เครื่องมือวิศวกรรมฟรี #047
เครื่องคำนวณภาระขั้นต่ำของแบริ่ง
คำนวณโหลดแนวรัศมีขั้นต่ำที่จำเป็นเพื่อป้องกันการลื่นไถลของลูกกลิ้ง/ลูกบอล ป้อนขนาดตลับลูกปืน ความเร็ว และประเภทการหล่อลื่น.
ผลลัพธ์
สูตรคำนวณน้ำหนักบรรทุกขั้นต่ำ (แบบง่าย)
โหลดแนวรัศมีขั้นต่ำที่ใช้ป้องกันการลื่นไถลประมาณได้ดังนี้:
- kr — ตัวคูณโหลดต่ำสุดจากตารางผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต (โดยทั่วไป ≈ 0.025 สำหรับลูกปืนเม็ดกล่องร่องลึก; ค่าสมมูลที่สูงกว่าสำหรับตลับลูกปืนเม็ด — ดูตารางด้านล่าง)
- ν — ความหนืดจลน์ที่อุณหภูมิใช้งาน (มม.²/วินาที)
- n — ความเร็วรอบ (RPM)
- dm — ค่าเฉลี่ยเส้นผ่านศูนย์กลางของแบริ่ง = (d + D) / 2 (มม.)
- สำหรับการหล่อลื่นด้วยจาระบี เครื่องคำนวณนี้จะคูณผลลัพธ์ด้วยตัวคูณเผื่อแบบอนุรักษ์นิยม 1.5 เพิ่มเติม เนื่องจากตลับลูกปืนที่หล่อลื่นด้วยจาระบีต้องการโหลดต่ำสุดสูงกว่า
เส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ย
ค่า kr ทั่วไป
| ประเภทตลับลูกปืน | kr |
|---|---|
| ตลับลูกปืนร่องลึก | ≈ 0.025 |
| ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม | ≈ 0.03 |
| ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอก | ≈ 0.25 |
| ตลับลูกปืนเม็ดเรียว | ≈ 0.25 |
| ตลับลูกปืนทรงกลม | ≈ 0.3 |
ค่าสัมประสิทธิ์ k ของแบริ่งลูกกลิ้ง (Ball-bearing)r ค่าเป็นค่าทั่วไปจากตารางผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต (เช่น SKF ระบุ kr ต่อตลับลูกปืน โดยประมาณ 0.02–0.06 สำหรับลูกปืนเม็ดกล่องร่องลึก) สำหรับตลับลูกปืนเม็ด ผู้ผลิตใช้ความสัมพันธ์โหลดต่ำสุดเฉพาะ (เช่น Frm ≈ 0.02 × C0 หรือสูตรอิงความเร็ว); ปัจจัยสำหรับตลับลูกปืนเม็ดที่กล่าวข้างต้นเป็นค่าเทียบเคียงโดยประมาณเพื่อให้สูตรแบบย่อในที่นี้ให้ระดับค่าที่ใกล้เคียงกัน ตรวจสอบค่าที่แน่นอนจากตารางผลิตภัณฑ์ของตลับลูกปืนเสมอ
ตัวอย่างการปฏิบัติ
ที่ให้ไว้: d = 40 มม., D = 80 มม., n = 3000 รอบต่อนาที, ν = 20 มม.²/วินาที, kr = 0.025, การหล่อลื่นด้วยน้ำมัน
dm = (40 + 80) / 2 = 60 มม.
Fmin = 0.025 × (20 × 3000 / 1000)2/3 × (60 / 100)²
= 0.025 × 15.33 × 0.36 = 0.14 กิโลนิวตัน (≈ 140 นิวตัน)
ตรวจสอบเทียบกับกฎง่าย ๆ Fmin ≈ 0.01 × C0: สำหรับตลับลูกปืน 6208 (C0 ≈ 17.8 kN) จะได้ค่า ≈ 0.18 kN — ซึ่งอยู่ในระดับขนาดเดียวกัน
⚠️ หมายเหตุ: นี่เป็นการประมาณการอย่างง่าย สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง โปรดศึกษาแนวทางการรับน้ำหนักขั้นต่ำเฉพาะของผู้ผลิตตลับลูกปืน น้ำหนักบรรทุกขั้นต่ำที่แท้จริงขึ้นอยู่กับระยะห่างภายใน ชนิดของกรง และคุณสมบัติของสารหล่อลื่น.
Rolling bearings need a minimum load to ensure proper rolling contact. Without sufficient load, balls or rollers may slide (skid) instead of roll, causing smearing damage, increased heat, and premature failure.
การลื่นไถลเกิดขึ้นเมื่อแรงเสียดทานไม่เพียงพอที่จะรักษาการสัมผัสแบบหมุน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความเร็วสูงและภาระเบา โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้จาระบีหล่อลื่น ชิ้นส่วนที่หมุนจะเร่งความเร็วในบริเวณที่ไม่มีภาระและชะลอความเร็วในบริเวณที่มีภาระ ทำให้เกิดการลื่นไถล.
The factor kr is listed in the bearing manufacturer product tables. Typical values are about 0.025 for deep groove ball bearings and 0.03 for angular contact ball bearings. Roller bearings need proportionally higher minimum loads (manufacturers often quote Frm ≈ 0.02 C0), so this calculator uses higher equivalent factors of about 0.25–0.3 for roller types.
Yes. Grease-lubricated bearings generally require higher minimum loads (factor ≈ 1.5×) than oil-lubricated ones because grease has higher viscous drag, especially at startup and low temperatures.
If actual load is below the minimum, consider: applying a preload (axial spring), using a heavier bearing arrangement, increasing the load path, or switching to a bearing type with lower minimum load requirements. Spring-loaded washers are common on vertical shafts.
ขั้นตอนที่อธิบายไว้ในหน้านี้ได้รับการพัฒนาและทดสอบภาคสนามโดยทีมงาน Vibromera โดยใช้ Balanset-1A ซึ่งเป็นเครื่องบาลานซ์และเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือนแบบสองช่องสัญญาณชนิดพกพา สำหรับการบาลานซ์โรเตอร์หน้างาน
เครื่องมือการถ่วงสมดุลหน้างานระดับมืออาชีพและเครื่องวิเคราะห์การสั่นสะเทือน ใช้ในกว่า 50 ประเทศ.
