Bagaimana memilih bantalan

Ada banyak jenis bantalan yang tersedia saat ini dengan sedikit informasi tentang perbedaan di antara keduanya.Mungkin Anda pernah bertanya pada diri sendiri “bantalan mana yang terbaik untuk aplikasi Anda?”Atau "bagaimana cara memilih bantalan?"Artikel ini akan membantu Anda menjawab pertanyaan-pertanyaan itu.
Pertama-tama, Anda perlu tahu bahwa sebagian besar bantalan dengan elemen gelinding dibagi menjadi dua kelompok besar:

Bantalan bola
Bantalan rol
Dalam kelompok ini, terdapat subkategori bantalan yang memiliki fitur unik atau desain yang dioptimalkan untuk meningkatkan kinerja.
Pada artikel ini, kami akan membahas empat hal yang perlu Anda ketahui tentang aplikasi Anda untuk memilih jenis bantalan yang tepat.

Temukan Beban Bantalan & Kapasitas Beban
Beban bantalan umumnya didefinisikan sebagai gaya reaksi yang ditempatkan komponen pada bantalan saat digunakan.
Saat memilih bantalan yang tepat untuk aplikasi Anda, pertama-tama Anda harus mengetahui kapasitas beban bantalan.Kapasitas beban adalah jumlah beban yang dapat ditangani bantalan dan merupakan salah satu faktor terpenting saat memilih bantalan.
Beban bantalan dapat berupa aksial (dorong), radial atau kombinasi.
Beban bantalan aksial (atau dorong) adalah ketika gaya sejajar dengan sumbu poros.
Beban bantalan radial adalah ketika gaya tegak lurus terhadap poros.Kemudian beban bantalan kombinasi adalah ketika gaya paralel dan tegak lurus menghasilkan gaya sudut relatif terhadap poros.

Bagaimana Bantalan Bola Mendistribusikan Beban
Bantalan bola dirancang dengan bola bulat dan dapat mendistribusikan beban ke area permukaan berukuran sedang.Mereka cenderung bekerja lebih baik untuk beban berukuran kecil hingga sedang, menyebarkan beban melalui satu titik kontak.
Di bawah ini adalah referensi cepat untuk jenis beban bantalan dan bantalan bola terbaik untuk pekerjaan tersebut:
Radial (tegak lurus terhadap poros) dan beban ringan: Pilih bantalan bola radial (juga dikenal sebagai bantalan bola dalam alur).Bantalan radial adalah beberapa jenis bantalan yang paling umum di pasaran.
Beban aksial (dorong) (sejajar dengan poros): Pilih bantalan bola dorong
Gabungan, beban radial dan aksial: Pilih bantalan kontak sudut.Bola menyentuh raceway pada sudut yang lebih baik mendukung beban kombinasi.
Bantalan Rol & Bantalan Beban
Bantalan rol dirancang dengan rol silinder yang dapat mendistribusikan beban ke area permukaan yang lebih besar daripada bantalan bola.Mereka cenderung bekerja lebih baik untuk aplikasi beban berat.

Di bawah ini adalah referensi cepat untuk jenis beban bantalan dan bantalan rol terbaik untuk pekerjaan itu:
Beban radial (tegak lurus terhadap poros): Pilih bantalan rol silinder standar
Beban aksial (dorong) (sejajar dengan poros): Pilih bantalan dorong silinder
Gabungan, beban radial dan aksial: Pilih bantalan rol lancip
Kecepatan Rotasi
Kecepatan rotasi aplikasi Anda adalah faktor berikutnya yang perlu diperhatikan saat memilih bantalan.
Jika aplikasi Anda akan beroperasi pada kecepatan rotasi tinggi, bantalan bola biasanya merupakan pilihan yang lebih disukai.Mereka bekerja lebih baik pada kecepatan yang lebih tinggi dan menawarkan rentang kecepatan yang lebih tinggi daripada bantalan rol.
Salah satu alasannya adalah bahwa kontak antara elemen gelinding dan lintasan dalam bantalan bola adalah titik, bukan garis kontak, seperti pada bantalan rol.Karena elemen rolling menekan ke raceway saat berguling di atas permukaan, ada jauh lebih sedikit deformasi permukaan yang terjadi pada beban titik dari bantalan bola.

Gaya Sentrifugal dan Bantalan
Alasan lain bantalan bola lebih baik untuk aplikasi kecepatan tinggi adalah karena gaya sentrifugal.Gaya sentrifugal didefinisikan sebagai gaya yang mendorong keluar pada benda yang bergerak di sekitar pusat dan muncul dari inersia benda.
Gaya sentrifugal merupakan faktor pembatas utama kecepatan bantalan karena berubah menjadi beban radial dan aksial pada bantalan.Karena bantalan rol memiliki massa lebih dari bantalan bola, bantalan rol akan menghasilkan gaya sentrifugal yang lebih tinggi daripada bantalan bola dengan ukuran yang sama.

Kurangi Gaya Sentrifugal dengan Bahan Bola Keramik
Terkadang kecepatan aplikasi berada di atas peringkat kecepatan bantalan bola.
Jika ini terjadi, solusi sederhana dan umum adalah mengganti material bantalan bola dari baja ke keramik.Ini menjaga ukuran bantalan tetap sama tetapi menawarkan peringkat kecepatan sekitar 25% lebih tinggi.Karena bahan keramik lebih ringan dari baja, bola keramik menghasilkan lebih sedikit gaya sentrifugal untuk kecepatan tertentu.

Aplikasi Berkecepatan Tinggi Berfungsi Paling Baik dengan Bantalan Kontak Sudut
Bantalan kontak sudut adalah pilihan bantalan terbaik untuk aplikasi kecepatan tinggi.Salah satu alasannya adalah bola lebih kecil dan bola yang lebih kecil memiliki berat lebih sedikit dan menghasilkan gaya sentrifugal yang lebih sedikit saat berputar.Bantalan kontak sudut juga memiliki preload bawaan pada bantalan yang bekerja dengan gaya sentrifugal untuk menggulung bola dengan benar di bantalan.
Jika Anda merancang aplikasi kecepatan tinggi, maka Anda memerlukan bantalan presisi tinggi, biasanya dalam kelas presisi ABEC 7.
Bantalan dengan presisi lebih rendah memiliki "ruang gerak" yang lebih berdimensi saat diproduksi daripada bantalan dengan presisi tinggi.Oleh karena itu, saat bantalan digunakan pada kecepatan tinggi, bola dengan cepat menggelinding di atas lintasan bantalan dengan keandalan yang kurang yang dapat menyebabkan kegagalan bantalan.
Bantalan presisi tinggi diproduksi dengan standar yang ketat dan memiliki sedikit penyimpangan dari spesifikasi saat diproduksi.Bearing berpresisi tinggi dapat diandalkan untuk aplikasi yang bergerak cepat karena memastikan interaksi bola dan raceway yang baik.

Runout & Kekakuan Bantalan
Runout bantalan adalah jumlah poros yang mengorbit dari pusat geometrisnya saat berputar.Beberapa aplikasi, seperti spindel pahat pemotong, hanya akan memungkinkan penyimpangan kecil terjadi pada komponen yang berputar.
Jika Anda merekayasa aplikasi seperti ini, maka pilih bantalan presisi tinggi karena akan menghasilkan runout sistem yang lebih kecil karena toleransi ketat yang dibuat bantalan.
Kekakuan bantalan adalah resistensi terhadap gaya yang menyebabkan poros menyimpang dari porosnya dan memainkan peran kunci dalam meminimalkan runout poros.Kekakuan bantalan berasal dari interaksi elemen gelinding dengan raceway.Semakin banyak elemen rolling ditekan ke dalam raceway, menyebabkan deformasi elastis, semakin tinggi kekakuannya.

Kekakuan bantalan biasanya dikategorikan oleh:
Kekakuan aksial
Kekakuan radial
Semakin tinggi kekakuan bantalan, semakin banyak gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan poros saat digunakan.
Mari kita lihat cara kerjanya dengan bantalan kontak bersudut presisi.Bantalan ini biasanya dilengkapi dengan offset buatan antara jalur balap dalam dan luar.Saat bantalan kontak sudut dipasang, offset dilepas yang menyebabkan bola menekan ke dalam raceway tanpa ada gaya aplikasi dari luar.Ini disebut preloading dan prosesnya meningkatkan kekakuan bantalan bahkan sebelum bantalan melihat gaya aplikasi apa pun.

Pelumasan bantalan
Mengetahui kebutuhan pelumasan bantalan Anda penting untuk memilih bantalan yang tepat dan perlu dipertimbangkan di awal desain aplikasi.Pelumasan yang tidak tepat adalah salah satu penyebab paling umum kegagalan bantalan.
Pelumasan menciptakan lapisan oli antara elemen gelinding dan jalur bantalan yang membantu mencegah gesekan dan panas berlebih.
Jenis pelumasan yang paling umum adalah gemuk, yang terdiri dari minyak dengan bahan pengental.Zat pengental menahan oli di tempatnya, sehingga tidak meninggalkan bantalan.Saat bola (bantalan bola) atau rol (bantalan rol) menggelinding di atas gemuk, zat pengental akan terpisah sehingga hanya menyisakan lapisan oli antara elemen gelinding dan jalur bantalan.Setelah elemen penggulung lewat, minyak dan zat pengental bergabung kembali.
Untuk aplikasi kecepatan tinggi, penting untuk mengetahui kecepatan di mana oli dan pengental dapat terpisah dan bergabung kembali.Ini disebut aplikasi atau bantalan nilai n*dm.
Sebelum Anda memilih gemuk, Anda perlu menemukan nilai ndm aplikasi Anda.Untuk melakukan ini, gandakan RPM aplikasi Anda dengan diameter pusat bola di bantalan (dm).Bandingkan nilai ndm Anda dengan nilai kecepatan maksimal gemuk, yang terletak di lembar data.
Jika nilai n*dm Anda lebih tinggi dari nilai kecepatan maksimum gemuk pada lembar data, maka gemuk tidak akan mampu memberikan pelumasan yang cukup dan kegagalan prematur akan terjadi.
Opsi pelumasan lain untuk aplikasi kecepatan tinggi adalah sistem kabut oli yang mencampur oli dengan udara terkompresi dan kemudian menyuntikkannya ke jalur bantalan dengan interval terukur.Opsi ini lebih mahal daripada pelumasan gemuk karena memerlukan sistem pencampuran dan pengukuran eksternal serta udara terkompresi yang disaring.Namun, sistem kabut oli memungkinkan bantalan beroperasi pada kecepatan yang lebih tinggi sambil menghasilkan jumlah panas yang lebih rendah daripada bantalan yang dilumasi.
Untuk aplikasi kecepatan rendah, penangas minyak biasa dilakukan.Mandi minyak adalah ketika sebagian dari bantalan terendam dalam minyak.Untuk bantalan yang akan beroperasi di lingkungan ekstrem, pelumas kering dapat digunakan sebagai pengganti pelumas berbahan dasar minyak bumi, tetapi masa pakai bantalan biasanya lebih pendek karena sifat film pelumas yang rusak seiring waktu.Ada beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan saat memilih pelumas untuk aplikasi Anda, lihat artikel mendalam kami “Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang Pelumasan Bantalan.

Ringkasan: Cara Memilih Bantalan
Bagaimana memilih bantalan yang tepat untuk aplikasi Anda:

Temukan Beban Bantalan & Kapasitas Beban
Pertama, ketahui jenis dan jumlah beban bantalan yang akan ditempatkan aplikasi Anda pada bantalan.Beban berukuran kecil hingga sedang biasanya bekerja paling baik dengan bantalan bola.Aplikasi beban berat biasanya bekerja paling baik dengan bantalan rol.

Ketahui Kecepatan Rotasi Aplikasi Anda
Tentukan kecepatan rotasi aplikasi Anda.Kecepatan tinggi (RPM) biasanya bekerja paling baik dengan bantalan bola dan kecepatan rendah biasanya bekerja paling baik dengan bantalan rol.

Faktor Runout & Kekakuan Bearing
Anda juga ingin menentukan runout seperti apa yang diizinkan oleh aplikasi Anda.Jika aplikasi hanya memungkinkan penyimpangan kecil terjadi, maka kemungkinan besar bantalan bola adalah pilihan terbaik Anda.

Temukan Pelumasan yang Tepat untuk Kebutuhan Bearing Anda
Untuk aplikasi kecepatan tinggi, hitung nilai n*dm Anda, dan jika lebih tinggi dari kecepatan maksimum gemuk, gemuk tidak akan mampu memberikan pelumasan yang memadai.Ada opsi lain seperti gerimis minyak.Untuk aplikasi kecepatan rendah, penangas minyak adalah pilihan yang baik.
Pertanyaan?Insinyur di lokasi kami akan senang bekerja sama dengan Anda dan membantu Anda memilih bantalan terbaik untuk aplikasi Anda.