Beban Aksial vs. Beban Radial: Memilih Bearing untuk Keduanya

Sebuah bearing bola alur dalam 6208 yang menahan beban radial 2.500 N memiliki umur terhitung sekitar 39.000 jam. Tambahkan gaya dorong 1.000 N, dan umur terhitung bearing yang sama menjadi sekitar 21.000 jam. Bearing tidak berubah, kecepatannya tidak berubah, dan gaya resultan hanya meningkat kurang dari 8%. Yang berubah adalah arah sebagian beban, dan perhitungan katalog memangkas hampir separuh umur pakainya (NSK, diakses 2026-08-24).

Itulah alasan arah beban layak dibahas tersendiri. Beban radial bekerja tegak lurus terhadap sumbu poros, beban aksial bekerja sepanjang sumbu tersebut, sedangkan katalog bearing memublikasikan satu nilai kapasitas yang tidak dapat dibandingkan langsung dengan salah satunya. Panduan ini membahas tiga hal: rasio yang menentukan apakah gaya dorong perlu diperhitungkan; perhitungan ISO 281 yang mengubah dua komponen gaya menjadi satu angka untuk dibandingkan dengan kapasitas bearing; dan batas aksial mutlak setiap tipe bearing, termasuk beberapa tipe yang batasnya nol.

Poin-Poin Utama

• Beban radial bekerja tegak lurus terhadap sumbu poros; beban aksial, yang juga disebut gaya dorong, bekerja sepanjang sumbu tersebut. Hampir tidak ada aplikasi nyata dengan hanya satu arah beban, sehingga kondisi beban gabungan menjadi penentu pemilihan.
• Katalog menetapkan kapasitas berdasarkan satu angka, sehingga dua komponen gaya harus disederhanakan menjadi satu. Menurut ISO 281, angka tersebut adalah beban ekuivalen dinamis, P = X Fᵣ + Y Fₐ.
• Di bawah ambang e yang khusus untuk setiap bearing, beban aksial tidak memengaruhi perhitungan. Di atas ambang tersebut, suku aksial masuk ke perhitungan umur dan dampaknya besar karena L₁₀ sebanding dengan (C/P)³ untuk bearing bola.
• Setiap tipe memiliki batas aksial mutlak. Bearing bola alur dalam baris tunggal standar hanya dapat menerima beban aksial murni hingga Fₐ ≤ 0,5 C₀, dan hanya 0,25 C₀ untuk seri kecil atau ringan. Bearing rol silindris NU sisi bebas tidak dapat menerima beban aksial sama sekali.
• Bearing kontak sudut dan bearing rol tirus menghasilkan beban aksial secara internal, bahkan hanya dari beban radial. Gaya terinduksi tersebut harus dimasukkan ke dalam perhitungan meskipun tidak ada gaya eksternal yang mendorong poros.

Definisi Beban Aksial dan Radial

Beban radial bekerja tegak lurus terhadap sumbu poros. Beban aksial bekerja sejajar dengannya, dan gaya dorong hanyalah istilah umum untuk beban aksial. Kosakata ini ditetapkan dalam ISO 5593. Hal tersebut lebih penting daripada kelihatannya karena glosarium produsen tidak selalu konsisten, sedangkan istilah pada gambar teknik perlu didukung oleh suatu standar.

Itulah seluruh perbedaannya, dan perlu dinyatakan dengan jelas karena sebagian besar pembahasan mengenai topik ini berhenti di sini. Mengetahui arah panah gaya belum memberi tahu Anda bearing apa yang harus dibeli. Jika Anda memerlukan gambaran jenis bearing sebelum masuk ke perhitungan, tinjauan berbagai jenis bearing mengelompokkan setiap tipe berdasarkan beban yang dapat ditahannya.

Ada pula komponen ketiga yang sama sekali tidak tercakup dalam perbandingan aksial dan radial. Beban momen muncul ketika gaya resultan tidak melewati pusat bearing, sehingga membebani satu sisi lintasan gelinding sekaligus mengurangi beban pada sisi lainnya. Satu bearing sempit tidak dapat menahannya. Jika kondisi beban Anda mencakup momen nyata, solusinya adalah susunan lain, bukan faktor tambahan dalam rumus. Gunakan pasangan bearing dengan jarak antartumpuan, bearing baris ganda, atau desain kontak empat titik. Menggunakan faktor X dan Y pada poros yang menerima beban momen menghasilkan jawaban yang benar secara aritmetika tetapi salah secara mekanis.

Kondisi Beban Sebenarnya Adalah Beban Gabungan

Beban radial murni dan aksial murni adalah kondisi dalam buku teks. Mesin produksi menerima keduanya sekaligus, dan rasio di antara keduanya yang benar-benar menentukan pemilihan bearing.

Komponen aksial biasanya berasal dari sistem penggerak, bukan dari sesuatu yang jelas tampak menghasilkan gaya dorong. Gigi roda gigi heliks menghasilkannya melalui geometri gigi. Roda gigi kerucut dan penggerak roda gigi cacing menghasilkannya sebagai komponen utama; pada penggerak cacing, komponen ini biasanya dominan. Tarikan sabuk menimbulkan gaya keliling yang besarnya bergantung pada torsi yang diteruskan. Pasangan bearing kontak sudut juga menghasilkannya secara internal, yang dibahas tersendiri pada bagian di bawah. Pemuaian termal poros yang tertahan oleh bearing sisi tetap kedua juga menghasilkannya tanpa gaya eksternal sama sekali.

Dua faktor pengali mengubah gaya penggerak teoretis menjadi beban bearing, dan keduanya berasal dari panduan pemilihan SKF (diakses 2026-08-24):

Roda gigi yang dibuat dengan akurasi tinggi hampir tidak menimbulkan gaya tambahan. Roda gigi berpresisi lebih rendah menimbulkannya, dan faktor tersebut merupakan cara yang realistis untuk memperhitungkannya dalam kondisi beban.

Satu batasan perlu dijelaskan sebelum perhitungan dimulai. Setiap metode katalog di sini memperlakukan poros sebagai balok statis tertentu yang bertumpu pada tumpuan kaku tanpa momen. Deformasi elastis bearing, rumah bearing, dan rangka mesin diabaikan, demikian pula momen akibat defleksi poros. Penyederhanaan tersebut memungkinkan perhitungan dilakukan secara manual, tetapi juga menjadi alasan poros fleksibel dalam rumah bearing yang lentur pada akhirnya perlu dianalisis dengan perangkat lunak sistem, bukan sekadar rumus. Memahami batas metode merupakan bagian dari penggunaannya secara benar.

Ambang yang Menentukan Apakah Gaya Dorong Diperhitungkan

Untuk bearing radial baris tunggal, beban aksial mengubah perhitungan umur hanya setelah rasio Fₐ/Fᵣ melampaui nilai batas e. Di bawah e, beban ekuivalennya cukup P = Fᵣ dan gaya dorong tidak mengurangi umur terhitung. Di atas e, suku aksial masuk dan mulai mendominasi.

Jebakannya adalah menganggap e sebagai konstanta. Nilainya dipublikasikan untuk setiap bearing dalam tabel produk, dan pada bearing bola alur dalam nilainya berubah mengikuti rasio f₀Fₐ/C₀ᵣ. Dengan demikian, nilainya bergantung pada beban aksial yang sedang diuji. Anda tidak dapat mengambil satu angka untuk "bearing bola" lalu menggunakannya kembali.

Pada bearing baris ganda, tidak ada pengecualian untuk gaya dorong ringan. Beban aksial ringan sekalipun memengaruhi beban ekuivalen dan harus diperhitungkan, sedangkan bearing baris tunggal mengabaikannya jika masih di bawah e. Ini merupakan pertimbangan pemilihan yang nyata dan berlawanan dengan intuisi: menggandakan jumlah baris meningkatkan kapasitas, bukan toleransi terhadap gaya dorong yang tidak terukur.

Mengubah Beban Radial dan Aksial Menjadi Satu Angka

ISO 281 mendefinisikan beban ekuivalen dinamis P sebagai beban hipotesis yang berdampak sama terhadap umur bearing seperti beban gabungan aktual, dan menghitungnya sebagai:

P = _X F_ᵣ + _Y F_ₐ

Hitung contoh bearing 6208 pada bagian pembuka dengan menggunakan data katalog NSK. Kapasitas bearing tersebut adalah Cᵣ = 32.000 N dan C₀ᵣ = 17.900 N, dengan f₀ = 14,0. Kondisi bebannya adalah Fᵣ = 2.500 N dan Fₐ = 1.000 N.

1. Tentukan ambang. f₀Fₐ/C₀ᵣ = 14,0 × 1.000 / 17.900 = 0,782, sehingga diperoleh e ≈ 0,26.
2. Uji rasionya. Fₐ/Fᵣ = 1.000 / 2.500 = 0,4, yang melampaui e. Suku aksial berlaku.
3. Baca faktornya. X = 0,56 dan Y = 1,67 berdasarkan interpolasi linear pada tabel katalog.
4. Hitung. P = 0,56 × 2.500 + 1,67 × 1.000 = 3.070 N.

Dua hal pada diagram tersebut perlu dicermati. Faktor radial X = 0,56 mengurangi bobot beban radial terukur dari 2.500 N menjadi kontribusi 1.400 N. Faktor aksial Y = 1,67 memperbesar bobot beban aksial terukur dari 1.000 N menjadi kontribusi 1.670 N. Dengan demikian, suku aksial menjadi lebih besar daripada suku radial meskipun gaya dorong hanya 40% dari gaya radial.

Dampaknya terhadap umur ditentukan oleh eksponen. L₁₀ sebanding dengan (C/P)³ untuk bearing bola, sehingga kenaikan P dari 2.500 N menjadi 3.070 N mengalikan umur terhitung dengan (2.500/3.070)³ = 0,54. Faktor umur NSK untuk kondisi yang sama berubah dari 4,26 menjadi 3,47, yang menghasilkan nilai 0,54 melalui cara lain, sehingga umur sekitar 39.000 jam turun menjadi sekitar 21.000 jam. Sekitar 46% umur terhitung hilang. Sensitivitas yang sama membuat kelebihan beban 10% mengurangi sekitar seperempat umur terhitung, sebagaimana dibahas lebih lanjut dalam panduan mode kegagalan bearing.

Pada titik operasi ini, satu kilonewton gaya dorong menimbulkan kerusakan lebih kecil daripada satu kilonewton beban radial tambahan. Penambahan 1.000 N secara aksial menghasilkan P = 3.070 N. Sebaliknya, penambahan 1.000 N secara radial menghasilkan P = 3.500 N karena beban radial murni dibandingkan langsung dengan kapasitas tanpa pengurangan faktor 0,56. Anggapan umum bahwa gaya dorong selalu menjadi arah yang paling berbahaya tidak sesuai dengan hasil perhitungan. Yang membuat beban aksial berbahaya bukan faktornya, melainkan batas pada bagian berikutnya, serta fakta bahwa Y terus meningkat seiring pertumbuhan rasio sementara X tetap.

Satu catatan untuk perbandingan tersebut: hasil itu berlaku pada titik operasi yang telah diverifikasi dan tidak dapat digeneralisasi menjadi sebuah kurva. Y juga bukan konstanta karena nilainya menurun ketika f₀Fₐ/C₀ᵣ meningkat, sehingga titik perpotongannya berubah mengikuti kondisi beban. Baca faktor untuk bearing dan beban aktual, jangan menggunakan kembali satu pasangan faktor.

Untuk memahami kapasitas C dan C₀ serta cara rumus L₁₀ dan faktor keamanan s₀ dibangun berdasarkan keduanya, lihat beban dinamis vs. beban statis pada bearing.

Sisi Statis dari Pertanyaan yang Sama

Pemisahan arah beban muncul kembali dalam pemeriksaan statis, dengan koefisien berbeda dan menurut standar berbeda. Untuk bearing bola alur dalam baris tunggal, ISO 76 memberikan beban ekuivalen statis P₀ = 0,6 Fᵣ + 0,5 Fₐ. Ada satu ketentuan nilai minimum: jika hasil P₀ lebih rendah daripada Fᵣ, maka P₀ = Fᵣ.

Gunakan kondisi 6208 yang sama. P₀ = 0,6 × 2.500 + 0,5 × 1.000 = 2.000 N, yang lebih kecil daripada beban radial 2.500 N. Dengan demikian, ketentuan nilai minimum berlaku dan P₀ = 2.500 N. Gaya dorong sama sekali tidak memengaruhi pemeriksaan statis. Ini bukan kesalahan metode, melainkan cara metode tersebut mencegah rata-rata berbobot mengecilkan beban yang benar-benar ditahan bearing.

Koefisien statis juga memberikan penalti pada susunan bearing dengan cara yang tidak terjadi pada koefisien dinamis. Untuk pasangan yang dicocokkan dan dipasang berpunggungan atau berhadapan, sumber yang sama memberikan P₀ = Fᵣ + 1,7 Fₐ. Koefisien aksial meningkat lebih dari tiga kali lipat, dari 0,5 menjadi 1,7.

Batas Aksial Menurut Tipe Bearing

Setiap tipe bearing memiliki batas mutlak untuk beban aksial yang dapat ditahannya, dan pada beberapa tipe batas tersebut adalah nol. Batas ini terpisah dari perhitungan beban ekuivalen: suatu kondisi beban dapat lulus perhitungan umur tetapi tetap tidak diizinkan.

Sumber tabel adalah data produk SKF untuk setiap tipe, diakses 2026-08-24.

Beberapa baris perlu diperjelas. Bearing rol silindris sisi bebas tidak menahan gaya dorong sama sekali, dan beban ekuivalen statisnya adalah P₀ = Fᵣ tanpa suku aksial. Jika kedua cincin diberi flensa dan bearing digunakan sebagai sisi tetap, bearing dapat menahan Fₐ hingga 0,5 Fᵣ. Itu adalah bearing yang berbeda, bukan perhitungan berbeda untuk bearing yang sama. Thrust bearing bola tidak memiliki suku radial dalam model dinamis maupun statis karena bearing tersebut memang tidak dirancang untuk beban radial. Ketika gaya dorong menjadi seluruh kondisi beban, bukan hanya salah satu komponennya, pemilihan beralih ke thrust bearing yang dirancang khusus dan tidak lagi menjadi persoalan rasio arah.

Bearing rol sferis dapat menahan beban aksial, bahkan beban aksial murni, sehingga menjadi pengecualian dalam tabel. Batasnya bergantung pada pemasangan, bukan geometri: jika dipasang dengan benar menggunakan selongsong adaptor pada poros polos tanpa bahu penahan tetap, beban aksial yang diizinkan turun menjadi Fₐₚ = 0,003 B d. Bearing tidak menjadi lebih lemah; gaya cengkeram akibat gesekan yang menahan bearing pada poros menjadi pembatasnya.

Batas Aksial Bukan Batas Kapasitas Statis

Bagian inilah yang sering terlewat dan menjadi alasan suatu kondisi beban dapat lulus semua perhitungan di atas tetapi tetap merusak bearing.

Batas beban aksial yang diizinkan pada bearing bola alur dalam adalah beban ketika elips kontak mulai melewati bahu lintasan gelinding. Ketika beban aksial meningkat, sudut kontak berubah dan bidang kontak berbentuk elips bergeser menaiki sisi alur hingga sebagian melampaui tepinya. NSK menyatakan secara langsung bahwa batas ini berbeda dari nilai P₀ yang diperoleh dari C₀ dan faktor aksial statis Y₀. NSK juga menyebutkan konsekuensinya: elips kontak dapat melewati bahu meskipun beban aksial masih di bawah batas P₀ (Katalog NSK E1103, diakses 2026-08-24).

Pemeriksaan statis yang lulus tidak membuktikan bahwa beban aksial dapat diterima. Kapasitas statis membatasi deformasi permanen pada bidang kontak. Batas aksial menentukan apakah bidang kontak tetap berada pada lintasan gelinding. Keduanya merupakan mekanisme kegagalan berbeda dengan batas berbeda, dan batas geometris dapat tercapai lebih dahulu.

Jika diterapkan pada contoh ini, 6208 berada dalam seri diameter 2 dengan lubang 40 mm sehingga tidak termasuk kedua pengecualian tersebut. Batas aksial murninya adalah 0,5 × 17.900 = 8.950 N. Gaya dorong 1.000 N dalam kondisi beban masih jauh di dalam batas tersebut. Pada bearing dengan lubang 40 mm yang sama tetapi seri diameter 0, batasnya turun menjadi seperempat C₀. Penggantian semacam ini tampak identik secara dimensi pada gambar teknik, tetapi tidak setara saat digunakan. Jebakan yang sama dalam bentuk berbeda muncul saat mencari padanan nomor bearing antarprodusen.

Beban Aksial yang Tidak Pernah Diterapkan

Bearing kontak sudut baris tunggal atau bearing rol tirus meneruskan beban radial dari satu lintasan ke lintasan lain pada sudut terhadap sumbu bearing. Jalur beban miring tersebut menginduksi gaya aksial internal meskipun tidak ada gaya dorong eksternal. Gaya ini merupakan konsekuensi sudut kontak, bukan akibat gaya eksternal dari mesin. Karena itulah bearing tersebut dipasang sebagai pasangan berlawanan, bukan sendiri-sendiri: pasangan tersebut menyediakan reaksi bagi gaya terinduksi.

Konsekuensi praktisnya, komponen terinduksi harus dimasukkan ke dalam perhitungan beban ekuivalen untuk susunan yang disetel dan dibentuk dari dua bearing tunggal atau pasangan tandem. Jika diabaikan, perhitungannya bukan sekadar kurang konservatif, melainkan benar-benar salah karena bearing menahan gaya dorong yang tidak pernah tercantum dalam kondisi beban.

Persamaan katalog untuk susunan tersebut memiliki syarat yang mudah terlewat dan mudah dilanggar pada gambar teknik nyata. Persamaan hanya berlaku jika kedua bearing memiliki sudut kontak identik dan disetel saling berlawanan hingga kelonggarannya praktis nol, tanpa prabeban. Pasang pasangan dengan kelonggaran, dengan prabeban, atau dengan sudut kontak berbeda, maka persamaan tersebut tidak lagi menggambarkan susunannya. Pada kondisi itu, persoalan harus dianalisis dengan perangkat lunak susunan bearing, bukan spreadsheet.

Kesalahan susunan lain dapat menimbulkan beban aksial tanpa gaya eksternal: dua bearing sisi tetap pada satu poros. Kedua ujung ditahan secara aksial sementara poros memuai akibat panas. Pemuaian itu tidak memiliki ruang selain menekan bearing sebagai beban aksial yang tidak tercantum dalam kondisi beban maupun gambar teknik. Susunan satu bearing sisi tetap dan satu bearing sisi bebas mencegah masalah ini. Inilah alasan bearing rol silindris sisi bebas dalam tabel di atas dirancang tidak menahan gaya dorong.

Untuk pembahasan terperinci mengenai sudut kontak serta kode susunan DB, DF, dan DT, lihat panduan bearing bola kontak sudut. Untuk memilih di antara kedua tipe rol dalam pasangan sisi tetap dan sisi bebas, lihat bearing rol tirus vs. silindris.

Beban yang Terlalu Kecil Juga Merupakan Kondisi Beban

Bearing dengan beban terlalu ringan mengalami kegagalan akibat selip dan pelumuran, bukan kelelahan. Elemen gelinding memerlukan beban yang cukup agar menggelinding, bukan meluncur. Di bawah titik tersebut, mekanisme kegagalannya berubah sepenuhnya. Karena itu, setiap bearing memiliki beban minimum sekaligus beban maksimum.

Kaidah umum dari SKF (diakses 2026-08-24) adalah 0,01 C untuk bearing bola dan 0,02 C untuk bearing rol. Untuk 6208, nilainya 0,01 × 32.000 = 320 N, dan beban radial 2.500 N jauh melampauinya.

Beban minimum ditetapkan untuk setiap arah pada tipe yang memerlukannya. Bearing rol tirus baris tunggal memerlukan beban minimum Fᵣₘ = 0,017 C atau Fₐₘ = 0,009 C/Y, tergantung arah pembebanannya. Bearing rol sferis memerlukan Pₘ = 0,01 C₀, yang turun menjadi 0,003 C₀ jika dilumasi oli pada kecepatan di bawah 0,3 kali kecepatan acuan.

Persyaratan tersebut paling kritis saat akselerasi cepat, penyalaan dan penghentian cepat, serta pada kecepatan di atas 50% kecepatan batas yang tercantum dalam tabel produk. Dalam kondisi tersebut, elemen gelinding memiliki peluang terbesar kehilangan traksi. Jika beban minimum tidak dapat dipenuhi, tindakan perbaikannya secara berurutan adalah memilih seri dimensi lebih kecil, menggunakan pelumasan khusus atau prosedur running-in, menggunakan bearing berlapis, atau menerapkan prabeban. Prabeban merupakan jawaban yang paling umum dan berinteraksi langsung dengan kelompok kelonggaran yang dipesan, sebagaimana dibahas dalam panduan kelonggaran internal bearing.

Pemeriksaan Arah Beban dalam Enam Langkah

Pemeriksaan lengkap terdiri atas enam langkah. Dua langkah yang sering dilewatkan dalam praktik adalah beban terinduksi dan batas aksial. Melewatkan salah satunya akan menghasilkan perhitungan yang tampak lengkap, padahal tidak.

1. Uraikan gaya eksternal menjadi Fᵣ dan Fₐ pada setiap posisi bearing, lalu terapkan faktor beban roda gigi atau sabuk dari sistem penggerak.
2. Tambahkan gaya aksial terinduksi jika menggunakan bearing kontak sudut atau rol tirus sebelum menghitung hal lainnya.
3. Cari nilai e untuk bearing tertentu, lalu hitung Fₐ/Fᵣ dan bandingkan keduanya.
4. Hitung P. Di atas e, P = X Fᵣ + Y Fₐ dengan faktor bearing tersebut. Di bawah e, P = Fᵣ, tetapi hanya untuk bearing baris tunggal.
5. Periksa batas dan kondisi statis. Uji beban aksial terhadap batas izin untuk tipe tersebut, lalu uji P₀ secara terpisah terhadap C₀ untuk kondisi puncak atau diam.
6. Periksa beban minimum pada batas bawah siklus kerja, bukan hanya batas atasnya.

Jika dijalankan dari awal hingga akhir, kondisi 6208 menghasilkan:

• Langkah 1. Fᵣ = 2.500 N dan Fₐ = 1.000 N.
• Langkah 2. Tidak ada komponen terinduksi karena bearing yang digunakan adalah bearing bola alur dalam.
• Langkah 3. e ≈ 0,26 dibandingkan rasio 0,4, sehingga suku aksial berlaku.
• Langkah 4. P = 3.070 N, dibandingkan dengan Cᵣ = 32.000 N.
• Langkah 5. Beban aksial 1.000 N dibandingkan dengan batas 8.950 N. P₀ = 2.500 N dibandingkan dengan C₀ᵣ = 17.900 N, sehingga faktor keamanan statisnya 7,2.
• Langkah 6. Persyaratan beban minimum 320 N, yang dipenuhi oleh aplikasi.

Setiap angka tersebut dapat ditelusuri ke standar atau tabel produk yang dipublikasikan.

Ketertelusuran itulah intinya. Bearing yang memenuhi keenam langkah dapat dipertanggungjawabkan kepada departemen mutu tanpa bergantung pada produsennya. Dasarnya adalah ISO 281, ISO 76, serta kapasitas beban yang dipublikasikan produsen dan dapat diaudit. Tetapkan angka dan standarnya, maka pertanyaan mengenai asal produk akan terjawab dengan sendirinya.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apakah bearing bola dapat menahan beban aksial?

Ya. Bearing bola alur dalam baris tunggal standar dapat menerima beban aksial murni hingga Fₐ ≤ 0,5 C₀, yaitu kapasitas beban statis dasarnya. Dua kategori dibatasi hingga separuh nilai tersebut, yaitu 0,25 C₀: bearing dengan lubang 12 mm atau kurang dan bearing dalam seri diameter 8, 9, 0, dan 1. Bearing bola alur dalam baja tahan karat juga dibatasi hingga 0,25 C₀. Melampaui batas tersebut dapat sangat mengurangi umur pakai, dan mekanisme penentunya adalah elips kontak yang melewati bahu lintasan gelinding, bukan beban statis berlebih.

Apa perbedaan beban aksial dan radial?

Beban radial bekerja tegak lurus terhadap sumbu poros, sedangkan beban aksial bekerja sepanjang sumbu tersebut. Beban aksial juga disebut gaya dorong. ISO 5593 menetapkan kosakata ini. Kondisi ketiga, yaitu beban momen, muncul ketika gaya resultan tidak melewati pusat bearing. Kondisi tersebut memerlukan pasangan bearing atau desain baris ganda, bukan faktor beban.

Bearing mana yang paling baik menahan beban gabungan aksial dan radial?

Bearing rol tirus, bearing bola kontak sudut, dan bearing rol sferis; masing-masing menangani beban gabungan dengan cara berbeda. Bearing rol tirus baris tunggal menggunakan P = 0,4 Fᵣ + Y Fₐ di atas ambang. Bearing bola kontak sudut baris tunggal menggunakan P = X Fᵣ + Y₂ Fₐ. Bearing rol sferis menggunakan P = 0,67 Fᵣ + Y₂ Fₐ dan dapat menerima beban aksial murni, yang tidak dapat dilakukan dua tipe lainnya dalam pemasangan tunggal. Tipe rol tirus dan kontak sudut sama-sama memerlukan pasangan berlawanan karena menghasilkan beban aksial secara internal.

Apakah bearing rol silindris dapat menahan gaya dorong?

Hanya dalam konfigurasi sisi tetap dengan flensa. Bearing rol silindris dengan flensa pada cincin dalam dan luar dapat menahan beban aksial hingga Fₐ ≤ 0,5 Fᵣ bersama beban radialnya. Di atas ambang, bearing tersebut menggunakan P = 0,92 Fᵣ + Y Fₐ. Jika digunakan sebagai bearing sisi bebas, bearing tidak menahan beban aksial sama sekali. Beban ekuivalen dinamisnya cukup P = Fᵣ dan beban ekuivalen statisnya P₀ = Fᵣ, tanpa suku aksial. Ketidakmampuan menahan gaya dorong tersebut merupakan fitur desain karena memungkinkan poros memuai akibat panas tanpa membebani bearing.

Apa yang terjadi jika beban aksial diperkirakan terlalu rendah?

Ada dua akibat terpisah dari dua mekanisme berbeda. Umur terhitung bearing bola menurun mengikuti pangkat tiga kenaikan beban ekuivalen, sehingga kondisi beban yang menetapkan gaya dorong terlalu rendah akan menghasilkan perkiraan umur terlalu tinggi. Secara terpisah, elips kontak dapat melewati bahu lintasan gelinding, dan hal tersebut dapat terjadi meskipun beban aksial masih di bawah batas statis P₀. Pemeriksaan statis yang lulus bukan bukti bahwa beban dapat diterima. Kerusakan yang timbul diklasifikasikan menurut ISO 15243, dan polanya dibahas dalam panduan kegagalan bearing.

Kesimpulan

Arah beban merupakan persoalan perhitungan, bukan sekadar kategori. Tiga hal berikut paling menentukan:

• Rasio menjadi penentu. Di bawah ambang e milik bearing tersebut, beban aksial tidak masuk ke perhitungan umur. Di atasnya, P = X Fᵣ + Y Fₐ, dan suku aksial dapat melampaui suku radial meskipun gaya dorong masih kurang dari separuh gaya total.
• Konversinya distandardisasi. Gunakan ISO 281 untuk kondisi dinamis dan ISO 76 untuk kondisi statis, dengan faktor yang dipublikasikan untuk setiap bearing, bukan setiap tipe. Baca faktor untuk komponen yang benar-benar digunakan.
• Batas ditetapkan menurut tipe dan terpisah dari kapasitas. Nilainya 0,5 C₀ untuk bearing bola alur dalam standar, 0,25 C₀ untuk seri kecil dan ringan, 0,5 Fᵣ untuk bearing rol silindris sisi tetap berflensa, dan nol untuk tipe sisi bebas. Batas geometris dapat tercapai sebelum batas statis.

Jika kondisi beban Anda memiliki kedua komponen, kirimkan data aplikasi kepada tim teknik ANDE Bearing: beban radial, beban aksial, kecepatan, dan ruang pemasangan yang tersedia. Kami akan memberikan rekomendasi bearing beserta perhitungan ISO 281 sehingga pemilihannya dapat diperiksa, bukan sekadar dipercaya. Anda juga dapat memulai dari tipe yang sudah diketahui kebutuhannya, yaitu bearing bola alur dalam, bearing rol tirus, atau bearing rol silindris.

Tentang Penulis

Jeff Li menulis tentang rekayasa bearing dan pengadaan global untuk ANDE Bearing. Ia bekerja langsung dengan pembeli OEM dan aftermarket di industri otomotif, industri berat, dan energi terbarukan. Terhubung melalui LinkedIn.