พารามิเตอร์การคำนวณ

อ้างอิงจาก ISO 281 และมาตรฐานผู้ผลิตตลับลูกปืน









รอบต่อนาที


ชั่วโมง




ผลการคำนวณ

โหลดไดนามิกเทียบเท่า P:
-
ค่าโหลดแบบไดนามิกที่ต้องการ C:
-
ปัจจัยอุณหภูมิ fT:
-
ปัจจัยความเร็ว fn:
-
ปัจจัยชีวิต fL:
-

คำแนะนำในการเลือกตลับลูกปืน:

งานเบา: เลือกตลับลูกปืนที่มีค่า C 20-30% เหนือค่าที่คำนวณได้
หน้าที่ปกติ: เลือกตลับลูกปืนที่มีค่า C 30-50% เหนือค่าที่คำนวณได้
งานหนัก: เลือกตลับลูกปืนที่มีค่า C 50-100% เหนือค่าที่คำนวณได้
หน้าที่หนัก: พิจารณาตลับลูกปืนพิเศษหรือการจัดเรียงตลับลูกปืนหลายตัว

เครื่องคิดเลขทำงานอย่างไร

มาตรฐานอ้างอิง

มาตรฐานสากล:

  • ISO 281:2007 – ตลับลูกปืนกลิ้ง — การรับน้ำหนักแบบไดนามิกและอายุการใช้งาน
  • ISO/TS 16281 – วิธีการคำนวณอายุการใช้งานของเรตอ้างอิงที่ปรับเปลี่ยน
  • ANSI/ABMA Std 9 – อัตราการรับน้ำหนักและอายุความล้าของตลับลูกปืน
  • ANSI/ABMA Std 11 – อัตราการรับน้ำหนักและอายุการใช้งานของตลับลูกปืนลูกกลิ้ง

อัตราโหลดแบบไดนามิกพื้นฐาน

ค่าโหลดแบบไดนามิกพื้นฐาน C คำนวณโดยใช้:

C = P × fL / (fT × a1)

where:

  • ซี — พิกัดโหลดแบบไดนามิกพื้นฐาน (N)
  • P — ภาระแบริ่งแบบไดนามิกเทียบเท่า (N)
  • เอฟแอล — ปัจจัยชีวิต
  • ฟุต — ปัจจัยอุณหภูมิ
  • เอ1 — ปัจจัยความน่าเชื่อถือ

โหลดไดนามิกเทียบเท่า

สำหรับโหลดแนวรัศมีและแนวแกนรวมกัน:

P = X × Fr + Y × Fa

โดยที่ X และ Y เป็นปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วน Fa/Fr และประเภทของตลับลูกปืน

การคำนวณปัจจัยชีวิต

ปัจจัยชีวิตคำนวณจากอายุที่ต้องการ:

fL = (L10h × n × 60 / 10⁶)^(1/p)

โดยที่ p = 3 สำหรับตลับลูกปืน และ p = 10/3 สำหรับตลับลูกปืนลูกกลิ้ง

ผลกระทบของอุณหภูมิ

อุณหภูมิในการทำงานส่งผลต่อความสามารถในการรับน้ำหนัก:

  • สูงถึง 150°C (302°F): ฟ.ที. = 1.0
  • 200°C (392°F): ฟุต = 0.90
  • 250°C (482°F): ฟุต = 0.75
  • 300°C (572°F): ฟุต = 0.60

คู่มือการเลือกประเภทตลับลูกปืน

  • ลูกปืน: ความเร็วสูง โหลดปานกลาง แรงเสียดทานต่ำ
  • ลูกกลิ้งทรงกระบอก: โหลดเรเดียลสูง ความเร็วปานกลาง
  • ลูกกลิ้งทรงกลม: รับน้ำหนักมาก ความสามารถในการจัดตำแหน่งที่ไม่ถูกต้อง
  • ลูกกลิ้งเรียว: โหลดรวม ความแข็งสูง
  • ลูกกลิ้งเข็ม: โหลดรัศมีสูง การออกแบบที่กะทัดรัด

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ

  • พิจารณาปัจจัยด้านความปลอดภัยเสมอสำหรับการใช้งานที่สำคัญ
  • คำนึงถึงแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือน
  • การหล่อลื่นที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบรรลุอายุการใช้งานที่คำนวณได้
  • การปนเปื้อนสามารถลดอายุการใช้งานของตลับลูกปืนได้อย่างมาก
  • พิจารณาการจัดวางตลับลูกปืน (แบบคงที่/ลอย) เพื่อการขยายตัวเนื่องจากความร้อน

ตัวอย่างการใช้งานและคำแนะนำการเลือกค่า

ตัวอย่างที่ 1: ลูกปืนมอเตอร์ไฟฟ้า

สถานการณ์: มอเตอร์ 30 กิโลวัตต์พร้อมระบบขับเคลื่อนด้วยสายพาน

  • ประเภทตลับลูกปืน: ลูกปืนเม็ดกลม (ร่องลึก)
  • โหลดเรเดียล: 2500 นิวตัน (ความตึงสายพาน)
  • โหลดตามแนวแกน: 200 นิวตัน (แรงขับเล็กน้อย)
  • Speed: 1480 รอบต่อนาที
  • ชีวิตที่ต้องการ: 40,000 ชั่วโมง
  • อุณหภูมิ: 70 องศาเซลเซียส
  • ความน่าเชื่อถือ: 90%
  • ผลลัพธ์: C ≈ 35 kN → เลือก 6309 (C = 52.7 kN)
ตัวอย่างที่ 2: ลูกปืนเพลาปั๊ม

สถานการณ์: ปั๊มหอยโข่งแบบใบพัดยื่น

  • ประเภทตลับลูกปืน: ตลับลูกปืนทรงกลม
  • โหลดเรเดียล: 8000 N (น้ำหนักใบพัด + ไฮดรอลิก)
  • โหลดตามแนวแกน: 3000 นิวตัน (แรงขับ)
  • Speed: 2950 รอบต่อนาที
  • ชีวิตที่ต้องการ: 50,000 ชั่วโมง
  • อุณหภูมิ: 85 องศาเซลเซียส
  • ความน่าเชื่อถือ: 95%
  • ผลลัพธ์: C ≈ 125 kN → เลือก 22218 (C = 170 kN)
ตัวอย่างที่ 3: เพลาส่งออกของกระปุกเกียร์

สถานการณ์: กระปุกเกียร์อุตสาหกรรมที่มีภาระเรเดียลหนัก

  • ประเภทตลับลูกปืน: ตลับลูกปืนเม็ดเรียว
  • โหลดเรเดียล: 15000 น.
  • โหลดตามแนวแกน: 5,000 นิวตัน (แรงขับของเฟืองเกลียว)
  • Speed: 150 รอบต่อนาที
  • ชีวิตที่ต้องการ: 100,000 ชั่วโมง
  • อุณหภูมิ: 90 องศาเซลเซียส
  • ความน่าเชื่อถือ: 98%
  • ผลลัพธ์: C ≈ 220 kN → เลือก 32220 (C = 298 kN)

วิธีการเลือกค่า

การเลือกประเภทตลับลูกปืน
  • ลูกปืน:
    • ความเร็วสูงสุดถึง 20,000 รอบต่อนาที
    • โหลดเบาถึงปานกลาง
    • ความต้องการแรงเสียดทานต่ำ
    • ฟ./ฟ. < 0.5 โดยทั่วไป
  • ลูกกลิ้งทรงกระบอก:
    • โหลดเรเดียลสูงเท่านั้น
    • ไม่มีความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกน (ยกเว้น NJ, NUP)
    • อนุญาตให้มีการเคลื่อนไหวตามแนวแกนได้อย่างอิสระ
    • ความสามารถความเร็วสูง
  • ลูกกลิ้งทรงกลม:
    • บรรทุกหนักมาก
    • ความคลาดเคลื่อนสูงสุด 2°
    • โหลดรวมโอเค
    • จำกัดความเร็วต่ำกว่า
  • ลูกกลิ้งเรียว:
    • โหลดรวมสูง
    • ต้องมีความแข็งสูง
    • โดยปกติจะจับคู่กัน
    • ฟา/ฟร์ สูงสุด 1.5
เคล็ดลับการคำนวณโหลด
  • ระบบขับเคลื่อนด้วยสายพาน: โหลดแนวรัศมี = 1.5-2.5 × ความตึงสายพาน
  • เกียร์ไดรฟ์: รวมถึงแรงแยกและปัจจัยพลวัต
  • น้ำหนักบรรทุกที่เกิน: คำนวณภาระโมเมนต์ที่ตลับลูกปืน
  • ปัจจัยพลวัต:
    • แรงกระแทกเบา : × 1.2-1.5
    • แรงกระแทกปานกลาง: × 1.5-2.0
    • แรงกระแทกหนัก : × 2.0-3.0
ความต้องการชีวิตตามการใช้งาน
  • 8,000-12,000 ชั่วโมง: เครื่องใช้ในครัวเรือน เครื่องมือช่าง
  • 20,000-30,000 ชั่วโมง: เครื่องจักรทำงาน 8 ชั่วโมงต่อวัน
  • 40,000-50,000 ชั่วโมง: การดำเนินงาน 16 ชั่วโมงต่อวัน
  • 60,000-100,000 ชั่วโมง: การทำงานต่อเนื่อง 24 ชั่วโมง
  • 100,000-200,000 ชั่วโมง: อุปกรณ์สำคัญไม่มีความล้มเหลว
การพิจารณาเรื่องอุณหภูมิ
  • ตลับลูกปืนมาตรฐาน: -30°C ถึง +120°C
  • ตลับลูกปืนทนอุณหภูมิสูง: สูงถึง 200°C ด้วยจารบีพิเศษ
  • ตลับลูกปืนกันรุน: สูงถึง 250°C (คำต่อท้าย S1)
  • ตลับลูกปืนพิเศษ: สูงถึง 350°C (S2, S3 ต่อท้าย)
  • บันทึก: อุณหภูมิที่สูงขึ้นต้องใช้น้ำมันหล่อลื่นพิเศษ
การเลือกปัจจัยความน่าเชื่อถือ
  • 90% (a1=1.0): การใช้งานอุตสาหกรรมมาตรฐาน
  • 95% (a1=0.62): อุปกรณ์สำคัญ
  • 96% (a1=0.53): กระบวนการที่สำคัญ
  • 97% (a1=0.44): ความปลอดภัยสำคัญ
  • 98% (a1=0.33): การบินและอวกาศ การแพทย์
  • 99% (a1=0.21): วิกฤตอย่างยิ่ง ไม่อนุญาตให้เกิดความล้มเหลว