การพัฒนาและการประยุกต์ใช้ตลับลูกปืนรถยนต์

แบริ่งมีมาตั้งแต่อียิปต์โบราณสร้างปิรามิดแนวคิดเบื้องหลังลูกปืนล้อนั้นเรียบง่าย: สิ่งต่างๆ หมุนได้ดีกว่าสไลด์เมื่อสิ่งต่าง ๆ เลื่อน การเสียดสีระหว่างกันจะทำให้ช้าลงหากสองพื้นผิวสามารถม้วนทับกันได้ แรงเสียดทานจะลดลงอย่างมากชาวอียิปต์โบราณวางท่อนซุงกลมไว้ใต้ก้อนหินหนักๆ เพื่อที่พวกเขาจะได้ม้วนพวกมันไปที่ไซต์ก่อสร้าง ซึ่งจะช่วยลดแรงเสียดทานที่เกิดจากการลากหินลงบนพื้น

แม้ว่าตลับลูกปืนจะลดแรงเสียดทานลงได้มาก แต่ตลับลูกปืนล้อรถยนต์ยังคงมีปัญหาในการใช้งานอยู่บ่อยครั้งไม่เพียงแต่ต้องรองรับน้ำหนักรถของคุณขณะเดินทางข้ามหลุมบ่อ ถนนประเภทต่าง ๆ และขอบถนนเป็นครั้งคราวเท่านั้น แต่ยังต้องทนต่อแรงด้านข้างของมุมที่คุณเข้าโค้งและต้องทำทั้งหมดนี้ในขณะที่ล้อของคุณหมุน ด้วยแรงเสียดทานน้อยที่สุดที่รอบหลายพันรอบต่อนาทีพวกเขาจะต้องพอเพียงและปิดผนึกอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันการปนเปื้อนของฝุ่นและน้ำลูกปืนล้อสมัยใหม่มีความทนทานเพียงพอสำหรับการทำงานทั้งหมดนี้ตอนนี้น่าประทับใจ!

ยานพาหนะส่วนใหญ่ที่จำหน่ายในปัจจุบันมีการติดตั้งลูกปืนล้อที่ปิดผนึกไว้ภายในชุดดุมล้อและไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาตลับลูกปืนแบบซีลพบได้ในรถยนต์รุ่นใหม่ส่วนใหญ่ และที่ล้อหน้าของรถบรรทุกและ SUV ที่มีระบบกันสะเทือนด้านหน้าแบบอิสระตลับลูกปืนล้อแบบซีลได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่ออายุการใช้งานมากกว่า 100,000 ไมล์ และหลายรุ่นสามารถเดินทางได้ไกลเป็นสองเท่าถึงกระนั้น อายุการใช้งานของตลับลูกปืนโดยเฉลี่ยก็อยู่ในช่วง 80,000 ถึง 120,000 ไมล์ ขึ้นอยู่กับวิธีขับเคลื่อนของรถยนต์และลักษณะของตลับลูกปืน

ดุมล้อทั่วไปประกอบด้วยลูกปืนล้อด้านในและด้านนอกแบริ่งเป็นแบบลูกกลิ้งหรือแบบลูกตลับลูกปืนเม็ดเรียวเป็นทางเลือกที่ดีที่สุด เนื่องจากรองรับน้ำหนักทั้งแนวนอนและด้านข้างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า และสามารถทนต่อแรงกระแทกที่รุนแรง เช่น การกระแทกกับหลุมบ่อแบริ่งเรียวมีพื้นผิวแบริ่งอยู่ที่มุมหนึ่งแบริ่งลูกกลิ้งเรียวมักจะติดตั้งเป็นคู่โดยที่มุมหันไปทางตรงกันข้ามเพื่อให้สามารถรับแรงขับได้ทั้งสองทิศทางแบริ่งลูกกลิ้งเหล็กเป็นดรัมขนาดเล็กที่รองรับน้ำหนักเรียวหรือมุมรองรับการโหลดแนวนอนและด้านข้าง

ลูกปืนล้อทำด้วยเหล็กคุณภาพสูงและสเปคสูงการแข่งขันทั้งด้านในและด้านนอก วงแหวนที่มีร่องที่ลูกบอลหรือลูกกลิ้งพัก และส่วนประกอบการกลิ้ง ลูกกลิ้งหรือลูกบอล ล้วนผ่านการอบชุบด้วยความร้อนพื้นผิวที่ชุบแข็งช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอของตลับลูกปืนอย่างมาก

ยานพาหนะโดยเฉลี่ยมีน้ำหนักประมาณ 4,000 ปอนด์นั่นคือน้ำหนักมากที่ต้องรองรับระยะทางหลายพันไมล์เพื่อให้ทำงานได้ตามที่ต้องการ ลูกปืนล้อต้องอยู่ในสภาพเกือบสมบูรณ์ มีการหล่อลื่นเพียงพอ และปิดผนึกเพื่อกันไม่ให้สารหล่อลื่นเข้าและปนเปื้อนออกแม้ว่าตลับลูกปืนล้อจะได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้มีอายุการใช้งานยาวนาน แต่การรับน้ำหนักและการกลึงที่สม่ำเสมอจะส่งผลต่อตลับลูกปืน จารบี และซีลความล้มเหลวของตลับลูกปืนล้อก่อนกำหนดเป็นผลมาจากความเสียหายเนื่องจากการกระแทก การปนเปื้อน การสูญเสียไขมัน หรือการรวมกันของสิ่งเหล่านี้

เมื่อซีลลูกปืนล้อเริ่มรั่ว แบริ่งก็เริ่มกระบวนการทำงานล้มเหลวซีลจาระบีที่ชำรุดจะทำให้จาระบีรั่วออกจากตลับลูกปืน จากนั้นสิ่งสกปรกและน้ำจะเข้าไปในช่องแบริ่งได้น้ำเป็นสิ่งที่แย่ที่สุดสำหรับตลับลูกปืนเนื่องจากทำให้เกิดสนิมและปนเปื้อนจาระบีเนื่องจากแบริ่งล้อมีน้ำหนักมากในขณะขับขี่และเข้าโค้ง ความเสียหายจากการแข่งขันและแบริ่งในจำนวนที่น้อยที่สุดก็ยังสร้างเสียงรบกวน

หากซีลบนชุดตลับลูกปืนที่ปิดสนิทชำรุด จะไม่สามารถเปลี่ยนซีลแยกต่างหากได้ต้องเปลี่ยนชุดดุมล้อทั้งหมดลูกปืนล้อที่ไม่ได้ปิดสนิทจากโรงงานซึ่งหายากในปัจจุบันต้องบำรุงรักษาเป็นระยะควรทำความสะอาด ตรวจสอบ บรรจุใหม่ด้วยจาระบีใหม่ และติดตั้งซีลใหม่ทุกๆ 30,000 ไมล์ หรือตามคำแนะนำของผู้ผลิต

อาการแรกของปัญหาลูกปืนล้อคือเสียงที่มาจากบริเวณล้อโดยปกติแล้วจะเริ่มต้นด้วยเสียงคำรามที่แทบไม่ได้ยิน เสียงหึ่ง หึ่ง หรือมีเสียงเป็นวัฏจักรบางอย่างโดยทั่วไปเสียงจะรุนแรงขึ้นเมื่อขับรถยนต์อีกอาการหนึ่งคือ การเลี้ยวเบนของพวงมาลัยที่เกิดจากการเล่นลูกปืนล้อมากเกินไป

เสียงลูกปืนล้อไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อเร่งความเร็วหรือลดความเร็ว แต่อาจเปลี่ยนเมื่อเลี้ยวอาจดังขึ้นหรือหายไปในความเร็วที่กำหนดสิ่งสำคัญคือต้องไม่สับสนระหว่างเสียงลูกปืนล้อกับเสียงยาง หรือกับเสียงที่เกิดจากข้อต่อความเร็วคงที่ไม่ดี (CV)ข้อต่อ CV ที่ผิดพลาดมักจะส่งเสียงคลิกเมื่อเลี้ยว

การวินิจฉัยเสียงลูกปืนล้อไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไปการพิจารณาว่าลูกปืนล้อรถตัวใดของคุณทำให้เกิดเสียงดังอาจเป็นเรื่องยาก แม้แต่สำหรับช่างเทคนิคผู้มากประสบการณ์ดังนั้น ช่างหลายคนมักจะแนะนำให้เปลี่ยนตลับลูกปืนล้อหลายตัวพร้อมกัน เนื่องจากอาจไม่แน่ใจว่าลูกปืนลูกไหนเสีย

วิธีทั่วไปในการตรวจสอบตลับลูกปืนล้อคือการยกล้อขึ้นจากพื้นและหมุนแต่ละล้อด้วยมือขณะฟังและสัมผัสได้ถึงความขรุขระหรือการเล่นในดุมล้อสำหรับรถยนต์ที่มีลูกปืนล้อแบบปิดสนิท แทบไม่ควรมีระยะเผื่อระยะ (ไม่เกิน .004 นิ้ว) หรือแทบไม่มีระยะลาดยาง และไม่มีความขรุขระหรือเสียงรบกวนแต่อย่างใดการตรวจสอบการเล่นสามารถทำได้โดยถือยางไว้ที่ตำแหน่ง 12 นาฬิกาและ 6 นาฬิกา แล้วโยกยางไปมาหากสังเกตเห็นได้ชัด แสดงว่าลูกปืนล้อหลวมและจำเป็นต้องเปลี่ยนหรือซ่อมบำรุง

ลูกปืนล้อที่ผิดพลาดอาจส่งผลต่อระบบเบรกป้องกันล้อล็อก (ABS) ของรถคุณการเล่น สึกหรอ หรือหลวมมากเกินไปในดุม มักจะทำให้วงแหวนเซ็นเซอร์สั่นขณะหมุนเซ็นเซอร์ความเร็วล้อมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของช่องว่างอากาศระหว่างส่วนปลายของเซ็นเซอร์และวงแหวนเซ็นเซอร์ดังนั้น ลูกปืนล้อที่สึกหรออาจทำให้เกิดสัญญาณที่ไม่แน่นอนซึ่งจะตั้งค่ารหัสปัญหาของเซ็นเซอร์ความเร็วล้อและส่งผลให้ไฟเตือน ABS ติดสว่าง

ความล้มเหลวของลูกปืนล้ออาจมีผลร้ายแรง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเกิดขึ้นขณะขับรถด้วยความเร็วบนทางหลวงและรถสูญเสียล้อนั่นคือเหตุผลที่คุณควรให้ช่างเทคนิคที่ผ่านการรับรอง ASE ตรวจสอบตลับลูกปืนล้อของคุณอย่างน้อยปีละครั้ง และทดลองขับรถยนต์ของคุณเพื่อฟังเสียงที่น่ารำคาญ