صفر تا صد انواع بلبرینگ و رولبرینگ بخش اول

مقدمه

از واگن برقی کوچک سوپرمارکت گرفته تا نیروگاه های عظیم، تعداد زیادی از تجهیزات سبک و همچنین تجهیزات صنعتی، بدون استفاده از یاتاقان ها به نوعی نمی توانند کار کنند.

بلبرینگ ها یک جزء مهم تریبولوژیکی بسیاری از انواع ماشین آلات هستند و در اشکال و اشکال مختلفی وجود دارند. آنها را می توان به عنوان یک عنصر ماشینی تعریف کرد که فقط نوع خاصی از حرکت (محدودیت درجات آزادی) را در سیستمی که ممکن است تحت بارگذاری استاتیک یا دینامیکی باشد پشتیبانی می کند/اجازه می دهد.

به عنوان مثال یک درب کشویی است. درب را نمی توان بلند کرد یا از جای خود برداشت. برای باز کردن آن فقط کشویی اجازه می دهد. حرکت ممکن به حرکت لغزشی توسط یاتاقان ها محدود می شود.

هدف یاتاقان ها چیست؟

هدف اصلی یاتاقان ها جلوگیری از تماس مستقیم فلز به فلز بین دو عنصر است که در حرکت نسبی هستند. این امر از اصطکاک، تولید گرما و در نهایت سایش و پارگی قطعات جلوگیری می کند . همچنین مصرف انرژی را کاهش می دهد زیرا حرکت لغزشی با نورد کم اصطکاک جایگزین می شود.

آنها همچنین بار عنصر دوار را به محفظه منتقل می کنند. این بار ممکن است شعاعی، محوری یا ترکیبی از هر دو باشد. یک بلبرینگ همچنین آزادی حرکت قطعات متحرک را در جهت های از پیش تعریف شده محدود می کند.

بلبرینگ عناصر نورد

بلبرینگ های المنت نورد حاوی عناصر غلتشی به شکل توپ یا استوانه هستند. می دانیم که چرخاندن چرخ آسان تر از لغزش آن بر روی زمین است زیرا میزان اصطکاک غلتشی کمتر از اصطکاک لغزشی است. در اینجا نیز همین اصل در کار است. یاتاقان های عناصر غلتشی برای تسهیل حرکت آزاد قطعات در حرکت چرخشی استفاده می شوند.

حتی زمانی که در برنامه ها به حرکت خطی نیاز داریم، تبدیل حرکت چرخشی به حرکت کشویی آسان است. پله برقی یا نوار نقاله را در نظر بگیرید. اگرچه حرکت خطی است، اما با غلتک هایی که توسط موتورها حرکت می کنند، تغذیه می شود.

مثال دیگر یک پمپ رفت و برگشتی است که می تواند انرژی دورانی موتور را با کمک اتصالات به حرکت انتقالی تبدیل کند. در هر یک از این کاربردها، بلبرینگ‌های ساچمه‌ای برای پشتیبانی از محورهای موتور و همچنین محورهای دیگر غلتک‌ها در مجموعه استفاده می‌شوند.

عناصر نورد بار را بدون اصطکاک زیاد حمل می کنند زیرا اصطکاک لغزشی با اصطکاک غلتشی جایگزین می شود. یاتاقان های غلتکی را می توان به دو نوع اصلی تقسیم کرد: بلبرینگ و یاتاقان غلتکی.

بلبرینگ

بلبرینگ یکی از رایج ترین انواع یاتاقان های مورد استفاده است. از یک ردیف توپ به عنوان عناصر چرخان تشکیل شده است. آنها بین دو قطعه فلزی حلقوی شکل گیر افتاده اند. این قطعات فلزی به عنوان نژاد شناخته می شوند. مسابقه درونی برای چرخش آزاد است در حالی که مسابقه بیرونی ساکن است.

بلبرینگ ها اصطکاک بسیار کمی را در طول نورد ایجاد می کنند اما ظرفیت تحمل بار محدودی دارند. این به دلیل منطقه کوچک تماس بین توپ و مسابقه است. آنها علاوه بر بارهای شعاعی می توانند بارهای محوری را در دو جهت تحمل کنند.

بلبرینگ برای کنترل حرکت نوسانی و چرخشی استفاده می شود. به عنوان مثال، در موتورهای الکتریکی که چرخش شفت آزاد است اما محفظه موتور این گونه نیست، از بلبرینگ برای اتصال شفت به محفظه موتور استفاده می شود.

بسته به کاربرد، انواع مختلفی از بلبرینگ ها برای انتخاب در دسترس هستند.

مزایای بلبرینگ

مقاومت در برابر سایش خوب
نیاز به روغن کاری زیادی ندارد
اصطکاک کم را فراهم می کند، بنابراین اتلاف انرژی کمی دارد
عمر طولانی
تعویض آسان
ابعاد کلی کوچک
نسبتا ارزان است
می تواند بارهای رانش را تحمل کند

معایب بلبرینگ

ممکن است به دلیل ضربه ها بشکند
می تواند کاملا بلند باشد
نمی تواند وزنه های بزرگ را تحمل کند

بلبرینگ شیار عمیق

بلبرینگ های شیار عمیق پرمصرف ترین نوع بلبرینگ هستند. حلقه ای از توپ ها بین دو مسابقه به دام افتاده است که بار را منتقل می کند و امکان حرکت چرخشی بین دو مسابقه را فراهم می کند. توپ ها توسط یک نگهدارنده در جای خود ثابت می شوند.

اصطکاک غلتشی بسیار کمی دارند و برای نویز کم و لرزش کم بهینه شده اند. این باعث می شود آنها برای برنامه های با سرعت بالا ایده آل باشند.

نصب آنها نسبتاً آسان است و به حداقل تعمیر و نگهداری نیاز دارند . در حین نصب باید مراقب باشید تا از فرورفتگی ریس ها جلوگیری شود زیرا باید روی شفت ها فشار داده شوند .

بلبرینگ تماس زاویه ای

در این نوع بلبرینگ، نژادهای داخلی و خارجی نسبت به یکدیگر در امتداد محور بلبرینگ جابجا می شوند. بلبرینگ های غلتکی تماس زاویه ای برای تحمل مقادیر بیشتری از بارهای محوری در هر دو جهت علاوه بر بارهای شعاعی طراحی شده اند.

با توجه به جابجایی در نژادهای داخلی و خارجی، بار محوری را می توان از طریق یاتاقان به محفظه منتقل کرد. این بلبرینگ برای کاربردهایی که هدایت محوری صلب مورد نیاز است مناسب است.

یاتاقان‌های تماس زاویه‌ای به طور گسترده در تجهیزات کشاورزی، خودروها، گیربکس‌ها، پمپ‌ها و سایر کاربردهای پرسرعت مانند دوک‌های ابزار ماشینکاری CNC استفاده می‌شوند .

بلبرینگ خود تراز

این نوع بلبرینگ در برابر ناهماهنگی بین شفت و محفظه مصون است که ممکن است به دلیل انحراف شفت یا خطاهای نصب رخ دهد.

حلقه داخلی دارای شیارهای عمیق مشابه بلبرینگ های شیار عمیق است که به دنبال آن دو ردیف توپ و حلقه بیرونی قرار دارند. حلقه بیرونی یک شکل مقعر دارد و این به حلقه داخلی آزادی عمل می دهد تا بسته به ناهماهنگی خود را تغییر دهد.

یاتاقان توپ رانش

بلبرینگ‌های تراست نوع خاصی از بلبرینگ‌ها هستند که به‌طور خاص برای بارهای محوری طراحی شده‌اند. آنها به هیچ وجه نمی توانند بارهای شعاعی را تحمل کنند.

بلبرینگ های تراست دارای صدای کم، عملکرد روان هستند و قادر به کاربردهای با سرعت بالا هستند.

آنها به عنوان یاتاقان های یک طرفه یا دو جهته موجود هستند و انتخاب بر این اساس بستگی دارد که آیا بار یک طرفه یا دو طرفه است.

چه زمانی از بلبرینگ استفاده کنیم؟

بنابراین اجازه دهید برخی از شرایط کاری که ممکن است به بلبرینگ نیاز داشته باشد را بیان کنیم.

بارهای رانش وجود دارد. طراحی بلبرینگ‌ها باعث می‌شود آنها بتوانند بارهای محوری را تحمل کنند.

بدون بارهای سنگین یاتاقان ها به دلیل داشتن عناصر نورد توپی، تمام نیرو را روی چند نقطه تماس متمرکز می کنند. این می تواند منجر به شکست زودهنگام با بارهای زیاد شود.

سرعت های بالا. نقطه تماس کوچک بلبرینگ نیز به معنای اصطکاک کمتر است. بنابراین مقاومت کمتری برای غلبه وجود دارد و بنابراین دستیابی به سرعت های بالا با این نوع بلبرینگ ها آسان تر است.