แบริ่งบอลร่องลึกคืออะไร? คู่มือแนะนําโดยละเอียด

ในขอบเขตของวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบเครื่องจักร ส่วนประกอบจํานวนมากทํางานร่วมกันเพื่ออํานวยความสะดวกในการเคลื่อนที่และกําลังส่ง ส่วนประกอบพื้นฐานและใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก คู่มือนี้ให้ภาพรวมโดยละเอียดและเป็นกลางเกี่ยวกับการออกแบบ ฟังก์ชันการทํางาน คุณลักษณะ และข้อควรพิจารณาในการใช้งาน

บทนําและคําจํากัดความ
ก แบริ่งบอลร่องลึก เป็นแบริ่งองค์ประกอบกลิ้งชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อรองรับโหลดในแนวรัศมีเป็นหลัก ตามชื่อที่สื่อถึง มันมีร่องสนามแข่งที่ลึกและไม่ขาดตอนทั้งวงแหวนด้านในและด้านนอก การออกแบบที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพสูงนี้ช่วยให้สามารถรองรับการผสมผสานระหว่างโหลดในแนวรัศมีและแนวแกน ทําให้เป็นหนึ่งในประเภทตลับลูกปืนที่หลากหลายที่สุดที่มีอยู่

การออกแบบและการก่อสร้างขั้นพื้นฐาน
สถาปัตยกรรมของ Deep Groove Ball Bearing มาตรฐานประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสี่ประการ:

วงแหวนด้านใน: วงแหวนที่โดยทั่วไปจะติดตั้งแบบกดเข้ากับเพลาที่กําลังหมุน มีร่องลึกที่กลึงอย่างแม่นยําที่เส้นรอบวงด้านนอกซึ่งทําหน้าที่เป็นทางวิ่งสําหรับลูกบอล

วงแหวนรอบนอก: วงแหวนที่อยู่นิ่งซึ่งมักจะอยู่ภายในรู มีร่องลึกที่เข้ากันบนเส้นรอบวงด้านใน

ลูกบอล: องค์ประกอบการกลิ้งทรงกลมที่วางอยู่ระหว่างวงแหวนด้านในและด้านนอก พวกเขามีหน้าที่ในการลดแรงเสียดทานและอํานวยความสะดวกในการหมุนที่ราบรื่น จํานวนและขนาดของลูกบอลได้รับการปรับเทียบเพื่อเพิ่มความสามารถในการรับน้ําหนักและความเร็วในการทํางาน

กรงหรือตัวยึด: ส่วนประกอบที่แยกลูกบอลออกจากกัน รักษาระยะห่างที่สม่ําเสมอและนําทางพวกเขาผ่านการแข่งขัน กรงสามารถทําจากเหล็กประทับตรา ทองเหลืองกลึง หรือโพลีเมอร์ เช่น โพลีเอไมด์

โดยทั่วไปโครงสร้างนี้จะมีความสมมาตร ซึ่งมีส่วนทําให้สามารถจัดการโหลดตามแนวแกนแบบสองทิศทางได้

หลักการทํางาน
การทํางานของตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกจะขึ้นอยู่กับหลักการของการสัมผัสกลิ้ง ขณะที่วงแหวนด้านในหมุนไปตามเพลา ลูกบอลจะกลิ้งไปตามร่องลึกของวงแหวนทั้งสอง หน้าที่หลักคือการรองรับโหลดในแนวรัศมีที่ตั้งฉากกับเพลา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากร่องที่ลึกและต่อเนื่องและความสอดคล้องระหว่างลูกบอลกับรางน้ํา ตลับลูกปืนเหล่านี้จึงสามารถรองรับแรงตามแนวแกนปานกลางในทั้งสองทิศทางโดยไม่จําเป็นต้องใช้ส่วนประกอบเพิ่มเติม

ลักษณะสําคัญและข้อดี
ความนิยมของแบริ่งบอลร่องลึกเกิดจากข้อดีหลายประการโดยธรรมชาติ:

ความคล่องตัว: ความสามารถในการรองรับโหลดรวม (แนวรัศมีและแนวแกน) ทําให้เหมาะสําหรับการใช้งานที่หลากหลาย

ความสามารถความเร็วสูง: ด้วยแรงเสียดทานและแรงบิดต่ําโดยเฉพาะอย่างยิ่งในรูปแบบเปิดหรือปิดผนึกเบาแบริ่งเหล่านี้สามารถทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพที่ความเร็วในการหมุนสูง

การบํารุงรักษาต่ํา: โดยทั่วไปจะมีการหล่อลื่นล่วงหน้าและปิดผนึกตลอดอายุการใช้งาน โดยต้องมีการบํารุงรักษาน้อยที่สุด

ความทนทานและความน่าเชื่อถือ: การออกแบบที่เรียบง่ายเมื่อเลือกและติดตั้งอย่างเหมาะสมจะมีอายุการใช้งานยาวนานและมีความน่าเชื่อถือสูง

ความสามารถในการเปลี่ยนกันได้: มิติมาตรฐานที่ควบคุมโดยองค์กรต่างๆ เช่น ISO และ ABMA ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการเปลี่ยนกันระหว่างผู้ผลิต

ความคุ้มค่า: การผลิตจํานวนมากในขนาดมาตรฐานทําให้เป็นหนึ่งในตัวเลือกตลับลูกปืนที่ประหยัดที่สุด

แอปพลิเคชันทั่วไป
เนื่องจากลักษณะที่หลากหลาย ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกจึงแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ การใช้งานทั่วไป ได้แก่:

มอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องกําเนิดไฟฟ้า

ส่วนประกอบยานยนต์ (เช่น ไดชาร์จ ปั๊ม กระจกไฟฟ้า)

กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมและเครื่องมือไฟฟ้า

เครื่องใช้ในครัวเรือน (เช่น เครื่องซักผ้า พัดลม ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์)

เครื่องจักรกลการเกษตร

เครื่องจักรทั่วไปที่มีภาระในแนวรัศมีเป็นส่วนใหญ่

ปัจจัยการคัดเลือกและการพิจารณา
การเลือกแบริ่งบอลร่องลึกที่ถูกต้องสําหรับการใช้งานเฉพาะต้องพิจารณาปัจจัยหลายประการอย่างรอบคอบ:

ประเภทและขนาดของโหลด: ประเมินว่าโหลดหลักเป็นแนวรัศมี แนวแกน หรือรวมกัน และประมาณค่าโหลด

ความเร็วในการทํางาน: ต้องไม่เกินความเร็วสูงสุดที่อนุญาตของแบริ่ง ปัจจัยต่างๆ เช่น วัสดุกรงและประเภทการหล่อลื่นมีอิทธิพลต่อขีดจํากัดนี้

ข้อกําหนดความแม่นยํา: การใช้งานเช่นแกนหมุนเครื่องมือกลอาจต้องใช้ตลับลูกปืนที่มีความแม่นยําสูง (เช่นการจัดอันดับ ABEC 5/7 หรือ P5/P7) ในขณะที่การใช้งานทั่วไปสามารถใช้เกรดความแม่นยํามาตรฐานได้

การหล่อลื่น: ตัวเลือก ได้แก่ การหล่อลื่นจาระบีการหล่อลื่นน้ํามันหรือน้ํามันหล่อลื่นที่เป็นของแข็ง จาระบีเป็นเรื่องปกติสําหรับความเรียบง่ายและคุณสมบัติการปิดผนึก

การปิดผนึก: ซีล (เช่นซีลยางสัมผัสหรือโล่โลหะ) ป้องกันสารปนเปื้อนเข้าและเก็บสารหล่อลื่น ตัวเลือกขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการทํางานและความต้องการความเร็ว

ระยะห่างภายใน: ต้องเลือกการเล่นในแนวรัศมีระหว่างลูกบอลและสนามแข่งโดยพิจารณาจากความพอดีของเพลาและตัวเรือน รวมถึงอุณหภูมิในการทํางาน เพื่อป้องกันความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร