ทำความเข้าใจเกี่ยวกับขนาดแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม: เปรียบเทียบมาตรฐาน INA, SKF และ ISO

แบริ่งลูกกลิ้งเข็ม มิติข้อมูลถูกควบคุมโดย ISO 1206 และ ISO 3245 สำหรับซีรีส์เมตริก แต่แค็ตตาล็อกของผู้ผลิตรายใหญ่ — INA (Schaeffler) และ SKF — รวมซีรีส์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งครอบคลุมมากกว่าความครอบคลุมของ ISO และใช้ระบบการกำหนดที่แตกต่างกัน ขนาดหลักที่กำหนดแบริ่งลูกกลิ้งเข็มคือเส้นผ่านศูนย์กลางของรู (Fw หรือ d) เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (D) และความกว้าง (C หรือ B) พร้อมด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวลูกกลิ้ง การทำความเข้าใจว่า INA และ SKF เข้ารหัสมิติเหล่านี้ในหมายเลขชิ้นส่วนอย่างไร และตำแหน่งที่สอดคล้องหรือแตกต่างจากมาตรฐาน ISO ถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการอ้างอิงโยง การตรวจสอบความสามารถในการเปลี่ยนแทนกัน และการจัดซื้อที่ถูกต้อง

พารามิเตอร์มิติหลักของแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม

ก่อนที่จะเปรียบเทียบมาตรฐานของผู้ผลิต จำเป็นต้องกำหนดมิติที่สำคัญและสิ่งที่แต่ละส่วนควบคุมประสิทธิภาพและการติดตั้งตลับลูกปืน

ลักษณะทางเรขาคณิตที่กำหนดของแบริ่งลูกกลิ้งเข็มคืออัตราส่วนความยาวต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกกลิ้ง ตามคำจำกัดความของ ISO ลูกกลิ้งเข็มจะมี อัตราส่วน Lw/Dw 2.5 ถึง 10 และเส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้งของ 5 มม. หรือน้อยกว่า ในซีรีย์มาตรฐานส่วนใหญ่ รูปทรงนี้ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักในแนวรัศมีสูงภายในพื้นที่หน้าตัดในแนวรัศมีที่เล็กมาก ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบพื้นฐานเหนือตลับลูกปืนเม็ดกลมหรือแบริ่งลูกกลิ้งทรงกระบอกมาตรฐาน

มาตรฐาน ISO สำหรับแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม: ครอบคลุมอะไรบ้าง

มาตรฐาน ISO จัดเตรียมเฟรมเวิร์กมิติพื้นฐานที่ทั้ง INA และ SKF อ้างอิงสำหรับชุดเมตริกมาตรฐาน มาตรฐานที่สำคัญคือ:

• ISO 1206: ครอบคลุมแบริ่งลูกกลิ้งเข็มด้วยวงแหวนกลึง - ทั้งแบบมีและไม่มีวงแหวนด้านใน กำหนดขนาดขอบเขต (d, D, B) สำหรับซีรี่ส์ NA และ RNA นี่คือมาตรฐาน ISO ที่ใช้อ้างอิงอย่างกว้างขวางที่สุดสำหรับการเปลี่ยนตลับลูกปืนเข็มวงแหวนกลึง
• ISO 3245: ครอบคลุมแบริ่งลูกกลิ้งเข็มถ้วยดึง — ทั้งการออกแบบปลายเปิดและปลายปิด — กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางถ้วยด้านนอก รู และความกว้างสำหรับซีรีส์ HK และ BK
• ISO 3096: ระบุขนาดสำหรับลูกกลิ้งเข็ม (องค์ประกอบการรีดแต่ละชิ้น) รวมถึงพิกัดความเผื่อของเส้นผ่านศูนย์กลางและพิกัดความเผื่อความยาว ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อใช้ลูกกลิ้งโดยไม่มีกรงติดกับรูเพลาที่แข็งโดยตรง
• ISO 1132: ครอบคลุมประเภทพิกัดความเผื่อและระยะห่างภายใน ใช้ได้กับแบริ่งลูกกลิ้งเข็มทุกประเภท

มาตรฐาน ISO กำหนด ขนาดขอบเขตเท่านั้น — ซองด้านนอก (d, D, B/C) ที่ต้องดูแลรักษาเพื่อให้สามารถสับเปลี่ยนได้ พวกเขาไม่ได้กำหนดรูปทรงภายใน เช่น จำนวนลูกกลิ้ง การออกแบบกรง หรือการกวาดล้างในแนวรัศมีเกินกว่าระดับความคลาดเคลื่อนที่กำหนด นี่คือสาเหตุที่ตลับลูกปืนตามมาตรฐาน ISO สองตัวจากผู้ผลิตที่แตกต่างกันซึ่งมีขอบเขตขนาดเท่ากันจึงสามารถมีพิกัดการรับน้ำหนักและขีดจำกัดความเร็วที่แตกต่างกันได้

INA (Schaeffler) ระบบกำหนดแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม

INA ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Schaeffler Group ใช้ระบบการตั้งชื่อโดยที่คำนำหน้าชุดตลับลูกปืนจะเข้ารหัสทั้งประเภทตลับลูกปืนและซีรี่ส์มิติ การทำความเข้าใจคำนำหน้าเป็นกุญแจสำคัญในการอ่านหมายเลขชิ้นส่วน INA อย่างถูกต้อง

คำนำหน้าซีรี่ส์ INA และความหมาย

• NK / Nเค: แบริ่งลูกกลิ้งเข็มแบบวงแหวนกลึงที่ไม่มีวงแหวนด้านใน (NK) และมีวงแหวนด้านใน (NKI) ขนาดเป็นไปตาม ISO 1206 ตัวอย่าง: NK 35/20 - เจาะ 35 มม. กว้าง 20 มม. ไม่มีวงแหวนด้านใน
• อาร์เอ็นเอ / NA: แบริ่งลูกกลิ้งเข็มแบบวงแหวนกลึงที่ไม่มีวงแหวนด้านใน (RNA) และมีวงแหวนด้านใน (NA) ซีรีส์ส่วนหนัก เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 1206 ด้วย ตัวอย่าง: อาร์เอ็นเอ 4906 — ตลับลูกปืนสำหรับงานหนักที่มี Fw = 35 มม., D = 47 มม., C = 17 มม.
• ฮ่องกง / กรุงเทพฯ: แบริ่งลูกกลิ้งเข็มถ้วยดึงตามมาตรฐาน ISO 3245 HK = ปลายเปิด; BK = ปิดท้าย. ตัวอย่าง: ฮ่องกง 2516 - เจาะ 25 มม. กว้าง 16 มม.
• ส.ศ./คริสตศักราช: ตลับลูกปืนแบบถ้วยดึงซีรีส์นิ้วของ INA สำหรับการใช้งานในอเมริกาเหนือ ซึ่งไม่ครอบคลุมอยู่ในมาตรฐานเมตริก ISO
• K: ชุดลูกกลิ้งเข็มและกรง (ไม่มีวงแหวน) ใช้ในตำแหน่งที่เพลาและตัวเรือนเจาะทำหน้าที่เป็นทางวิ่ง ตัวอย่าง: เค 25×29×17 - เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 25 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 29 มม. กว้าง 17 มม.

INA เข้ารหัสขนาดในหมายเลขชิ้นส่วนอย่างไร

สำหรับซีรีส์ NK และ NKI นั้น INA จะเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางและความกว้างของรูต่อท้ายส่วนนำหน้าโดยตรง โดยคั่นด้วยเครื่องหมายทับ: NK [เจาะ]/[กว้าง] . สำหรับซีรี่ส์ RNA และ NA ตัวเลขสี่หลักจะเข้ารหัสซีรีย์มิติและรู โดยตัวเลขสองหลักแรกหมายถึงซีรีย์ (49 = เบา 59 = ปานกลาง) และตัวเลขสองหลักสุดท้ายเข้ารหัสรู ตัวอย่างเช่น อาร์เอ็นเอ 4906 ถอดรหัสเป็นซีรีส์ 49, รหัสเจาะ 06 — ซึ่งสอดคล้องกับ Fw = 35 มม. ตามตารางรหัสเจาะ INA (รหัสเจาะที่สูงกว่า 04 เป็นไปตามสูตร: รหัสเจาะ × 5 = เส้นผ่านศูนย์กลางของเจาะเป็นมม. สำหรับรหัส 04 ขึ้นไปในซีรีส์ส่วนใหญ่)

ระบบกำหนดแบริ่งลูกกลิ้งเข็มของ SKF

SKF ใช้โครงสร้างการกำหนดแบบขนานที่สอดคล้องกับซีรี่ส์ ISO สำหรับตลับลูกปืนเมตริกมาตรฐาน แต่ใช้รูปแบบคำนำหน้าและรหัสต่อท้ายที่แตกต่างกันสำหรับรูปแบบภายใน ระบบของ SKF ได้รับการออกแบบให้อธิบายตัวเองได้จากหมายเลขชิ้นส่วน

คำนำหน้าซีรี่ส์ SKF

• อาร์เอ็นเอ / NA: แบริ่งเข็มวงแหวนกลึง เทียบเท่ากับขนาด RNA/NA และ ISO 1206 ของ INA โดยตรง ตัวอย่าง: อาร์เอ็นเอ 4906 จาก SKF มีขนาดขอบเขตที่เหมือนกันกับ อาร์เอ็นเอ 4906 ของ INA — Fw = 35 มม., D = 47 มม., C = 17 มม. — และสามารถใช้แทนกันได้โดยตรง
• ฮ่องกง / กรุงเทพฯ: ตลับลูกปืนแบบถ้วยดึงตามมาตรฐาน ISO 3245 ซึ่งตรงกับการกำหนด HK/BK และขนาดขอบเขตของ INA ฮ่องกง 2516 จาก SKF สามารถใช้แทนกันได้กับ INA ฮ่องกง 2516 ในขนาดขอบเขต
• NK: ตลับลูกปืนวงแหวนกลึงที่ไม่มีวงแหวนด้านใน สอดคล้องกับซีรี่ส์ INA NK และ ISO 1206
• เอ็นเคไอ: มีวงแหวนด้านใน เรียงตาม INA NKI
• นักลงทุนสัมพันธ์: วงแหวนด้านในสำหรับแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม — ใช้กับซีรีส์ RNA หรือ NK ซึ่งจำเป็นต้องมีวงแหวนด้านในแยกต่างหาก วงแหวนด้านใน SKF IR และ INA IR มีขนาด ISO เดียวกัน และสามารถใช้แทนกันได้สำหรับซีรี่ส์มาตรฐาน

รหัสต่อท้ายของ SKF ที่ส่งผลต่อขนาด

SKF ต่อท้ายชื่อฐานเพื่อระบุตัวแปรที่อาจส่งผลต่อข้อกำหนดด้านมิติหรือประสิทธิภาพ:

• /P6, /P5: ระดับความคลาดเคลื่อน — P6 ใกล้กว่าปกติ (ISO คลาส 6) P5 คือคลาสความแม่นยำ (ISO คลาส 5) สิ่งเหล่านี้ส่งผลต่อความคลาดเคลื่อนของรูเจาะและ OD โดยตรง
• TN9: โครงโพลีเอไมด์ (เสริมใยแก้ว) แทนเหล็ก — ส่งผลต่อพิกัดความเร็วสูงสุด แต่ไม่ส่งผลต่อขนาดขอบเขต
• ฿/2RS: ซีลปากเดี่ยวหรือคู่ — เพิ่มมิติตามแนวแกนในบางซีรีส์

INA กับ SKF กับ ISO: การเปรียบเทียบขนาดโดยตรงสำหรับซีรี่ส์ทั่วไป

สำหรับซีรีส์ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO ขนาดขอบเขตของ INA และ SKF จะเหมือนกันและสามารถใช้แทนกันได้ทั้งหมด ตารางต่อไปนี้ยืนยันสิ่งนี้สำหรับประเภทแบริ่งลูกกลิ้งเข็มที่ใช้บ่อยที่สุด

ขนาดขอบเขตจะเหมือนกันสำหรับซีรี่ส์ที่สอดคล้องกับมาตรฐาน ISO ทั้งหมดที่ระบุไว้ข้างต้น ความสามารถในการเปลี่ยนขนาดขอบเขตไม่ได้รับประกันพิกัดโหลดแบบไดนามิก (C) หรือพิกัดโหลดคงที่ (C₀) ที่เหมือนกัน ซึ่งกำหนดโดยรูปทรงภายในและความแม่นยำในการผลิต และแตกต่างกันไประหว่างผู้ผลิตแม้จะอยู่ในซีรี่ส์ ISO เดียวกันก็ตาม

โดยที่ INA และ SKF แตกต่างจาก ISO

ผู้ผลิตทั้งสองรายนำเสนอซีรีส์ตลับลูกปืนที่นอกเหนือไปจากความครอบคลุมของ ISO ซึ่งเป็นจุดที่การอ้างอิงโยงมีความซับซ้อนมากขึ้น และการทดแทนโดยตรงจำเป็นต้องมีการตรวจสอบยืนยัน

ซีรี่ส์เฉพาะของ INA ไม่อยู่ใน ISO

• ซีรี่ส์ RNAO / NAO: แบริ่งลูกกลิ้งเข็มเสริมเต็มรูปแบบของ INA (ไม่มีกรง) พร้อมวงแหวนกลึง — ความสามารถในการรับน้ำหนักในแนวรัศมีสูงกว่าตลับลูกปืนที่เทียบเท่าในกรงเนื่องจากการเติมลูกกลิ้งสูงสุด สิ่งเหล่านี้ไม่มีอนุกรมมิติ ISO โดยตรงและเป็นกรรมสิทธิ์ของ INA ในช่วงทั้งหมด
• SCE / BCE (ชุดนิ้ว): ตลับลูกปืนแบบถ้วยแบบดึงขนาดนิ้วสำหรับอุปกรณ์ในอเมริกาเหนือ กำหนดเป็นเศษส่วนนิ้ว — เช่น สศจ. 108 มีรูเจาะ 5/8 นิ้ว และกว้าง 1/2 นิ้ว สิ่งเหล่านี้เป็นไปตามมาตรฐาน ABMA 18.2 ไม่ใช่ ISO
• ซีรี่ส์ RSTO / STO: ติดตามลูกกลิ้งและผู้ติดตามลูกเบี้ยวด้วยลูกกลิ้งเข็มภายใน — ผลิตภัณฑ์ INA เฉพาะการใช้งานที่อยู่นอกขนาดตลับลูกปืนมาตรฐาน ISO

ซีรี่ส์เฉพาะของ SKF ไม่อยู่ใน ISO

• ซีรีส์ NX: ลูกกลิ้งเข็มและตลับลูกปืนกันรุนแบบรวมของ SKF — รวมความสามารถในการรับน้ำหนักในแนวรัศมีและแนวแกนไว้ในหน่วยเดียว ไม่มี ISO เทียบเท่า; ขนาดเป็นกรรมสิทธิ์ของ SKF
• ซีรี่ส์ NKIA / NKIB: ลูกกลิ้งเข็มแบบรวมและตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุม มีจำหน่ายทั้งจาก SKF และ INA โดยมีชื่อที่ตรงกัน แต่ไม่ครอบคลุมโดยมาตรฐานมิติ ISO
• อาร์เอ็นเอ 49..-อาร์เอส / NA 49..-2อาร์เอ: SKF รุ่นปิดผนึกของซีรีส์ ISO มาตรฐาน — เพิ่มซีล 1–2 มม. ถึงมิติแนวแกน เปรียบเทียบกับมิติ ISO แบบเปิด ไม่สามารถทดแทนขนาดโดยตรงสำหรับเวอร์ชันเปิดได้หากไม่ตรวจสอบความกว้างของตัวเรือน

ความแตกต่างของพิกัดโหลด: ขนาดเท่ากัน ประสิทธิภาพต่างกัน

นี่เป็นจุดปฏิบัติที่สำคัญที่สุดสำหรับวิศวกรที่ระบุแบริ่งลูกกลิ้งเข็ม: ขนาดขอบเขต ISO ที่เหมือนกันไม่ได้หมายถึงพิกัดโหลดที่เหมือนกัน . อัตราโหลดแบบไดนามิก (C) และอัตราโหลดคงที่ (C₀) ขึ้นอยู่กับรูปทรงของลูกกลิ้ง จำนวนลูกกลิ้ง คุณภาพของวัสดุ และพิกัดความเผื่อในการผลิต ซึ่งไม่มีการกำหนดค่าใดตายตัวโดยมาตรฐานมิติ ISO

ความแตกต่างที่แสดงข้างต้น — โดยทั่วไป 5–10% ระหว่าง INA และ SKF สำหรับการกำหนด ISO เดียวกัน — สะท้อนถึงความแตกต่างในการปรับรูปทรงภายในให้เหมาะสม เมื่อตลับลูกปืนทำงานใกล้กำลังการผลิตที่กำหนด ให้ใช้พิกัดการรับน้ำหนักของผู้ผลิตจากแค็ตตาล็อกปัจจุบันเสมอ ไม่ใช่ค่า ISO ทั่วไป สำหรับการคำนวณอายุการใช้งานโดยใช้ L10 = (C/P)³ × 10⁶ / n สูตร

ระดับความคลาดเคลื่อนและขนาดที่พอดี: ความแม่นยำมีความสำคัญ

สำหรับการใช้งานมาตรฐาน ทั้ง INA และ SKF จะจัดหาแบริ่งลูกกลิ้งเข็มให้ ระดับความคลาดเคลื่อน ISO ปกติ (PN) โดยค่าเริ่มต้น สำหรับเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ มีคลาสที่สูงกว่า: P6, P5 และ P4 โดยเรียงลำดับความแม่นยำจากน้อยไปหามาก โดยมีการเจาะที่แน่นขึ้นและพิกัดความเผื่อ OD

ค่าเผื่อการเจาะสำหรับคลาสปกติ RNA 4906 (Fw = 35 มม.) คือ 0 / −0.012มม ตาม ISO 1132 ที่คลาส P6 สิ่งนี้จะกระชับขึ้น 0 / −0.008มม . ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้เหล่านี้จะกำหนดการรบกวนของเพลาหรือความพอดีของระยะห่างโดยตรง และจะต้องคำนึงถึงการออกแบบตัวเรือนและเพลาด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานการวางตำแหน่งที่มีความเร็วสูงหรือแม่นยำ

สำหรับถ้วยแบบดึง ซีรีส์ HK/BK ถ้วยด้านนอกเป็นแบบกดให้พอดีกับรูตัวเรือน ความทนทานต่อ OD ของถ้วยได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด — โดยทั่วไป 0 / −0.013 มม. สำหรับ OD 32 มม — เพื่อให้แน่ใจว่าถ้วยจะไม่หมุนในตัวเรือนภายใต้ภาระ ทั้ง INA และ SKF ปฏิบัติตามมาตรฐานความคลาดเคลื่อน ISO 3245 สำหรับซีรี่ส์ HK/BK มาตรฐาน ดังนั้นการคำนวณความพอดีจึงสามารถถ่ายโอนระหว่างผู้ผลิตได้โดยตรง

คู่มืออ้างอิงโยงที่ใช้ได้จริง: การทดแทนระหว่าง INA, SKF และ ISO

ใช้กระบวนการตัดสินใจต่อไปนี้เมื่ออ้างอิงโยงแบริ่งลูกกลิ้งเข็มระหว่างผู้ผลิตหรือตรวจสอบการปฏิบัติตามมาตรฐาน ISO:

1. ยืนยันคำนำหน้าชุดตลับลูกปืน หากทั้ง INA และ SKF ใช้คำนำหน้าเหมือนกัน (HK, BK, RNA, NA, NK, NKI, K) ขนาดขอบเขตจะเป็นไปตามมาตรฐาน ISO และสามารถใช้แทนกันได้บน d, D และ B/C
2. ตรวจสอบพิกัดโหลดจากแค็ตตาล็อกปัจจุบันของผู้ผลิตแต่ละราย อย่าถือว่าการให้คะแนนเท่ากัน — ใช้ค่า C และ C₀ จริงสำหรับการคำนวณอายุการใช้งาน
3. ตรวจสอบความแตกต่างของคำต่อท้าย รูปแบบที่ปิดผนึก (RS, 2RS) หรือส่วนต่อท้ายของคลาสความแม่นยำ (P6, P5) จะเปลี่ยนข้อกำหนด — ยืนยันว่าตลับลูกปืนทดแทนนั้นมีส่วนต่อท้ายเดียวกันหรือยอมรับความแตกต่างได้
4. สำหรับซีรีย์นิ้วหรือซีรีย์ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ใช้เครื่องมืออ้างอิงโยงของผู้ผลิตแต่ละรายหรือตารางเทียบเท่าแค็ตตาล็อก - ไม่สามารถสันนิษฐานเอกลักษณ์มิติจากการกำหนดเพียงอย่างเดียว
5. สำหรับประเภทตลับลูกปืนแบบรวมหรือรวม (NKIA, NX, RSTO) การอ้างอิงโยงจะต้องกระทำโดยการเปรียบเทียบขนาดเต็ม ไม่ใช่การจับคู่คำนำหน้า เนื่องจากซีรี่ส์เหล่านี้ไม่ได้กำหนดมาตรฐานให้กับผู้ผลิตทั้งหมด