ตลับลูกปืนรองแหนบเป็นกลไกตลับลูกปืนแบบพิเศษ บางครั้งเพลาไม่เพียงต้องหมุน แต่ชุดประกอบที่เชื่อมต่อกับเพลายังต้องหมุนด้วย ในบางครั้ง ก้านจะต้องเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระโดยเคลื่อนที่เป็นวงกลม ข้อไหล่ของคุณเป็นแบริ่งรองแหนบ ตัวเครื่องเป็นแบบ Ball-and-socket ทำให้แขนของคุณหมุนได้อย่างอิสระแต่ยังคงติดแน่น วิศวกรพิจารณาข้อกำหนดของข้อกำหนดด้านการเคลื่อนไหว และออกแบบตลับลูกปืนรองแหนบเพื่อให้งานสำเร็จ
ตำแหน่งพิกัด
หากต้องการเห็นภาพตำแหน่งที่วางแบริ่งรองแหนบ ให้วาดเครื่องหมาย "บวก" (+) ขนาดใหญ่บนแผ่นกระดาษ ติดป้ายเส้นแนวนอน "X" และเส้นแนวตั้ง "Y" เมื่อเส้นตัดกัน ให้นึกภาพเส้นตรงขึ้นมาจากกระดาษ นี่คือแกน "Z" ตำแหน่งที่ทั้งสามเส้นมาบรรจบกันคือตำแหน่งที่วางแบริ่งรองแหนบ เพลาหรือชุดเพลา ลอดผ่านแบริ่งรองแหนบ ตลับลูกปืนรองแหนบมักจะไม่ใช่แค่ชิ้นเดียว แต่เป็นส่วนประกอบทั้งหมดที่ยึดเพลาให้แน่น แต่ยังช่วยให้เพลาหมุนหรือแกว่งได้อย่างอิสระ
การออกแบบแบริ่งรองแหนบ
อันดับแรก วิศวกรจะพิจารณาข้อกำหนดในการเคลื่อนย้ายเพลา เพลาเหล่านี้อาจต้องหมุน แต่อาจต้องแกว่งจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง หรือขึ้นและลงผ่านพื้นที่พิกัด X -Y - Z ตลับลูกปืนรองแหนบอาจต้องรองรับเพลาหลายอัน โดยแต่ละอันมีการเคลื่อนไหวเฉพาะตัว การออกแบบชุดประกอบตลับลูกปืนรองแหนบไม่ใช่เรื่องง่าย วิศวกรพึ่งพาโปรแกรมการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย (CAD) เพื่อช่วยในการเขียนแบบ
การใช้งาน
การใช้งานทั่วไปของชุดประกอบตลับลูกปืนรองแหนบคือใบพัดระยะพิทช์แบบปรับได้ ใบพัดต้องหมุน แต่ต้องเปลี่ยนมุมของใบมีดในขณะที่ใบพัดหมุน ฐานของใบมีดแต่ละใบมีเพลา เพลาใบมีดเชื่อมต่อกับลูกปืนรองแหนบ ด้วยชุดคันโยกและเกียร์ที่ซับซ้อน เพลาใบมีดจะหมุนในตลับลูกปืนรองแหนบ ในขณะที่ส่วนอื่นของตลับลูกปืนรองรับเพลาหมุนหลัก บริษัทวิศวกรรม Andritz AG ในเมืองกราซ ประเทศออสเตรีย ได้ออกแบบตลับลูกปืนดังกล่าวสำหรับใบพัดเรือเดินทะเล
ปัญหาความเครียด
เนื่องจากเพลาแกว่ง แกว่งไกว และหมุนที่จุดศูนย์กลางจุดเดียว แบริ่งรองแหนบจึงเกิดความเค้นได้มาก ในตลับลูกปืนรองแหนบใบพัด แรงดึงทั้งหมดของเสาจะอยู่ที่เพลาหลัก ขณะที่ใบพัดหมุนและดึง แรงเหวี่ยงจะพยายามดึงใบมีดออกจากดุมล้อ ในอุปกรณ์การเกษตรชิ้นหนึ่ง ก้านหมุนจะเปลี่ยนเป็นใบมีดไถพรวน แต่ตัวยึดใบมีดทั้งหมดต้องแกว่งขึ้นและลงเพื่อพิจารณาภูมิประเทศต่างๆ วิศวกรคำนึงถึงระดับความเครียดเมื่อออกแบบตลับลูกปืนรองแหนบ ดังนั้นจึงไม่แตกหักระหว่างการใช้งาน