ข้อควรพิจารณาที่สำคัญและวัสดุทั่วไปที่ใช้ในการก่อสร้างแบริ่งลูกกลิ้งเรียว

การเลือกใช้วัสดุสำหรับ แบริ่งลูกกลิ้งเรียว เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความทนทาน ความสามารถในการรับน้ำหนัก ความต้านทานการสึกหรอ และประสิทธิภาพโดยรวม แบริ่งลูกกลิ้งเรียวขึ้นอยู่กับสภาวะการทำงานที่หลากหลาย รวมถึงน้ำหนัก อุณหภูมิ และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน ดังนั้นการเลือกวัสดุที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่าตลับลูกปืนเหล่านี้สามารถทนต่อความต้องการในการใช้งานที่ต้องการได้

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการเลือกวัสดุ:

ความแข็งแรงและความต้านทานต่อความล้า: แบริ่งลูกกลิ้งเรียวต้องได้รับแรงที่สำคัญทั้งแนวรัศมีและแนวแกน วัสดุที่ใช้จะต้องมีความต้านทานแรงดึงสูงและทนต่อความล้าเพื่อให้สามารถทนต่อการโหลดซ้ำ ๆ ได้โดยไม่เกิดความเสียหาย นี่เป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าตลับลูกปืนมีอายุการใช้งานยาวนาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่มีการบรรทุกหนักหรือโหลดแบบไดนามิก

ความต้านทานการสึกหรอ: วัสดุควรมีความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยมเพื่อลดผลกระทบจากการเสียดสีและการเสียดสี การกลิ้งและการเลื่อนอย่างต่อเนื่องระหว่างลูกกลิ้งและรางน้ำทำให้เกิดแรงเสียดทาน และวัสดุที่เลือกควรมีความสามารถในการต้านทานการสึกหรอแม้ภายใต้ภาระสูงและการทำงานต่อเนื่อง

ความต้านทานการกัดกร่อน: ในการใช้งานบางอย่างที่ตลับลูกปืนสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง สารเคมี หรือการปนเปื้อน ความต้านทานการกัดกร่อนกลายเป็นสิ่งจำเป็น วัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อนช่วยรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของตลับลูกปืนและป้องกันความเสียหายก่อนเวลาอันควร

ความคงตัวของอุณหภูมิ: แบริ่งลูกกลิ้งเรียวมักจะทำงานที่อุณหภูมิสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานอุตสาหกรรม วัสดุจะต้องคงคุณสมบัติทางกลและคุณภาพการหล่อลื่นไว้ภายในช่วงอุณหภูมิที่คาดหวังเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ

วัสดุทั่วไปที่ใช้:

เหล็กที่ผ่านการชุบแข็ง (SAE 52100): นี่เป็นหนึ่งในวัสดุที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับแบริ่งลูกกลิ้งเรียว เหล็กที่ผ่านการชุบแข็งให้ความสมดุลที่ดีระหว่างความแข็งแรง ความทนทานต่อการสึกหรอ และความเหนียว กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ใช้ในระหว่างการผลิตทำให้มั่นใจได้ว่าวัสดุจะมีความแข็งสม่ำเสมอตลอดทั้งชิ้น ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีภาระปานกลางถึงหนัก

เหล็กชุบแข็ง: เหล็กชุบแข็งเช่น SAE 8620 มีชั้นพื้นผิวที่แข็งขึ้น ขณะเดียวกันก็รักษาแกนกลางที่แกร่งและเหนียวมากขึ้น การผสมผสานระหว่างความแข็งและความเหนียวนี้เป็นประโยชน์ในการใช้งานที่ต้องการความต้านทานต่อแรงกระแทกและความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยม พื้นผิวที่ชุบแข็งด้วยเคสช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอ ในขณะที่แกนจะดูดซับแรงกระแทก

เหล็กกล้าไร้สนิม: ในสภาพแวดล้อมที่จำเป็นต้องมีความต้านทานการกัดกร่อน เหล็กกล้าไร้สนิม (โดยทั่วไปคือ AISI 440C หรือเกรดที่คล้ายกัน) เป็นตัวเลือกยอดนิยม ตลับลูกปืนสแตนเลสถูกนำมาใช้ในการใช้งานที่อาจสัมผัสกับความชื้น สารเคมี หรือสารกัดกร่อน แม้ว่าเหล็กสแตนเลสอาจมีความสามารถในการรับน้ำหนักต่ำกว่าเหล็กที่ผ่านการชุบแข็งเล็กน้อย แต่คุณสมบัติต้านทานการกัดกร่อนทำให้เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมเฉพาะ เช่น การแปรรูปอาหารและอุปกรณ์ทางการแพทย์

ลูกกลิ้งเซรามิก: สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการสึกหรอในระดับสูงสุดและความสามารถในการทำงานในสภาวะที่รุนแรง สามารถใช้ลูกกลิ้งเซรามิก (มักทำจากวัสดุ เช่น ซิลิคอนไนไตรด์) ได้ ลูกกลิ้งเหล่านี้มีความแข็งมาก มีแรงเสียดทานต่ำ และมีเสถียรภาพที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ ลูกกลิ้งเซรามิกมีข้อได้เปรียบเป็นพิเศษในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การบินและอวกาศ ซึ่งตลับลูกปืนต้องทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาวะที่มีความต้องการสูง