ในการทำงานที่ซับซ้อนของเครื่องจักรอุตสาหกรรมการสั่นสะเทือนไม่เพียง แต่เป็นสื่อกลางในการถ่ายโอนพลังงาน แต่ยังเป็นนักฆ่าอุปกรณ์ที่มองไม่เห็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานการณ์การสั่นสะเทือนสูงเช่นเครื่องจักรการขุดกังหันลมหรืออุปกรณ์ปั๊มหนักการเกิดความล้มเหลวของแบริ่งมักจะกลายเป็นจุดเริ่มต้นของการล่มสลายของระบบ ตลับลูกปืนลูกบอลที่สอดคล้องกัน (ตลับลูกปืนลูกบอลที่อยู่ในแนวเดียวกัน) ได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการปรับตัวที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรงเหล่านี้เนื่องจากปรัชญาการออกแบบที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาและได้กลายเป็นองค์ประกอบหลักของอุปกรณ์อุตสาหกรรมบางอย่างสามารถผ่าน "การรับรองความน่าเชื่อถือ"
ความลับการออกแบบหลักของ ตลับลูกปืนลูก อยู่ในรูปทรงเรขาคณิตทรงกลมของสนามแข่งวงแหวนรอบนอกและการรวมกันของลูกสองแถว ชุดค่าผสมนี้ให้แบริ่งความสามารถในการจัดตำแหน่งให้สูงถึง 3 °โดยอัตโนมัติระหว่างวงแหวนด้านในและด้านนอก - คุณลักษณะที่สำคัญในสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนสูง การสั่นสะเทือนไม่เพียง แต่ทำให้เกิดการกระจัดของเพลาทันที แต่ยังทำให้เกิดการกำหนดรูปแบบไมโครของโครงสร้างที่สนับสนุนทำให้แบริ่งแบบดั้งเดิมมีความเครียดจากขอบเพิ่มเติมเนื่องจากความต้องการการจัดตำแหน่งที่เข้มงวด ตัวอย่างเช่นในกังหันลมการสั่นสะเทือนแบบเป็นระยะที่เกิดจากการหมุนของใบมีดและความผันผวนของภาระลมอาจทำให้เพลาหลักเบี่ยงเบนแบบไดนามิกโดยมิลลิเมตรภายในไม่กี่ชั่วโมง หากมีการใช้ตลับลูกปืนร่องลึกธรรมดาการชดเชยนี้จะทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียดในพื้นที่สัมผัสระหว่างลูกบอลและสนามแข่ง สนามแข่งทรงกลมของตลับลูกปืนที่จัดแนวด้วยตนเองช่วยให้ลูกบอล "แกว่ง" ได้อย่างอิสระตามวงแหวนรอบนอกแปลงการสัมผัสจุดเป็นสัมผัสกับพื้นผิวซึ่งจะกระจายความเครียดในท้องถิ่นไปยังพื้นผิวสนามแข่งทั้งหมด ข้อมูลที่วัดได้แสดงให้เห็นว่าภายใต้ภาระการสั่นสะเทือนเดียวกันความเครียดจากการสัมผัสสูงสุดของแบริ่งที่อยู่ในแนวเดียวกันสามารถลดลงได้มากกว่า 40% เมื่อเทียบกับแบริ่งมาตรฐานทำให้กระบวนการล้าของวัสดุล่าช้าอย่างมีนัยสำคัญ
ความท้าทายอีกประการหนึ่งในสภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนคือความเสถียรแบบไดนามิกของฟิล์มหล่อลื่น การสั่นสะเทือนความถี่สูงจะทำลายการกระจายตัวของสารหล่อลื่นภายในแบริ่งทำให้เกิดแรงเสียดทานแห้งในท้องถิ่นและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทันที การออกแบบแบริ่งที่จัดแนวตนเองยังแสดงถึงความเฉลียวฉลาดที่นี่: พื้นที่แข่งรถขนาดใหญ่และโครงสร้างกรงที่ปรับให้เหมาะสมให้ "ทางเดินบัฟเฟอร์" สำหรับน้ำมันหล่อลื่น เมื่อการสั่นสะเทือนทำให้เกิดการกระจัดเล็ก ๆ ของลูกบอลไขมันหรือฟิล์มน้ำมันสามารถแจกจ่ายอีกครั้งด้วยการเคลื่อนไหวของลูกบอลแทนที่จะถูกบีบออกจากพื้นที่สัมผัส คุณลักษณะนี้ได้รับการตรวจสอบในการประยุกต์ใช้เครื่องบดขุด - การทดสอบเปรียบเทียบของเหมืองทองแดงแสดงให้เห็นว่าหลังจากการทำงานอย่างต่อเนื่อง 12 ชั่วโมงอุณหภูมิภายในของเพลาหลักของเครื่องบดโดยใช้ตลับลูกปืนที่อยู่ในแนวเดียวกันคือ 15 ~ 20 ℃ต่ำกว่าอุปกรณ์โดยใช้แบริ่งลูกกลิ้งเรียว
ความก้าวหน้าในด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและเทคโนโลยีการปิดผนึกได้ขยายความได้เปรียบในการทนต่อการสั่นสะเทือนของตลับลูกปืนที่อยู่ในแนวเดียวกัน เหล็กโครเมียมที่มีความบริสุทธิ์สูงทันสมัย (เช่น 100CR6 ภายใต้มาตรฐาน ISO 683-17) สามารถควบคุมขนาดของการรวมที่ไม่ใช่โลหะน้อยกว่า5μmผ่านกระบวนการ degassing สูญญากาศซึ่งยืดเวลาการเริ่มต้นของแบริ่งภายใต้ความเครียดสลับกัน 3 ~ 5 ครั้ง ในเวลาเดียวกันการรวมกันของซีลโพลียูเรียคอมโพสิตและร่องขนาดเล็กที่แกะสลักด้วยเลเซอร์ไม่เพียง แต่สามารถปิดกั้นการบุกรุกของฝุ่นการสั่นสะเทือน แต่ยังช่วยให้การปล่อยแรงดันการขยายตัวของความร้อนภายใน ในโรงงานลูกกลิ้งแนวตั้งของโรงงานปูนซีเมนต์การออกแบบการปิดผนึกนี้ขยายอายุการใช้งานของแบริ่งจาก 6 เดือนถึง 18 เดือนในสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นของฝุ่นมากกว่า 200 มก./มม.
จากมุมมองของการเปลี่ยนแปลงของระบบตลับลูกปืนที่อยู่ในแนวเดียวกันยังมีบทบาทของ "ตัวหน่วงการสั่นสะเทือน" เสรีภาพในการจัดแนวตนเองของพวกเขานำเสนอลิงก์ที่ยืดหยุ่นที่สามารถควบคุมได้ซึ่งสามารถดูดซับพลังงานการสั่นสะเทือนความถี่สูง การทดลองแสดงให้เห็นว่าภายใต้เงื่อนไขที่ความถี่การสั่นสะเทือนเกิน 1kHz ตลับลูกปืนที่อยู่ในแนวเดียวกันสามารถลดระดับการเร่งความเร็วการสั่นสะเทือน (VL) ที่ส่งไปยังที่นั่งแบริ่งประมาณ 6 ~ 8dB สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์เช่นแกนเครื่องมือเครื่องจักรความแม่นยำหรืออุปกรณ์ถ่ายภาพทางการแพทย์ที่ต้องใช้ทั้งความต้านทานการสั่นสะเทือนและความแม่นยำระดับไมครอน ตัวอย่างเช่นผู้ผลิตเครื่องมือเครื่องจักร CNC ระดับสูงพบว่าเมื่อใช้ระบบแกนหมุนที่มีตลับลูกปืนที่จัดแนวตนเองเพื่อประมวลผลชิ้นส่วนโลหะผสมไทเทเนียมความหยาบผิว (ค่า RA) ความผันผวนลดลงจาก 0.4 ~ 0.6μmเป็น 0.2 ~ 0.3μm
