ตลับลูกปืน คืออะไร? เลือกใช้อย่างไรให้เหมาะสม (อัพเดท 2024)

ตลับลูกปืน (หรือที่เรียกกันในภาษาอังกฤษว่า “Bearing”) คือ ?

ตลับลูกปืนหรือแบริ่ง คืออุปกรณ์ทางกลที่ใช้ลดแรงเสียดทานระหว่างชิ้นส่วนที่มีการเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ตลับลูกปืนมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้เครื่องจักรและอุปกรณ์ต่าง ๆ ทำงานได้อย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดการสึกหลอ และยืดอายุการใช้งานของเครื่องจักร

ประเภทของตลับลูกปืน

1. ตลับลูกปืนแบบลูกบอล (Ball Bearings): ใช้ลูกบอลเป็นตัวลดแรงเสียดทาน นิยมใช้ในเครื่องจักรที่ต้องการความเร็วสูงและรับน้ำหนักไม่มาก
2. ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง (Roller Bearings): ใช้ลูกกลิ้งเป็นตัวลดแรงเสียดทาน มีความแข็งแรงสูงและสามารถรับน้ำหนักได้มากกว่า
3. ตลับลูกปืนแบบเม็ดโค้ง (Spherical Bearings): ใช้ลูกกลิ้งทรงกลม สามารถรับแรงในหลายทิศทางได้ดี
4. ตลับลูกปืนแบบทรงกระบอก (Cylindrical Bearings): ใช้ลูกกลิ้งทรงกระบอก สามารถรับแรงได้ดีในแนวรัศมี

ส่วนประกอบของตลับลูกปืน

1. วงแหวนด้านใน (Inner Ring): วงแหวนที่อยู่ด้านในของตลับลูกปืน ซึ่งจะสัมผัสกับเพลาที่หมุน
2. วงแหวนด้านนอก (Outer Ring): วงแหวนที่อยู่ด้านนอก ซึ่งติดตั้งอยู่ในตัวเรือนของเครื่องจักร
3. ลูกปืน (Rolling Elements): เป็นชิ้นส่วนที่อยู่ระหว่างวงแหวนด้านในและด้านนอก ทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่ช่วยลดแรงเสียดทาน ลูกปืนมีหลายรูปแบบ เช่น ลูกบอล (Ball), ลูกกระบอก (Roller), ลูกกลิ้งทรงกระบอก (Cylindrical Roller), ลูกกลิ้งทรงกลม (Spherical Roller) เป็นต้น
4. ร่องลูกปืน (Raceway): ร่องที่อยู่บนวงแหวนด้านในและด้านนอก ทำหน้าที่เป็นเส้นทางให้ลูกปืนเคลื่อนที่
5. ซีลหรือฝาปิด (Seal/Shields): ใช้ป้องกันฝุ่นหรือสิ่งสกปรกเข้าไปในตลับลูกปืน และป้องกันสารหล่อลื่นไม่ให้ออกจากตลับลูกปืน

ตลับลูกปืนมีหลายชนิด ซึ่งออกแบบมาเพื่อตอบสนองการใช้งานที่หลากหลาย ทั้งในด้านการรับน้ำหนัก ความเร็วในการหมุน และสภาพแวดล้อมการใช้งาน การเลือกชนิดของตลับลูกปืนที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้การทำงานของเครื่องจักรมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งาน

การเลือกใช้ตลับลูกปืน

การเลือกตลับลูกปืนที่เหมาะสมต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ เช่น:

• ความสามารถในการรับแรง (โหลด)
• ความเร็วในการหมุน
• ขนาดและรูปทรงของตลับลูกปืน
• สภาพแวดล้อมการใช้งาน (เช่น อุณหภูมิ, ความชื้น, ฝุ่นละออง)
• อายุการใช้งาน

ขั้นตอนในการเลือกตลับลูกปืน

1. กำหนดความต้องการพื้นฐาน:
   1. กำหนดประเภทของแรงที่ต้องการรับ ขนาด ความเร็ว และสภาพแวดล้อมการใช้งาน
2. คำนวณโหลดและอายุการใช้งาน:
   1. ใช้ข้อมูลทางเทคนิคในการคำนวณโหลดและอายุการใช้งานที่คาดหวัง
3. เลือกประเภทและขนาดของตลับลูกปืน:
   1. เลือกชนิดและขนาดของตลับลูกปืนที่เหมาะสมจากข้อมูลทางเทคนิคและแคตตาล็อกของผู้ผลิต
4. ตรวจสอบคุณสมบัติเพิ่มเติม:
   1. ตรวจสอบคุณสมบัติเพิ่มเติม เช่น ซีลป้องกันฝุ่น การหล่อลื่นพิเศษ หรือการเคลือบพิเศษที่อาจจำเป็นในสภาพแวดล้อมเฉพาะ
5. ปรึกษาผู้เชี่ยวชาญ:
   1. หากไม่แน่ใจในขั้นตอนการเลือก ควรปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญหรือตัวแทนจำหน่ายของผู้ผลิตตลับลูกปืน

ตัวอย่างการใช้งานของตลับลูกปืนชนิดต่างๆ

1. ตลับลูกปืนลูกบอลร่องลึก: ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้า, มอเตอร์ไฟฟ้า, รถยนต์
2. ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอก: ใช้ในเครื่องจักรอุตสาหกรรม, เครื่องอัด
3. ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกลม: ใช้ในเครื่องจักรที่ต้องรับแรงหนัก, สายพานลำเลียง
4. ตลับลูกปืนลูกกลิ้งเม็ดเข็ม: ใช้ในเครื่องมือกล, อุปกรณ์เกียร์
5. ตลับลูกปืนลูกบอลปรับแนวเองได้: ใช้ในเครื่องจักรที่มีการเบี่ยงเบนของเพลา, เครื่องสูบน้ำ

รหัสตามชนิดตลับลูกปืน

0          ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถว Double Row Angular Contact Ball Bearings

1          ตลับลูกปืนเม็ดกลมปรับแนวได้เอง Self-Aligning Ball Bearing

2          ตลับลูกปืนเม็ดโค้งสองแถว Spherical Roller Bearings and และตลับลูกปืนกันรุนเม็ดโค้ง Spherical Roller Thrust Bearings

3          ตลับลูกปืนเม็ดเรียว Taper Roller Bearings

4          ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกสองแถว Double Row Deep Groove Ball Bearings

5          ตลับลูกปืนกันรุนเม็ดกลม Thrust Ball Bearings

6          ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกแถวเดียว Single Row Deep Groove Ball Bearings

7          ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม Single Row Angular Contact Ball Bearings

8          ตลับลูกปืนกันรุนเม็ดทรงกระบอก Cylindrical Roller Thrust Bearings

C          ตลับลูกปืน CARB  CARB Toroidal Roller Bearings

N          ตลับลูกปืนเม็ดทรงกระบอก(ตัววอักษรตัวที่สองหรือสามหมายถึงจำนวนแถวหรือลักษณะของบ่าหน้าแปลน)            Cylindrical Roller Bearings

QJ        ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสี่จุด Four-Point Contact Ball Bearings

วัสดุของรังตลับลูกปืน

1. เหล็กกล้าอัดขึ้นรูป: เหล็กแผ่นรีดร้อนมีคาร์บอนต่ำ, น้ำหนักเบา, มีความแข็งแรงสูง ใช้งานได้ถึงอุณหภูมิ 300 °C ใช้ผลิตตลับลูกปืนขนาดใหญ่ สามารถใช้แทนรังทองเหลืองในงานที่มีสารแอมโมเนียเจือจาง ใช้งานได้ถึงอุณหภูมิ 300  °C เช่นกัน

2. รังทองเหลืองอัดขึ้นรูป/รังทองเหลืองตัดกลึงขึ้นรูป: รังทองเหลืองอัดขึ้นรูปมักจะใช้กับตลับลูกปืนขนาดเล็กๆ หรือมีในขนาดกลางบางรุ่นเท่านั้น ส่วนแบบตัดกลึงขึ้นรูป ใช้ร่วมกับสารหล่อลื่นน้ำมัน และจาระบีสังเคราะห์ รังทองเหลืองไม่ควรใช้งานที่อุณหภูมิเกิน 250  °C

3. รังโพลีไมด์ มาตรฐาน 6.6 : เป็นการฉีดขึ้นรูปมีแบบผสมใยแก้วเพื่อความแข็งแรง , และ มีความยึดหยุ่นสูง โดยความแข็งแรง และยึดหยุ่นจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และสารหล่อลื่นที่มีปฏิกิริยาที่รุนแรง และรังโพลียาไมด์ไม่ควรใช้งานที่อุณหภูมิเกินกว่า 120 °C  ต่อเนื่อง  (สามารถทนอุณหภูมิได้มากกว่า  120 °C  ในช่วงระยะเวลาสั้นๆ) และอุณหภูมิต่ำกว่า  – 40 °C อย่างต่อเนื่องก็ไม่ควรใช้ เพราะตัวโพลียาไมด์จะเสียความยึดหยุ่นไป

รหัสต่อท้ายที่เกี่ยวกับฝาปิดของตลับลูกปืนมักจะบ่งบอกถึงประเภทของซีลหรือฝาปิดที่ใช้ป้องกันฝุ่นและสิ่งสกปรกเข้าไปภายในตลับลูกปืน รหัสเหล่านี้ช่วยให้ผู้ใช้งานเลือกใช้ตลับลูกปืนที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน

รหัสต่อท้ายเกี่ยวกับฝาปิดเหล็กและยาง

1. ฝาปิดเหล็ก (Metal Shields):
   1. Z: ฝาปิดเหล็กด้านหนึ่งของตลับลูกปืน
   1. ZZ (หรือ 2Z): ฝาปิดเหล็กทั้งสองด้านของตลับลูกปืน
2. ซีลยาง (Rubber Seals):
   1. RS: ซีลยางด้านหนึ่งของตลับลูกปืน
   1. 2RS (หรือ 2RSH, 2RSL): ซีลยางทั้งสองด้านของตลับลูกปืน

การใช้ตลับลูกปืนที่เหมาะสมกับการใช้งานไม่เพียงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องจักร แต่ยังช่วยประหยัดพลังงาน ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา และยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมีนัยสำคัญ