแนวรัศมีในหน่วย N |
| Fa | องค์ประกอบภาระแนวแกนในหน่วย N |
| X | ตัวประกอบแนวรัศมีสำหรับตลับลูกปืนคู่หนึ่ง |
| Y | ตัวประกอบแนวแกนสำหรับตลับลูกปืนคู่หนึ่ง |
การจัดแบบคู่ X หรือ O พร้อมแรงพรีโหลด
Fa = 0.8 (Fap + Fa1)*
| นิยาม | |
|---|---|
| Fa | ภาระแนวแกนที่มีผล (effective) ในหน่วย N |
| Fap | แรงพรีโหลดของตลับลูกปืนคู่หนึ่งในหน่วย N |
| Fa1 | แรงแนวแกนภายนอกที่กระทำต่อตลับลูกปืนคู่ที่มีแรงพรีโหลดในหน่วย N |
* หมายเหตุ: อัตราส่วนของแรงพรีโหลด Fap ต่อแรงแนวแกน Fa1 ต้องถูกเลือกอย่างเหมาะสมเพื่อไม่ให้ตลับลูกปืนใดคลายภาระโดยสมบูรณ์ ภายในระยะห่างแนวรัศมีและมุมสัมผัสที่ myonic แนะนำ เงื่อนไขนี้จะได้รับการตอบสนองหาก:
Fap ≥ 0.35 Fa1
การจัดแบบคู่ X หรือ O โดยไม่มีแรงพรีโหลด หรือมีระยะรุนแนวแกนต่ำ
ในกรณีเหล่านี้ ต้องทำการคำนวณโดยใช้สูตรที่ระบุไว้ในข้อ 7.1 ในการกำหนดตัวประกอบ X และ Y จากตาราง ต้องนำจำนวนเม็ดกลมรวมของตลับลูกปืนทั้งสองตัวมาพิจารณาด้วย (แสดงในที่นี้ด้วย "2" ในตัวส่วน)
f0 . Fa / (2 . Z . Dw2)
| นิยาม | |
|---|---|
| Z | จำนวนเม็ดกลม |
| Dw | เส้นผ่านศูนย์กลางของเม็ดกลมในหน่วย mm |
7.2 การจัดแบบต่อเนื่อง (Tandem)
พิกัดภาระพลวัตพื้นฐาน
Ct = C . N0.7
| นิยาม | |
|---|---|
| Ct | พิกัดภาระพลวัตของการจัดแบบต่อเนื่องในหน่วย N |
| C | พิกัดภาระพลวัตของตลับลูกปืนเม็ดกลมตัวเดียวในหน่วย N |
| N | จำนวนตลับลูกปืนเม็ดกลม |
ภาระสมมูลพลวัตและอายุการใช้งานพิกัดคำนวณโดยใช้ Ct ในลักษณะเดียวกับตลับลูกปืนเดี่ยวที่มีแถวเม็ดกลมแถวเดียว ตัวประกอบ X, Y และ e สามารถดูได้จากตารางด้านล่างของหน้านี้
8. ตัวอย่างการคำนวณ
ตัวอย่างที่ 1
การคำนวณอายุการใช้งานพิกัดทางทฤษฎี Lh ของตลับลูกปืนร่องลึกแนวรัศมี R 2570X ภายใต้เงื่อนไขการใช้งานต่อไปนี้:
| ภาระแนวรัศมี | Fr = 5.7 N |
| ภาระแนวแกน | Fa = 2.8 N |
| ความเร็วรอบ | n = 8000 rpm |
| ระยะห่างแนวรัศมี | 2 / 5 μm |
การคำนวณทีละขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1: กำหนดค่าขีดจำกัด e
(จากตาราง X/Y: ระยะห่างแนวรัศมี 2–5 μm, suffix 2/5)
ขั้นตอนที่ 2: เปรียบเทียบ Fa/Fr กับ e
→ ใช้ X = 0.56, Y = 2.77
ขั้นตอนที่ 3: คำนวณภาระสมมูลพลวัต P
P = 0.56 · 5.7 + 2.77 · 2.8 = 3.2 + 7.8 = 11 N
ขั้นตอนที่ 4: คำนวณอายุการใช้งาน L10
L10 = (C/P)³ = 12.9³ = 2,147 ล้านรอบ
ขั้นตอนที่ 5: แปลงเป็นชั่วโมง L10h
= L10h = 4,473 ชั่วโมง
ค่า X และ Y สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมแนวรัศมี
สำหรับตัวประกอบแนวรัศมี X ตัวประกอบแนวแกน Y และค่าขีดจำกัด e ที่ใช้ในการคำนวณภาระสมมูลพลวัต กรุณาดูเอกสารข้อมูล (data sheet) อย่างเป็นทางการของ myonic หาก Fa/Fr ≤ e ให้ใช้ X = 1 และ Y = 0
ต้องการความช่วยเหลือ?
สำหรับการคำนวณอย่างละเอียดหรือความช่วยเหลือเกี่ยวกับการใช้งานเฉพาะ กรุณาติดต่อทีมสนับสนุนทางเทคนิคของ myonic