การวิเคราะห์ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็มและข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพของพวกเขา

ภาพรวมของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน ตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็ม
ตามชื่อที่แนะนำองค์ประกอบการกลิ้งของตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็มเป็นลูกกลิ้งเข็มเรียว การออกแบบนี้ช่วยให้แบริ่งสามารถให้ความสามารถในการรับน้ำหนักได้มากแม้ว่าจะมีพื้นที่รัศมี จำกัด ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานเป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการวัดความต้านทานแรงเสียดทานของแบริ่งในระหว่างการทำงานและมักจะผันผวนระหว่าง 0.0020 ถึง 0.0035 ค่าที่ต่ำมากนี้หมายความว่าภายใต้สภาวะโหลดเดียวกันตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็มสามารถลดการสูญเสียพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมของระบบเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนชนิดอื่น

การวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพล
ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็มไม่ได้รับการแก้ไข แต่ได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ:

การออกแบบแบริ่ง: รวมถึงจำนวนลูกกลิ้งเข็มการจัดเรียงมุมสัมผัสและการเลือกวัสดุของวงแหวนด้านในและด้านนอกทั้งหมดมีผลโดยตรงต่อค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน ตัวอย่างเช่นการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดเรียงของลูกกลิ้งเข็มสามารถลดแรงเสียดทานได้ในขณะที่การใช้วัสดุที่มีความแข็งสูงและค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของแบริ่งได้อย่างมีนัยสำคัญ

สภาพการทำงาน: เช่นความเร็วขนาดโหลดอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนการเปลี่ยนแปลงในปัจจัยเหล่านี้จะทำให้เกิดความผันผวนในค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การดำเนินงานความเร็วสูงหรือสภาวะโหลดหนักแรงเสียดทานและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นภายในแบริ่งจะมีความสำคัญมากขึ้นและควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับสถานะการหล่อลื่นเพื่อรักษาค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานที่มั่นคง
วิธีการหล่อลื่น: การหล่อลื่นเป็นปัจจัยสำคัญในการลดแรงเสียดทานของแบริ่งและยืดอายุการใช้งาน วิธีการหล่อลื่นทั่วไปสำหรับตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็ม ได้แก่ การหล่อลื่นจาระบี, การหล่อลื่นอ่างน้ำมันและการหล่อลื่นสเปรย์น้ำมัน วิธีการหล่อลื่นที่แตกต่างกันไม่เพียง แต่ส่งผลกระทบต่อค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน แต่ยังส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและความต้านทานการสึกหรอของแบริ่ง
ความพิเศษของตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็มเต็มรูปแบบ
ในฐานะที่เป็นแบริ่งลูกกลิ้งเข็มพิเศษแบริ่งลูกกลิ้งเข็มเต็มรูปแบบมีคุณสมบัติเชิงโครงสร้างที่จำนวนองค์ประกอบการกลิ้งมีขนาดใหญ่และจัดเรียงอย่างใกล้ชิดเกือบจะครอบครองพื้นที่ตลับลูกปืนทั้งหมด แม้ว่าการออกแบบนี้จะช่วยเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนัก แต่ก็ทำให้ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานค่อนข้างสูงซึ่งมักจะอยู่ในช่วง 0.0025 ถึง 0.0035 นี่เป็นเพราะพื้นที่สัมผัสระหว่างลูกกลิ้งเข็มภายในแบริ่งเต็มรูปแบบและระหว่างลูกกลิ้งเข็มและวงแหวนด้านในและด้านนอกจะเพิ่มขึ้นซึ่งจะเป็นการเพิ่มความต้านทานแรงเสียดทาน อย่างไรก็ตามแม้ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของมันยังคงต่ำกว่าของแบริ่งเลื่อนซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงประสิทธิภาพสูงของแบริ่งลูกกลิ้งเข็มในการออกแบบ

เปรียบเทียบกับแบริ่งเลื่อน
ตลับลูกปืนแบบเลื่อนซึ่งเป็นอีกประเภทหนึ่งของแบริ่งมักจะมีค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่าง 0.08 และ 0.12 ซึ่งสูงกว่าแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม ตลับลูกปืนแบบเลื่อนส่วนใหญ่อาศัยการหล่อลื่นฟิล์มน้ำมันเพื่อลดแรงเสียดทาน แต่ภายใต้ภาระสูงความเร็วสูงหรือสภาพการทำงานที่รุนแรงฟิล์มน้ำมันอาจแตกส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานและการสึกหรอเพิ่มขึ้น ในทางตรงกันข้ามตลับลูกปืนลูกกลิ้งเข็มแทนที่การสัมผัสแบบเลื่อนด้วยการสัมผัสแบบกลิ้งซึ่งช่วยลดความต้านทานแรงเสียดทานได้อย่างมากลดการสูญเสียพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพการส่งผ่าน นอกจากนี้แบริ่งลูกกลิ้งเข็มยังมีความแม่นยำและความแข็งแกร่งสูงกว่าซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของเครื่องจักรที่แม่นยำและระบบการส่งสัญญาณที่มีความแม่นยำสูง