พัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของตลับลูกปืน

Jun 04, 2024

ฝากข้อความ

รูปแบบแรกของตลับลูกปืนเคลื่อนที่เชิงเส้นคือการวางแท่งไม้เป็นแถวไว้ใต้แผ่นงัด ตลับลูกปืนเคลื่อนที่เชิงเส้นสมัยใหม่ใช้หลักการทำงานแบบเดียวกัน แต่บางครั้งก็ใช้ลูกบอลแทนลูกกลิ้ง ตลับลูกปืนหมุนประเภทที่ง่ายที่สุดคือตลับลูกปืนแบบปลอก ซึ่งก็คือปลอกที่ประกบอยู่ระหว่างล้อและเพลา ต่อมาการออกแบบนี้ถูกแทนที่ด้วยตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้ง ซึ่งแทนที่ลูกกลิ้งทรงกระบอกจำนวนมาก โดยแต่ละลูกกลิ้งทำหน้าที่เหมือนล้อแยกกัน
ตัวอย่างตลับลูกปืนในยุคแรกถูกค้นพบในเรือโรมันโบราณที่สร้างขึ้นเมื่อ 40 ปีก่อนคริสตกาลที่ทะเลสาบนามิในอิตาลี โดยใช้ตลับลูกปืนไม้ในการรองรับโต๊ะหมุน กล่าวกันว่าเลโอนาร์โด ดา วินชีได้บรรยายตลับลูกปืนประเภทหนึ่งไว้เมื่อราวปี ค.ศ. 1500 ปัจจัยที่ยังไม่พัฒนาของตลับลูกปืนประการหนึ่งก็คือ ตลับลูกปืนอาจชนกันเอง ทำให้เกิดแรงเสียดทานเพิ่มขึ้น แต่ปรากฏการณ์นี้สามารถป้องกันได้โดยการวางตลับลูกปืนไว้ในกรงเล็กๆ ทีละอัน ในศตวรรษที่ 17 กาลิเลโอได้ให้คำอธิบายเกี่ยวกับตลับลูกปืนแบบ "ติดกรง" ในยุคแรก ในช่วงปลายศตวรรษที่ 17 C. Warlow จากอังกฤษได้ออกแบบและผลิตตลับลูกปืน ซึ่งติดตั้งบนรถไปรษณีย์เพื่อทดลองใช้ และ P. Worth จากอังกฤษได้รับสิทธิบัตรสำหรับตลับลูกปืน ตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งที่ใช้งานได้จริงรุ่นแรกสุดที่มีกรงถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยจอห์น แฮร์ริสัน ช่างทำนาฬิกาในปี ค.ศ. 1760 เพื่อสร้างเครื่องวัดชั่วโมง H3 ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 HR Hertz จากเยอรมนีได้ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับความเครียดจากการสัมผัสในตลับลูกปืน จากความสำเร็จของเฮิรตซ์ R. Strerbeck จากเยอรมนีและ A. Palmgren จากสวีเดนได้ทำการทดลองอย่างกว้างขวาง ซึ่งมีส่วนช่วยในการพัฒนาทฤษฎีการออกแบบและการคำนวณอายุความล้าของตลับลูกปืน ต่อมา NP Petrov จากรัสเซียได้นำกฎความหนืดของนิวตันมาใช้ในการคำนวณแรงเสียดทานของตลับลูกปืน สิทธิบัตรฉบับแรกสำหรับร่องลูกกลิ้งได้รับโดย Philip Vaughn แห่ง Carson ในปี 1794
ในปี พ.ศ. 2426 ฟรีดริช ฟิชเชอร์เสนอให้ใช้เครื่องจักรผลิตที่เหมาะสมในการเจียรลูกเหล็กที่มีขนาดเท่ากันและมีความกลมที่แม่นยำ ซึ่งถือเป็นการวางรากฐานให้กับอุตสาหกรรมตลับลูกปืน โอ. เรย์โนลด์สจากสหราชอาณาจักรได้ทำการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์เกี่ยวกับการค้นพบของธอร์และได้สมการเรย์โนลด์ส ซึ่งถือเป็นการวางรากฐานสำหรับทฤษฎีการหล่อลื่นแบบไฮโดรไดนามิก