رولبرینگ مخروطی

رولبرینگ مخروطی (Tapered Roller Bearing)

در رولبرینگ مخروطی لایه های درونی و بیرونی با غلتک های مخروطی که بین آنها قرار گرفته اند زاویه دار هستند؛ به طوری که سطح غلتک ها در محور بلبرینگ همگرا می شود. این بیرینگ ها از این جهت منحصر به فرد هستند كه برخلاف بیشتر یاتاقان ها كه می توانند یکی از بارهای محوری یا شعاعی را تحمل كنند، مقادیر زیادی بار را در هر دو جهت تحمل می كنند.

رولبرینگ مخروطی یک ردیفه به این دلیل محدود شده است که بتواند بارهای زیاد محوری را در یک جهت تحمل کند اما اگر در کنار یک رولبرینگ مخروطی دوم تنظیم شود، آن بار محوری خنثی می شود. این امر اجازه می دهد تا یاتاقان ها، بارهای زیاد شعاعی و محوری را از جهت های مختلف بپذیرند؛ به همین دلیل از بیرینگ مخروطی جفت شده در چرخ ماشین و وسایل نقلیه استفاده می شود چون در آن ها باید همزمان نیروهای بزرگ شعاعی و محوری کنترل شود.

رولبرینگ مخروطی یکی از انواع بیرینگ‌ها است که برای تحمل بارهای شعاعی و محوری همزمان طراحی شده است. این نوع بیرینگ از غلتک‌های مخروطی شکل تشکیل شده که بین دو حلقه داخلی و خارجی مخروطی قرار می‌گیرند. شکل مخروطی غلتک‌ها و مسیرهای حرکت آنها، باعث می‌شود که نیروهای محوری به خوبی تحمل شوند.

ساختار رولبرینگ مخروطی شامل چهار بخش اصلی است: حلقه داخلی (کون داخلی)، حلقه خارجی (کاپ)، غلتک‌های مخروطی و قفسه نگهدارنده. حلقه داخلی و خارجی دارای سطوح مخروطی هستند که به غلتک‌ها اجازه می‌دهند تا در یک خط مستقیم به سمت محور اصلی حرکت کنند. قفسه نگهدارنده نیز وظیفه نگهداری و فاصله‌گذاری مناسب بین غلتک‌ها را بر عهده دارد.

از مزایای رولبرینگ مخروطی می‌توان به ظرفیت بالای تحمل بار، مقاومت در برابر ضربه، قابلیت تنظیم لقی، و عمر طولانی اشاره کرد. به دلیل هندسه مخروطی، این بیرینگ‌ها قادر به تحمل نیروهای محوری در یک جهت هستند، و معمولاً به صورت جفت و در جهت مخالف یکدیگر نصب می‌شوند تا نیروهای محوری در هر دو جهت تحمل شوند.

کاربردهای رولبرینگ مخروطی بسیار گسترده است و در صنایع مختلف مانند خودروسازی، ماشین‌آلات صنعتی، تجهیزات معدنی، و غیره استفاده می‌شود. در خودروها، این نوع بیرینگ در قسمت‌هایی مانند چرخ‌ها، دیفرانسیل، و جعبه دنده کاربرد دارد. در ماشین‌آلات صنعتی نیز برای تحمل بارهای سنگین و سرعت‌های متوسط مناسب است.

نگهداری مناسب از رولبرینگ‌های مخروطی شامل روانکاری منظم، بازرسی دوره‌ای برای آسیب‌های احتمالی، و تنظیم صحیح لقی آنها است. لقی نامناسب می‌تواند منجر به افزایش اصطکاک، گرمای اضافی، و در نهایت خرابی زودهنگام شود. همچنین، انتخاب صحیح رولبرینگ مخروطی با توجه به شرایط کاری مانند بار، سرعت، و دما بسیار مهم است و می‌تواند عمر مفید آن را افزایش دهد.

رولبرینگ مخروطی دو ردیفه

نحوه عملکرد رولبرینگ مخروطی

اساس عملکرد رولبرینگ‌های مخروطی بر پایه تماس غلتشی بین غلتک‌های مخروطی و مسیرهای حرکت آنها روی حلقه‌های داخلی و خارجی است. غلتک‌های مخروطی طوری طراحی شده‌اند که اگر امتداد سطوح مخروطی آنها ادامه یابد، همگی به یک نقطه روی محور اصلی می‌رسند. این ویژگی هندسی باعث می‌شود که غلتش خالص بدون لغزش جانبی اتفاق بیفتد. در هنگام اعمال نیرو، غلتک‌ها بین دو حلقه می‌چرخند و به‌جای اصطکاک لغزشی، اصطکاک غلتشی که بسیار کمتر است را ایجاد می‌کنند.

زمانی که بار محوری به رولبرینگ وارد می‌شود، به دلیل زاویه مخروطی، نیرو در جهت شعاعی نیز منتقل می‌شود. این خاصیت باعث می‌شود که رولبرینگ‌های مخروطی توانایی تحمل همزمان بارهای شعاعی و محوری را داشته باشند. میزان تحمل بار محوری به زاویه مخروط بستگی دارد؛ هرچه زاویه بیشتر باشد، توانایی تحمل بار محوری افزایش می‌یابد. معمولاً برای تحمل بارهای محوری در هر دو جهت، از جفت رولبرینگ مخروطی که به صورت روبروی هم نصب می‌شوند (ترتیب مستقیم یا معکوس) استفاده می‌شود.

قفسه نگهدارنده در رولبرینگ مخروطی وظیفه حفظ فاصله مناسب بین غلتک‌ها را بر عهده دارد. این قطعه از چسبیدن غلتک‌ها به یکدیگر جلوگیری می‌کند و به توزیع یکنواخت بار کمک می‌نماید. در هنگام چرخش، نیروی گریز از مرکز غلتک‌ها را به سمت بیرون هل می‌دهد، اما طراحی هندسی مخروطی و لبه‌های نگهدارنده حلقه‌ها، آنها را در موقعیت صحیح نگه می‌دارد. روانکاری مناسب در فضای بین غلتک‌ها و مسیرهای حرکت، اصطکاک را کاهش داده و از گرم شدن بیش از حد جلوگیری می‌کند.

یکی از مزایای مهم رولبرینگ‌های مخروطی، امکان تنظیم لقی آنهاست. با تغییر موقعیت نسبی حلقه‌های داخلی و خارجی نسبت به یکدیگر، می‌توان میزان لقی را کنترل کرد. لقی مناسب برای عملکرد بهینه ضروری است؛ لقی بیش از حد منجر به لرزش و کاهش دقت می‌شود، در حالی که لقی کم باعث اصطکاک بیشتر و گرم شدن می‌گردد. در کاربردهای دقیق، لقی با استفاده از واشرهای تنظیم یا مهره‌های قفلی به دقت تنظیم می‌شود تا عملکرد مطلوب و عمر طولانی بیرینگ تضمین شود.

ویژگی های رولبرینگ مخروطی

در واقع معادل غلتکی بلبرینگ تماس زاویه ای، رولبرینگ مخروطی است که در صورت طولانی تر بودن سطوح، به یک نقطه در محور بلبرینگ متصل می شود. بیرینگ های مخروطی را به راحتی می توان به صورت بخش های مجزا جدا کرد. حلقه داخلی با غلتک و شیار جدا کننده می تواند جدا شده و از حلقه بیرونی خارج شود.

رولبرینگ های مخروطی دارای قابلیت تحمل همزمان بارهای شعاعی و محوری هستند که این ویژگی آنها را برای کاربردهای متنوع صنعتی بسیار مناسب می‌سازد. ساختار هندسی مخروطی این بیرینگ‌ها باعث می‌شود که نیروهای وارده در جهت‌های مختلف به خوبی توزیع شوند. زاویه مخروط در این نوع بیرینگ‌ها متغیر است و بسته به نیازهای کاربردی می‌تواند از چند درجه تا حدود ۴۵ درجه تغییر کند. هر چه زاویه مخروط بیشتر باشد، توانایی تحمل بار محوری افزایش می‌یابد.

قابلیت تنظیم لقی از دیگر ویژگی‌های مهم رولبرینگ‌های مخروطی است که امکان کنترل دقیق فاصله بین اجزای متحرک را فراهم می‌کند. این خاصیت به کاربران اجازه می‌دهد تا بر اساس شرایط کاری، میزان لقی را تنظیم نمایند و عملکرد بهینه را تضمین کنند. رولبرینگ‌های مخروطی معمولاً دارای ساختار جداشدنی هستند که حلقه داخلی (کون) و مجموعه غلتک‌ها و قفسه از حلقه خارجی (کاپ) جدا می‌شوند. این خصوصیت، نصب و نگهداری این بیرینگ‌ها را آسان‌تر می‌کند.

عمر طولانی و مقاومت بالا در برابر خستگی از دیگر مشخصات بارز رولبرینگ‌های مخروطی است که به دلیل توزیع مناسب تنش در سطوح تماس حاصل می‌شود. این بیرینگ‌ها قادرند سرعت‌های متوسط تا بالا را تحمل کنند، هرچند در مقایسه با برخی انواع دیگر بیرینگ‌ها مانند بلبرینگ‌های کروی، محدودیت‌هایی در سرعت‌های بسیار بالا دارند. از نظر روانکاری، رولبرینگ‌های مخروطی نیازمند توجه خاص هستند و معمولاً به روغن‌کاری منظم نیاز دارند تا اصطکاک و سایش به حداقل برسد.

طراحی خاص رولبرینگ‌های مخروطی به آنها قابلیت خودتنظیمی نسبی می‌دهد که در شرایط انحراف محور یا ناهم‌محوری جزئی، همچنان عملکرد مناسبی دارند. این بیرینگ‌ها در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف تولید می‌شوند که انتخاب گسترده‌ای برای کاربردهای متنوع صنعتی فراهم می‌کند. از نظر استانداردهای جهانی، رولبرینگ‌های مخروطی در طبقه‌بندی‌های مختلفی مانند سری متریک و اینچی موجود هستند که با کدهای مشخصی شناسایی می‌شوند. دوام و استحکام این بیرینگ‌ها در محیط‌های سخت و پرتنش، آنها را به انتخابی ایده‌آل برای صنایع سنگین تبدیل کرده است.

رولبرینگ مخروطی یک ردیفه

به مانند سایر رولبرینگ ها، به رولبرینگ های مخروطی نیز باید حداقل بار، به ویژه در کاربردهای با سرعت بالا داده شود که در آنها نیروهای اینرسی و اصطکاک می تواند تأثیر مخربی بر غلتک ها و لایه ها داشته باشد.

کاربرد رولبرینگ مخروطی

رولبرینگ‌های مخروطی به دلیل توانایی تحمل همزمان بارهای شعاعی و محوری، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارند. در صنعت خودروسازی، این بیرینگ‌ها در محور چرخ‌ها، سیستم انتقال قدرت، جعبه دنده و دیفرانسیل استفاده می‌شوند. آنها قادرند نیروهای مختلف ناشی از حرکت خودرو، ترمزگیری و شتاب‌گیری را تحمل کنند. در ماشین‌آلات صنعتی سنگین، رولبرینگ‌های مخروطی در دستگاه‌های نورد، خطوط تولید فولاد، صنایع معدنی و تجهیزات ساختمانی کاربرد دارند. این بیرینگ‌ها در چنین محیط‌های پرتنشی عملکرد مطلوبی از خود نشان می‌دهند.

در صنعت راه‌آهن، این بیرینگ‌ها در سیستم‌های محوری واگن‌ها، لوکوموتیوها و سیستم‌های ترمز استفاده می‌شوند. قابلیت تحمل بارهای سنگین و شوک‌های مکرر، آنها را برای این کاربرد مناسب می‌سازد. در تجهیزات کشاورزی، رولبرینگ‌های مخروطی در ماشین‌آلات برداشت، تراکتورها و سیستم‌های انتقال قدرت به کار می‌روند. این بیرینگ‌ها در شرایط محیطی سخت و در معرض آلودگی نیز عملکرد مناسبی دارند. در صنایع هوافضا، نسخه‌های دقیق و با کیفیت بالای رولبرینگ‌های مخروطی در سیستم‌های فرود، محورهای کنترلی و تجهیزات مرتبط استفاده می‌شوند. در این کاربردها، دقت و قابلیت اطمینان بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

در صنایع دریایی، رولبرینگ‌های مخروطی نقش حیاتی در پروانه‌ها، سیستم‌های رانش و دستگاه‌های سکان کشتی‌ها ایفا می‌کنند. این بیرینگ‌ها باید در برابر خوردگی آب دریا مقاوم باشند، بنابراین اغلب از فولادهای ضد زنگ یا با پوشش‌های مخصوص ساخته می‌شوند. شرایط کاری در محیط‌های دریایی با توجه به تغییرات دمایی، رطوبت بالا و وجود نمک، بسیار چالش‌برانگیز است. رولبرینگ‌های مخروطی به دلیل قابلیت آب‌بندی مناسب و تحمل نیروهای پیچیده ناشی از امواج، برای این کاربردها بسیار مناسب هستند.

در تجهیزات نفت و گاز، این بیرینگ‌ها در پمپ‌ها، کمپرسورها، سیستم‌های حفاری و شیرآلات صنعتی استفاده می‌شوند. صنعت نفت و گاز به دلیل شرایط عملیاتی سخت، دماهای متنوع و فشارهای بالا، نیازمند رولبرینگ‌هایی با مقاومت فوق‌العاده است. رولبرینگ‌های مخروطی مورد استفاده در این صنعت معمولاً از آلیاژهای مخصوص ساخته می‌شوند تا در برابر خوردگی و سایش مقاوم باشند. برخی از این بیرینگ‌ها با پوشش‌های خاص تقویت می‌شوند تا در تماس با مواد شیمیایی خورنده دچار آسیب نشوند.

در صنایع چاپ و کاغذ، رولبرینگ‌های مخروطی در غلتک‌ها، سیستم‌های انتقال و دستگاه‌های برش کاربرد دارند. ماشین‌آلات چاپ معمولاً در سرعت‌های بالا کار می‌کنند و نیازمند دقت زیادی هستند. رولبرینگ‌های مخروطی به دلیل توانایی حفظ دقت و تحمل سرعت‌های نسبتاً بالا، انتخاب مناسبی برای این کاربردها محسوب می‌شوند. همچنین در محیط‌های پر از گرد و غبار کاغذ، این بیرینگ‌ها با سیستم‌های آب‌بندی مناسب، عملکرد پایداری از خود نشان می‌دهند.

در توربین‌های بادی، رولبرینگ‌های مخروطی در سیستم‌های دوار، جعبه دنده و اتصالات اصلی به کار می‌روند. این توربین‌ها در شرایط جوی متغیر و گاه بسیار سخت عمل می‌کنند و نیروهای پیچیده‌ای را تحمل می‌نمایند. رولبرینگ‌های مخروطی به دلیل قابلیت تحمل بارهای ترکیبی و عمر طولانی، نقش مهمی در پایداری و اطمینان‌پذیری این سیستم‌ها دارند. این بیرینگ‌ها باید قادر باشند تغییرات ناگهانی سرعت باد و نیروهای حاصل از آن را تحمل کنند.

در صنایع معدنی، این رولبرینگ‌ها در نوار نقاله‌ها، سنگ‌شکن‌ها، آسیاب‌ها و تجهیزات استخراجی استفاده می‌شوند. محیط‌های معدنی معمولاً پر از گرد و غبار، رطوبت و ذرات ساینده هستند. رولبرینگ‌های مخروطی مورد استفاده در این شرایط باید از آب‌بندی‌های خاص و مواد مقاوم به سایش بهره‌مند باشند. این بیرینگ‌ها معمولاً در اندازه‌های بزرگ برای تحمل بارهای فوق‌العاده سنگین تولید می‌شوند. قابلیت تعویض و تعمیر آسان این بیرینگ‌ها، مزیت مهمی در محیط‌های معدنی با دسترسی دشوار است.

جنس رولبرینگ مخروطی

متداول ترین جنس استفاده شده برای بلبرینگ، رولبرینگ و ایضا رولبرینگ مخروطی، کروم نوع SAE 52100 است. این بلبرینگ را می توان با مقدار بالای کربن 5/1 درصد ساخته و از سختی راکول در حدود 64 HRC استفاده کرد. بیرینگ های فولاد کروم می توانند در دمای بالاتر از 120 درجه سانتیگراد کار کنند اما با ارائه عملیات حرارتی به یاتاقان ها، دمای عملیاتی آنها از 220 درجه سانتیگراد فراتر می رود. اگرچه یاتاقان کروم از مقاومت عالی در برابر سایش برخوردار است اما به دلیل حجم کم در معرض خوردگی است.

سطح بیرینگ باید با دادن پوشش مقاوم در برابر سایش یا اعمال پوشش مایع بر روی آن، از اکسیداسیون محافظت شود. بلبرینگ هایی که جنس فولاد ضد زنگ دارند دارای مقدار کروم بالاتری تا 18٪ هستند که باعث می شود هنگام مقایسه رفتار مقاومت در برابر خوردگی، از SAE 52100 برتر باشد. مه مترین نقطه ضعف بیرینگ های از جنس فولاد ضد زنگ این است که دارای سختی کم حدود 58 HRC و از 20٪ ظرفیت بارگیری کلی برخوردار هستند. بیرینگ های فولاد ضد زنگ پرهزینه تر بوده و در دماهای بالاتر تا 250 درجه سانتیگراد کار می کنند.

با شماره تلفن های دفتر مرکزی شرکت صنعتی بازرگانی بتکا تماس بگیرید تا به شما در رفع نیاز ها و خرید بهترین بیرینگ ها با قیمت و کیفیت مناسب کمک کنند.

منابع : sciencedirect.com و bearingtips.com | ترجمه اختصاصی شرکت بتکا

دفتر مرکزی:

  • تهران، خیابان سعدی شمالی، خیابان برادران قائدی، مجتمع بهار، واحد 10

فروشگاه مرکزی:

  • تهران، خیابان امیرکبیر، پاساژ تهران

تماس با ما

تماس سریع (+98) 912-103-5927(+98) 912-145-9677 (+98 21) 7761-4313 (+98 21) 7761-0564 (+98 21) 7761 4682
×

راهنمای جامع بلبرینگ

بلبرینگ (Ball-Bearing) یا اصطلاح بازاری آن یاتاقان یکی از مهم ترین اجزای هر قطعه ماشین آلات صنعتی است. این قطعات با دقت بالا برای کاهش اصطکاک و حمل بار در طول حرکت چرخشی ضروری هستند. شاید تنها 5 درصد ماشین آلات صنعتی باشند که هیچ بلبرینگی ندارند؛ تقریبا 95 درصد ماشین آلات صنعتی حداقل یک بلبرینگ دارند. هزاران نوع بلبرینگ در بازار وجود دارد؛ از جمله خود بلبرینگ، رولبرینگ استوانه ای، رولبرینگ مخروطی، رولبرینگ سوزنی، بلبرینگ کف گرد، بلبرینگ تماس زاویه ای، بلبرینگ ایگرگ و بسیاری از انواع بلبرینگ های دیگر. در حالی که بلبرینگ رایج ترین نوع بیرینگ یا یاتاقان است اما هر نوع دارای ویژگی ها و مزایای خاص خود است که آن را برای یک سری کاربردهای خاص مناسب و برای محیط های عملیاتی دیگر نامناسب می کند.

انتخاب و نصب بلبرینگ مناسب برای اطمینان از عملکرد بهینه دستگاه بسیار مهم است. بلبرینگ مناسب نه تنها عملکرد ماشین آلات شما را افزایش می دهد، بلکه طول عمر آن را نیز افزایش می دهد و در عین حال زمان خرابی و هزینه های تعمیر و نگهداری شما را کاهش می دهد. اگر بلبرینگ اشتباه و نامناسب را انتخاب کنید، خطر کاهش کارایی دستگاه، افزایش نیازهای تعمیر و نگهداری و حتی از کار افتادن کامل دستگاه شما را تهدید می کند.

با این حال، انتخاب بلبرینگ مناسب برای دستگاه شما همیشه آسان نیست. فاکتورهای مختلفی وجود دارد که باید هنگام انتخاب بلبرینگ در نظر بگیرید؛ مانند سرعت، بار و شرایط کار. در اینجا برخی از عواملی را ذکر می کنیم که باید هنگام انتخاب بلبرینگ برای دستگاه خود در نظر بگیرید.

واژه شناسی بلبرینگ

بیشتر مردم نام بلبرینگ را شنیده‌اند، اما آیا می‌دانید قفس بلبرینگ، عنصر نورد یا شیار چیست؟ تفاوت بین بار دینامیک و استاتیک چگونه است؟

دنیای یاتاقان ها پیچیده است و اصطلاحات فنی زیادی در اطراف آن وجود دارد. ما برخی از رایج‌ترین اصطلاحات بلبرینگ را گردآوری کرده‌ایم تا متوجه شوید که منظور از هر نام در بلبرینگ چه می تواند باشد.

بخش ABEC

ABEC مخفف عبارت Annual Bearing Engineering Committee است و به عنوان استانداردی برای اندازه گیری دقت بلبرینگ استفاده می شود. شما معمولاً این مخفف را قبل از عددی خواهید دید که درجه خاصی از دقت را مشخص می کند. هرچه این عدد بیشتر باشد، سطح دقت بلبرینگ بالاتر است. یک بلبرینگ استاندارد معمولاً دارای درجه دقت ABEC 1 است. ABEC 3 نشان دهنده دقت متوسط، ABEC 5 دقت بالا و ABEC 7 دقت بسیار بالا است. به عبارت ساده تر، هر چه سطح دقت بالاتر باشد، یاتاقان به اندازه های مشخص شده خود نزدیک تر می شود.

دقت بیانگر واحدی است که یاتاقان در ابعاد مشخص خود ساخته شده است. در حالی که همه بلبرینگ ها اجزای بسیار دقیقی هستند اما برخی از آنها با دقت بالاتری نسبت به بقیه تولید می شوند. به طور کلی، هرچه سطح دقت بالاتر باشد، عملکرد بهتر یاتاقان در کاهش نویز و لرزش نمایان می شود و گشتاور افزایش می یابد. برای بسیاری از دستگاه ها، دقت در نظر گرفته نمی شود. با این حال، دستگاه های خاصی مانند دوک، آسیاب های با سرعت بالا، پمپ های خلاء و ماشین های بالانس کننده بالاترین سطح ممکن از دقت را می طلبد.

غلاف تنظیم کننده

غلاف تنظیم کننده متداول ترین اجزای مورد استفاده برای قرار دادن رولبرینگ های حفره مخروطی بر روی شفت هستند. این امر به دلیل سهولت نصب آنها و قرار گرفتن دقیق آنها بر روی شفت است که به طولانی شدن عمر یاتاقان کمک می کند. این غلاف ها برای استفاده در شفت های ساده و شفت های پلکانی مناسب هستند. در شفت ساده، غلاف تنظیم کننده به یاتاقان اجازه می دهد تا در هر نقطه از محور قرار گیرد. در شفت پلکانی، یاتاقان را می توان به طور محوری قرار داد و نصب و جدا کردن بلبرینگ را تسهیل کرد.

بلبرینگ تماس زاویه ای

بلبرینگ های تماس زاویه ای دارای شیارهای داخلی و خارجی هستند که نسبت به یکدیگر در جهت محور یاتاقان جابجا می شوند. این امر به بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای این توانایی را می‌دهد تا بارهای شعاعی و محوری را به طور همزمان تحمل کنند و آنها را برای دستگاه هایی که به ظرفیت حمل بار ترکیبی نیاز دارند ایده‌آل می‌کند.

بلبرینگ های تماس زاویه ای معمولاً می توانند بار محوری را فقط در یک جهت تحمل کنند. اگر به ظرفیت بار محوری در هر دو جهت نیاز دارید، می توانید یک جفت بلبرینگ تماس زاویه ای را نصب کنید یا می توانید از یک بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه استفاده کنید که می تواند بار محوری را در هر دو جهت تحمل کند. این بلبرینگ ها معمولاً در دستگاه هایی مانند پمپ ها، کمپرسورها، گیربکس ها و دوک یافت می شوند.

بار محوری (رانشی)

بار محوری در امتداد محور، موازی با شفت منتقل می شود. این نوع بار به عنوان بار رانشی نیز شناخته می شود. این نوع بار اغلب در فن های صنعتی و پمپ ها وجود دارد. اکثر بیرینگ ها در درجه اول برای تسهیل بار شعاعی طراحی شده اند. با این حال، برخی از بلبرینگ ها در بازار وجود دارند که به طور خاص برای حمل بار محوری طراحی شده اند. این یاتاقان ها عبارتند از رولبرینگ های سوزنی و بلبرینگ های کف گرد.

هنگامی که بار محوری در کنار بار شعاعی رخ می دهد، به آن بار ترکیبی می گویند. بلبرینگ‌هایی مانند بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای و رولبرینگ‌های مخروطی برای تحمل بارهای ترکیبی طراحی شده‌اند.

بار شعاعی

بیشتر بلبرینگ ها برای حمل بار شعاعی طراحی شده اند. بار شعاعی باری است که در زاویه 90 درجه به شفت اعمال می شود. این نوع بار در حمل و نقل مواد، کارخانه های فولاد و کاربردهای نوار نقاله رایج است. یاتاقان‌هایی مانند رولبرینگ استوانه‌ای، رولبرینگ سوزنی و بلبرینگ‌های شیار عمیق معمولاً می‌توانند بار شعاعی را تحمل کنند، اگرچه میزان باری که می‌توانند حمل کنند به نوع یاتاقان بستگی دارد.

بوشینگ

بوشینگ که به عنوان بلبرینگ ساده نیز شناخته می شود، نوعی از یاتاقان است که حرکت را با لغزیدن به جای غلطیدن تسهیل می کند. بوشینگ ها ظرفیت حمل بار بسیار بالایی دارند اما به دلیل سطوح بالای اصطکاک ایجاد شده توسط ناحیه تماس، فقط می توانند با سرعت های آهسته کار کنند.

بوشینگ ها به دلیل طراحی مینیمالیستی معمولاً طول عمر بالایی دارند؛ بنابراین معمولاً در دستگاه های سنگین استفاده می شوند که خرابی بلبرینگ فاجعه بار است. این موارد شامل توربین های بخار نیروگاه، کمپرسورها و محورهای پروانه کشتی می شود.

قفس (نگهدارنده)

قفس یا نگهدارنده بلبرینگ وظیفه نگه داشتن عناصر نورد و جلوگیری از افتادن آنها از یاتاقان را بر عهده دارد. در ساخت قفس ها طیف وسیعی از مواد موجود است که شامل پلاستیک، فایبرگلاس، برنز و فولاد هستند. هر ماده دارای ویژگی ها و مزایای متفاوتی است که آن را برای محیط های عملیاتی و کاربردهای مختلف مناسب می کند. فولاد یکی از متداول‌ترین مواد مورد استفاده برای قفس‌های بلبرینگ است زیرا از استحکام بالایی برخوردار است و در مقابل حرارت نیز مقاوم است. برنز نیز در یرولبرینگ ها به دلیل توانایی آن در دفع گرما از عناصر نورد و کمک به افزایش عمر یاتاقان رایج است.

کلیرانس

کلیرانس بلبرینگ، مقدار فضای بین عناصر نورد و شیارهای یک یاتاقان است. در بیشتر موارد، بلبرینگ به مقدار کمی فاصله برای نگهداری گریس یا روغن نیاز دارد. با این حال پیامد طبیعی این فاصله داخلی، مقدار کمی بازی در یاتاقان یا حرکت شیارها در ارتباط با یکدیگر است. در برخی موارد، بلبرینگ ممکن است نیاز به فاصله منفی داشته باشد که به عنوان پیش بار نیز شناخته می شود. این امر استحکام یاتاقان را افزایش می دهد و از تغییر شکل جلوگیری می کند.

بار ترکیبی

دو نوع بار وجود دارد که یک یاتاقان می تواند با آن مواجه شود: بار محوری و بار شعاعی. بار محوری در جهت شفت رخ می دهد در حالی که بار شعاعی در زاویه قائم به شفت قرار دارد. هر یاتاقان ظرفیت بار متفاوتی خواهد داشت که هم به میزان بار و هم به نوع بار مربوط می شود. برخی از بلبرینگ ها می توانند بار محوری را تحمل کنند در حالی که برخی دیگر قادر به تحمل بار شعاعی هستند.

هنگامی که بار محوری در کنار بار شعاعی رخ می دهد، به آن بار ترکیبی می گویند. برخی از یاتاقان ها وجود دارند که قادر به تحمل بارهای محوری و شعاعی به طور همزمان هستند؛ بلبرینگ های تماس زاویه ای و رولبرینگ های مخروطی. بارهای ترکیبی اغلب در دستگاه هایی مانند پمپ ها، کمپرسورها، فن ها، گیربکس ها و دوک ها یافت می شوند.

رولبرینگ استوانه ای

رولبرینگ های استوانه ای به دلیل داشتن عناصر نورد استوانه ای شکل، به گونه ای طراحی شده اند که ظرفیت حمل بار بالایی را ارائه دهند. به لطف سطح تماس بزرگ این عناصر نورد با حلقه بیرونی، بار در سطح وسیع تری توزیع می شود و امکان حمل بارهای شعاعی سنگین را فراهم می کند. این یاتاقان ها در طیف گسترده ای از طرح ها، انواع و اندازه ها موجود هستند که آنها را برای استفاده در بسیاری از کاربردها و صنایع مناسب می کند. طرح های آب بندی شده و جدا شونده نیز برای انعطاف بیشتر در دسترس هستند. رولبرینگ های استوانه ای معمولا در موتورهای الکتریکی، گیربکس ها، پمپ ها، کمپرسورها و ماشین آلات سنگین یافت می شوند.

فرسودگی

فرسودگی بلبرینگ یکی از شایع ترین علل خرابی زودرس بلبرینگ است که 34 درصد از خرابی بلبرینگ ها به فرسودگی نسبت داده می شود. شما می توانید با تعیین یاتاقانی که ظرفیت بار مناسب برای نیازهای کاربردی شما را داشته باشد، به جلوگیری از فرسودگی یاتاقان کمک کنید. علائم اولیه فرسودگی را اغلب می توان از طریق نظارت بر وضعیت شناسایی کرد و اجازه می دهد یاتاقان قبل از وقوع خرابی فاجعه بار جایگزین شود.

بلبرینگ درجه مواد غذایی

بلبرینگ‌های فود گرید یاطاقان‌هایی هستند که به‌طور خاص برای استفاده در صنایع غذایی و آشامیدنی طراحی شده‌اند. این بدان معنی است که آنها برای استفاده در نزدیکی مواد غذایی ایمن هستند و در برابر شستشوهای با فشار بالا که در صنعت رایج هستند مقاومت می کنند.

این بلبرینگ ها معمولاً از فولاد ضد زنگ یا ترموپلاستیک ساخته می شوند. آنها معمولاً دارای سطوح صاف هستند تا تمیز کردن را آسان کرده و رشد باکتری ها را به حداقل برسانند. بلبرینگ های درجه غذایی با روان کننده های درجه مواد غذایی روغن کاری می شوند که برای تماس اتفاقی با مواد غذایی تایید شده اند. علاوه بر استفاده در خطوط تولید مواد غذایی، یاتاقان‌های گرید مواد غذایی به لطف سطوح بالای مقاومت در برابر خوردگی که این بلبرینگ‌ها ارائه می‌دهند، اغلب در صنایعی مانند داروسازی و پزشکی نیز یافت می‌شوند.

هوزینگ

هوزینگ یا محفظه های بلبرینگ برای تسهیل نصب آسان یاتاقان بر روی تقریباً هر سطحی استفاده می شود، در حالی که از یاتاقان در برابر محیط های عملیاتی سخت محافظت می کند. هوزینگ ها را می توان از طیف وسیعی از مواد تولید کرد، اگرچه رایج ترین آنها فولاد یا چدن است.

تقریباً هر نوع بلبرینگ را می توان در یک محفظه یاتاقان قرار داد، اگرچه رایج ترین آنها بلبرینگ ها و رولبرینگ های استوانه ای هستند. طراحی جدا شونده نیز برای تسهیل نصب و نگهداری آسان بر روی شفت های با قطر بزرگ، بدون نیاز به از بین بردن تجهیزات اطراف موجود است.

ایزو ISO

ISO مخفف “سازمان بین المللی استانداردسازی” است؛ نهادی بین المللی است که استانداردهای صنعتی و تجاری را برای همه چیز از ساخت و ساز و امنیت گرفته تا کنترل کیفیت تعیین می کند.

محصولات انتقال نیرو باید استانداردهای ISO را برای طیف وسیعی از معیارها از جمله دقت، تلرانس، الزامات بار و دقت ابعادی برآورده یا از آن فراتر رود. اکثر تولید کنندگان اطلاعات کاتالوگ خود از جمله بار و عمر سرویس را بر اساس فرمول های توسعه یافته ISO قرار می دهند.

لاینر بیرینگ

یاتاقان خطی بلبرینگی است که به طور خاص برای حرکت خطی در امتداد شفت یا ریل طراحی شده است، به جای یاتاقان شعاعی که برای تسهیل حرکت چرخشی طراحی شده است. یاتاقان خطی ممکن است ساده باشد یا حاوی عناصر نورد مانند توپ یا غلتک باشد. انواع مختلفی از یاتاقان های خطی وجود دارد که آنها را برای استفاده در طیف گسترده ای از کاربردها مناسب می کند.

رولبرینگ سوزنی

رولبرینگ های سوزنی از غلتک های استوانه ای بلند و نازک که شبیه سوزن هستند ساخته شده اند. این غلتک ها معمولاً حداقل چهار برابر قطرشان هستند. این به بلبرینگ های غلتکی سوزنی ظرفیت بار شعاعی برجسته ای در سرعت های متوسط می دهد. برخی از رولبرینگ های سوزنی روی یک شیار داخلی کار می‌کنند اما بسیاری از آنها مستقیماً روی یک محور فولادی سخت شده کار می‌کنند تا فضای مورد نیاز را به حداقل برسانند. این باعث می شود این بلبرینگ ها برای استفاده در برنامه هایی که ممکن است فضا محدود باشد ایده آل باشند.

عناصر نورد

عناصر نورد یک یاتاقان بین حلقه های داخلی و خارجی یاتاقان قرار دارند و برای انتقال حرکت چرخشی و در عین حال به حداقل رساندن ضریب اصطکاک استفاده می شوند. انواع مختلفی از عناصر نورد موجود است که هر کدام خواص و مزایای متفاوتی دارند. نوع عنصر نورد که انتخاب می کنید به نیازهای برنامه شما از جمله بار، سرعت و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

عناصر نورد به توپ و غلتک تقسیم می شوند. به طور کلی، بلبرینگ‌های توپ معمولاً برای برنامه‌های با سرعت بالا با نیازهای بار کم تا متوسط استفاده می‌شوند، در حالی که رولبرینگ ها برای دستگاه هایی که نیاز به بار سنگین دارند و در سرعت‌های متوسط کار می‌کنند ترجیح داده می‌شوند. با این حال، انواع مختلفی از هر نوع بلبرینگ وجود دارد، با گزینه های موجود برای مطابقت با هر نیاز کاربردی.

بلبرینگ خود تنظیم

بلبرینگ های خود تنظیم برای جبران ناهماهنگی طراحی شده اند و از تجهیزات اطراف در برابر آسیب محافظت می کنند و در عین حال عمر بلبرینگ را افزایش می دهند. این یاتاقان ها زمانی توصیه می شوند که تراز شفت و محفظه مشکل باشد یا در جاهایی که شفت ممکن است در حین کار خم شود.

رولبرینگ بشکه ای

رولبرینگ بشکه ای که اغلب به اختصار SRB نامیده می شوند، توسط چندین غلتک کروی شکل ساخته می شوند که با یک قفس یا نگهدارنده بین حلقه داخلی و خارجی یاتاقان در کنار هم قرار می گیرند. این یاتاقان ها می توانند بارهای محوری و شعاعی را در سرعت های بالا تحمل کنند. این بلبرینگ‌ها که در سال 1919 اختراع شدند، به دلیل شکل نوآورانه عناصر غلتکی، برای استفاده در کاربردهایی که مستعد ناهماهنگی و انحراف محور هستند، مناسب هستند.

رولبرینگ های بشکه ای را اغلب می توان در محورهای اصلی توربین های بادی و همچنین در معدن و معدن، فلزات و صنایع دریایی یافت.

رولبرینگ مخروطی

رولبرینگ های مخروطی بیشتر در چرخ های اتومبیل، کامیون و تریلر یافت می شوند. این یاتاقان ها از چندین غلتک مخروطی تشکیل شده اند که با یک قفس یا نگهدارنده بین دو حلقه یاتاقان نگه داشته می شوند. غلتک ها و قفس معمولاً به قسمت داخلی مونتاژ می شوند و در مجموع به عنوان مخروط بلبرینگ شناخته می شوند. شیار بیرونی به طور کلی جدا است. این یاتاقان ها می توانند بارهای محوری و شعاعی را تحمل کنند و در انواع تک ردیفه و دو ردیفه برای ظرفیت حمل بار اضافی موجود هستند.

بلبرینگ کف گرد

بلبرینگ های کف گرد برای تحمل بارهای محوری طراحی شده‌اند. طیف گسترده ای از عناصر نورد را می توان در یک بلبرینگ کف گرد از جمله ساچمه، رولبرینگ سوزنی، رولبرینگ استوانه ای و رولبریگ مخروطی یافت. عناصر نورد معمولاً با استفاده از یک قفس یا نگهدارنده کنار هم نگه داشته می شوند و بین دو واشر قرار می گیرند.

بلبرینگ های کف گرد در هر جایی که بار در طول شفت منتقل می‌شود و نه در مقابل آن استفاده می‌شود که شامل کاربردهای هوافضا، دریایی و خودرو می شود.

نکات مهم هنگام خرید بلبرینگ

اولین چیزی که هنگام انتخاب بلبرینگ خود باید در نظر بگیرید فضای نصب موجود است. مهم نیست که یک یاتاقان چقدر برای نیازهای دستگاه شما مناسب است، اگر فضای موجود کافی نباشد نمی توان آن را نصب کرد. برخی از انواع بلبرینگ ها فضای محوری بیشتری را نسبت به سایرین اشغال می کنند، بنابراین اگر مناسب ترین یاتاقان برای دستگاه شما بیش از حد بزرگ باشد، همیشه گزینه های جایگزین وجود دارد.

موضوع بعدی میزان تحمل بار است. دو نوع بار مختلف وجود دارد که وقتی به مشخصات بلبرینگ نگاه می کنیم در مورد آنها صحبت می شود: بار شعاعی و بار محوری. بار شعاعی عمود بر شفت است، در حالی که بار محوری که به عنوان بار رانشی نیز شناخته می شود، موازی با شفت است. بلبرینگ های مختلف قادر به تحمل انواع مختلف بار در جهات و اندازه های متنوع هستند. به عنوان مثال رولبرینگ استوانه ای می تواند بار شعاعی بالایی را تحمل کند در حالی که بلبرینگ کف گرد بار عمدتا محوری را تحمل می کند. اگر بلبرینگ به طور همزمان تحت بار شعاعی و محوری قرار گیرد، به این وضعیت بار ترکیبی گفته می شود، بیرینگ هایی نظیر رولبرینگ مخروطی به طور خاص برای تحمل بارهای ترکیبی طراحی شده اند.

در برخی از دستگاه ها بلبرینگ ها ممکن است برای متعادل کردن شرایط بار متغیر یا برای رسیدگی به شرایط بار پیچیده نیاز به جفت شدن داشته باشند. در این شرایط بهتر است با یک متخصص حوزه بلبرینگ مشورت کنید تا در مورد بهترین چیدمان یاتاقان برای دستگاه شما مشاوره تخصصی دریافت کنید. کارشناسان پشتیبانی شرکت بتکا برای مشتریان خود آموزش رایگان را به ارمغان آورده اند.

هر بلبرینگ دارای سرعتی است که در آن بهینه عمل می کند، همراه با حداکثر سرعت دستگاه. یاتاقان های خاصی مانند بلبرینگ شیار عمیق و بلبرینگ تماس زاویه ای به گونه ای طراحی شده اند که بتوانند در سرعت های بالا مقاومت بیشتری داشته باشند. رولبرینگ استوانه ای و رولبرینگ سوزنی اغلب با یک قفس یا Cage در دسترس هستند که سرعت عملیات بالاتری را ممکن می کند. باز هم، این به طور معمول ظرفیت تحمل بار بلبرینگ را کاهش می دهد. اگر بلبرینگی را انتخاب کنید که دارای درجه سرعت کافی نیست، احتمالاً بلبرینگ شما به دلیل خستگی از کار می افتد و باعث آسیب سنگین می شود و نیاز به تعویض دارد.

اعمال بار به بلبرینگ باعث تغییر شکل الاستیک می شود. این امر با مناطق تماس بین عناصر نورد و شیار شروع می شود. سختی یک بلبرینگ حاصل رابطه بین بار و تغییر شکل الاستیک حاصل را توصیف می کند. هر چه سفتی بیشتر باشد، تغییر شکل کمتر است. در بسیاری از موارد، تغییر شکل الاستیک یاتاقان ها حداقل است و می توان آن را نادیده گرفت. با این حال، در برخی از دستگاه ها مانند ماشین ابزار، سختی بلبرینگ بسیار مهم است. رولبرینگ ها اغلب یاتاقان های انتخابی هستند که در آن سطوح بالایی از استحکام یاتاقان مورد نیاز است. استحکام بلبرینگ های دیگر مانند بلبرینگ های تماس زاویه‌ای و رولبرینگ‌های مخروطی را اغلب می‌توان از طریق بارگذاری پیش‌بار افزایش داد.

ناهماهنگی در دستگاه می تواند ناشی از موارد مختلفی از جمله ازدیاد بار، دقت پایین شفت و محفظه و خطاهای نصب باشد. در حالی که برخی از بلبرینگ ها می توانند این موارد را تحمل کنند اما برخی دیگر ممکن است آسیب ببینند که منجر به خرابی زودرس بلبرینگ می شود. به همین دلیل، مهم است که قبل از انتخاب بلبرینگ، سطح ناهماهنگی در دستگاه را در نظر بگیرید. بلبرینگ هایی که قابلیت خود تراز شدن دارند معمولاً برای دستگاه هایی انتخاب می شوند که در آن ناهماهنگی وجود دارد. انواع آنها شامل رولبرینگ کروی و یاتاقان های خود تراز شونده باشد که می توانند ناهماهنگی را جذب کنند و به جلوگیری از آسیب به ماشین آلات اطراف کمک کنند.

در برخی از محیط‌های عملیاتی، سطوح پایین نویز ممکن است مهم باشد. اکثر بیرینگ های عناصر نورد حداقل سطح سر و صدای ممکن را تولید می کنند. با این حال، برخی از موتورهای الکتریکی و ابزارهای اندازه گیری ممکن است در حین کار نیاز به کاهش بیشتر سطح سر و صدا و نویز داشته باشند. بلبرینگ‌های شیار عمیق معمولا بیرینگ های انتخابی هستند که در آن سطح صدای کم بسیار مهم است. همچنین می‌توان برای بلبرینگ هایی مانند رولبرینگ‌های استوانه‌ای تنظیماتی انجام داد تا سطح نویز در حین کار کاهش یابد.

هر دستگاه دارای یک محیط عملیاتی متفاوت خواهد بود. درک شرایطی که بلبرینگ شما در آن کار می کند قبل از انتخاب بسیار مهم است. این موارد می تواند شامل آلودگی، دما، ضربه و لرزش باشد. برخی از بیرینگ ها دارای مواد اولیه ای هستند که در برابر ضربه مقاوم هستند یا دارای گواهینامه ایمن برای مواد غذایی هستند که آنها را برای صنایعی مانند مواد شیمیایی، مواد غذایی و دارویی ایده آل می کند. برخی دیگر به طور خاص برای کار در دماهای بالا یا تحمل بارهای ضربه ای سنگین و سطوح بالای ارتعاش طراحی شده اند. شناخت محیط کار ماشین آلات به شما کمک می کند تا بلبرینگ مناسب را برای دستگاه خود انتخاب کنید، همراه با مناسب ترین فرمول آب بندی و روان کننده برای پشتیبانی از آن. این به بلبرینگ شما بهترین شانس ممکن را برای دستیابی به عمر طولانی، کاهش زمان از کار افتادگی و افزایش بهره وری شما می دهد.

نصب بلبرینگ

نحوه نصب و برداشتن بلبرینگ به نوع بلبرینگ، محیط عملیاتی و ترجیحات فردی شما بستگی دارد. با این حال، ممکن است تحت تأثیر فضای موجود نیز قرار گیرد. یاتاقان‌هایی که می‌توانند از هم جدا شوند معمولاً نصب و جداسازی آسان‌تر هستند. این موضوع می تواند شامل رولبرینگ های استوانه ای، رولبرینگ های مخروطی و رولبرینگ های سوزنی شود. این بلبرینگ ها برای کاربردهایی که نیاز به بازرسی منظم دارند، ایده آل هستند. نصب بلبرینگ های با حفره های مخروطی دشوارتر است زیرا فاصله داخلی باید در طول فرآیند نصب تنظیم شود. برای دستگاه هایی که بازرسی یا تعمیر و نگهداری منظم مورد نیاز است، یا جایی که یاتاقان توسط ماشین آلات سنگین احاطه شده است، یاتاقان جدا شونده می‌تواند انتخاب خوبی باشد. نصب این بلبرینگ ها بدون نیاز به برچیدن تجهیزات اطراف ساده است.

روانکاری بلبرینگ

وقتی صحبت از عملکرد قابل اعتماد و کارآمد بلبرینگ می شود، انتخاب روان کننده بسیار مهم است. روان کننده ها به کاهش اصطکاک کمک می کنند که منجر به کاهش سایش و افزایش طول عمر یاتاقان های شما می شود. به همین دلیل، ضروری است که همزمان با مشخص کردن بلبرینگ، انتخاب روانکار خود شامل روغن و یا گریس را نیز در نظر بگیرید. انتخاب روان کننده مناسب به اندازه انتخاب بلبرینگ مناسب اهمیت دارد. روان کننده ای که انتخاب می کنید به شرایط عملکرد بلبرینگ از جمله بار، سرعت، دما و آلودگی بستگی دارد.

آب بندی بلبرینگ

بدون در نظر گرفتن کاسه نمد یا دیگر راه حل های آب بندی که استفاده می کنید، انتخاب بهترین بلبرینگ ممکن برای دستگاه تان فایده ای ندارد. همیشه یک کاسه نمد با کیفیت انتخاب کنید که آلودگی را از یاتاقان دور کند و هم بلبرینگ و هم روان کننده آن را تمیز نگه دارد. این امر به بلبرینگ شما بهترین شانس ممکن را برای دستیابی به بهترین عمر ممکن می دهد. هنگامی که به کاسه نمد مورد نیاز بلبرینگ خود فکر می کنید، باید نوع یاتاقان، آلاینده هایی که در معرض آن قرار می گیرد، دمای کاری که در معرض آن قرار می گیرد و نوع روان کننده ای که استفاده می شود را در نظر بگیرید. و البته نیروهایی که به کاسه نمد اعمال خواهد شد. کاسه نمد مورد نیاز شما باید هنگام انتخاب بلبرینگ در نظر گرفته شود تا بتوانید اطمینان حاصل کنید که آنها با هم سازگار هستند و به طور موثر با هم کار می کنند.