ตลับลูกปืน FAG Spindle bearings B71952-E-T-P4S

ในอุตสาหกรรมการผลิตที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น เครื่องมือกล (Machine tools) หรือระบบการทำงานที่ใช้ความเร็วรอบสูง Spindle bearings หรือ ตลับลูกปืนแกนหมุน ถือเป็นหัวใจสำคัญที่กำหนดประสิทธิภาพโดยรวม และเมื่อพูดถึงความเที่ยงตรงและคุณภาพที่เหนือกว่า ชื่อของ FAG ย่อมเป็นที่ยอมรับในระดับสากล บทความนี้จะอธิบายว่าทำไม ตลับลูกปืน FAG Spindle bearings ถึงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด

Spindle bearings คืออะไร?

Spindle bearings คือ ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมแถวเดี่ยวที่มีความแม่นยำสูง (High precision single row angular contact ball bearings) โดยมีคุณสมบัติพิเศษคือมี ค่าความคลาดเคลื่อนที่จำกัด (Restricted tolerances) ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับงานที่ต้องการความแม่นยำสูงและความเร็วรอบสูง

คุณสมบัติเด่นของตลับลูกปืน FAG Spindle bearings

• รองรับแรงในแนวแกนและแนวรัศมี: ตลับลูกปืน Spindle bearings สามารถรองรับ แรงในแนวแกน (Axial forces) ได้ในทิศทางเดียวและ แรงในแนวรัศมี (Radial forces) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การติดตั้งในรูปแบบ O หรือ X สามารถรองรับแรงในแนวแกนได้ทั้งสองทิศทางและโมเมนต์ได้ดี
• มุมสัมผัส (Contact angle): ตลับลูกปืน Spindle bearings มีให้เลือกด้วยมุมสัมผัสมาตรฐาน 2 แบบ ได้แก่ Suffix C: มุมสัมผัส 15°, Suffix E: มุมสัมผัส 25°
• ความเร็วรอบสูง: การออกแบบพิเศษทำให้ ตลับลูกปืน FAG เหมาะสำหรับงานที่ต้องทำงานที่ ความเร็วรอบสูงมาก (Very high speeds)
• ความแข็งแกร่ง (Rigidity): การออกแบบของตลับลูกปืนช่วยเพิ่ม ความแข็งแกร่ง (Rigidity) ให้กับระบบโดยรวม
• กรงลูกปืน (Cages): ตลับลูกปืน Spindle bearings จาก FAG ส่วนใหญ่ใช้กรงลูกปืนแบบ Solid window cages ที่ทำจาก Laminated fabric (มีตัวระบุเป็น Suffix T) ซึ่งทนทานต่ออุณหภูมิและสารหล่อลื่น

การออกแบบพิเศษเพื่อการใช้งานที่หลากหลาย

FAG เข้าใจดีว่าแต่ละงานมีข้อกำหนดเฉพาะ ดังนั้นจึงมีการออกแบบ ตลับลูกปืน Spindle bearings ที่หลากหลายเพื่อตอบโจทย์:

• Hybrid bearings (ตลับลูกปืนไฮบริด): รุ่น HCB719 และ B72 ใช้เม็ดลูกปืนทำจาก เซรามิก (Ceramic balls) ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและลดความร้อนได้ดียิ่งขึ้น
• Universal design: ตลับลูกปืน FAG ที่มี Universal design (มีตัวระบุเป็น Suffix UL) สามารถติดตั้งเป็นคู่หรือเป็นกลุ่มได้อย่างอิสระโดยไม่สูญเสียความแม่นยำ รูปแบบเหล่านี้ได้แก่ Duplex (2 ตลับ) Triplex (3 ตลับ) และ Quadruplex (4 ตลับ)
• Preload (การตั้งพรีโหลด): ตลับลูกปืนบางรุ่นมีการตั้งพรีโหลดมาจากโรงงานแล้ว (Slight preload - Suffix UL) ซึ่งช่วยลดระยะคลอน (Clearance) และเพิ่มความแข็งแกร่งในการทำงาน

การติดตั้งและการบำรุงรักษา

• การหล่อลื่น: ตลับลูกปืน Spindle bearings เป็นแบบ Open design ซึ่งสามารถหล่อลื่นได้ด้วย จาระบี (Grease) หรือ น้ำมัน (Oil)
• อุณหภูมิการทำงาน: สามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิระหว่าง -30 °C ถึง +100 °C อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิการใช้งานจริงขึ้นอยู่กับชนิดของสารหล่อลื่นที่ใช้

ตลับลูกปืน Spindle bearings จาก FAG คือคำตอบที่สมบูรณ์แบบสำหรับงานที่ต้องการความเที่ยงตรงสูงสุด ไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักร CNC, เครื่องเจียร หรืออุปกรณ์ที่ต้องการความเร็วรอบสูง ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นและมาตรฐานการผลิตที่เชื่อถือได้ ทำให้มั่นใจได้ในประสิทธิภาพและความทนทานที่ยาวนาน

ตารางขนาดตลับลูกปืน ขนาดเป็นมิลลิเมตร (mm.)

ตารางขนาดตลับลูกปืน ขนาดเป็นมิลลิเมตร (mm.)

Spindle bearings (ตลับลูกปืนเพลาหมุน)

1.อุณหภูมิการใช้งาน (Operating temperature)

• ตลับลูกปืนเหล่านี้เหมาะสำหรับอุณหภูมิการใช้งานตั้งแต่ -30 °C ถึง +100 °C ซึ่งถูกจำกัดโดยวัสดุ Cages
• ต้องคำนึงถึงอุณหภูมิการใช้งานเมื่อเลือกสารหล่อลื่น

2.Cages

• ตลับลูกปืนเพลาหมุนมีกรงแบบช่องหน้าต่าง (window cages) ทำจากผ้าใยแก้วเคลือบ (laminated fabric, รหัส T หรือ T1) กรงจะถูกนำทางโดยวงแหวนรอบนอก
• ตรวจสอบความทนทานทางเคมีของวัสดุกรงต่อจาระบีสังเคราะห์และสารหล่อลื่นที่มีสารเติมแต่ง EP (EP additives)
• จาระบีและสารเติมแต่งที่เสื่อมสภาพในน้ำมันอาจส่งผลเสียต่ออายุการใช้งานของกรงที่อุณหภูมิสูง
• ควรสังเกตช่วงการเปลี่ยนถ่ายน้ำมัน

รหัสต่อท้าย (Suffixes)

แนวทางการออกแบบและความปลอดภัย

อายุการใช้งาน ตลับลูกปืนความเที่ยงตรงสูง (High precision bearings) ต้องนำทางชิ้นส่วนเครื่องจักรด้วยความเที่ยงตรงสูงมากและรองรับแรงสูงที่ความเร็วสูงมาก

โดยส่วนใหญ่จะถูกเลือกตามเกณฑ์ต่อไปนี้:

• ความแม่นยำ
• ความแข็งแกร่ง
• running behaviour

เพื่อให้ตลับลูกปืนเหล่านี้สามารถทำงานได้นานที่สุดโดยไม่มีการสึกหรอ การใช้พรีโหลดเป็นสิ่งสำคัญ พรีโหลดคือการสร้างชั้นฟิล์มน้ำมันไฮโดรไดนามิกที่รองรับโหลด ณ จุดสัมผัสของคู่กลิ้ง (rolling contact partners) ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ เม็ดลูกปืนจะทำให้อายุการใช้งานเมื่อยล้า (fatigue life) ที่สูงขึ้นในการใช้งานจำนวนมาก หากการออกแบบเหมาะสมกับอายุการใช้งานเมื่อยล้า อายุการใช้งานของตลับลูกปืนโดยปกติจะถูกจำกัดด้วยอายุการใช้งานของสารหล่อลื่น ปัจจัยชี้ขาดสำหรับอายุการใช้งานจากการทำงานคือความเค้นแบบเฮิร์ตเซียน (Hertzian pressures) ที่เกิดขึ้น ณ จุดสัมผัสและการเคลื่อนที่ของเม็ดลูกปืน (rolling kinematics) สำหรับประสิทธิภาพสูง การออกแบบเฉพาะบุคคลด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมคำนวณพิเศษจึงมีความเหมาะสม เนื่องจากความล้าไม่ได้มีบทบาทในทางปฏิบัติในกรณีของตลับลูกปืนความเที่ยงตรงสูง การคำนวณอายุการใช้งาน L10 ตามมาตรฐาน DIN ISO 281 จึงไม่เหมาะสมที่จะใช้เป็นวิธีการกำหนดอายุการใช้งาน