بلبرینگ چیست ؟

بلبرینگ  ترکیبی است از دو کلمه ball  و  bearing . اکثر این اجسام سنگین به واسطه ی وسیله ی بسیار کارامدی به نام بلبرینگ به چرخش در می آیند . بلبرینگ در محیط پیرامون ما بسیار دیده می شود. با به کار گیری بلبرینگ به این نتیجه میرسیم که به گردش در آوردن بسیار راحت تر از ساییدن آنها به یکدیگر می باشد .

بلبرینگ ها جزو زیر مجموعه بیرینگ های  غلتشی هستند.  به طور کلی تمام بیرینگ های غلتشی از دو عدد رینگ و مجموعهای از اجزاء غلتنده که در مسیر مشخصی داخل رینگها حرکت می کنند، تشکیل شده اند. شکلهای استاندارد این اجزاء شامل ساچمه یا رولر استوانه‌ی یا رولر سوزنی یا رولر مخروطی یا رولر بشکهای متقارن یا رولر بشکهای نامتقارن میباشند.

اجزای غلتنده  با قفسهای مهار شده اند تا همواره فاصله آنها از هم ثابت مانده و از برخورد و تماس آنها با جداره بلبرینگ یا رولبرینگ جلوگیری شود. در بیرینگهای قابل تفکیک، قفسه ها وظیفه دیگری نیز دارند که نگه داشتن مجموعه اجزاء کنار هم میباشد. این امر باعث تسهیل در نصب ببرینگ ها میشود. اکثرا رینگها و اجزاء غلتنده  میباشد.

قسمت ۱۷

رولبرینگ سوزنی

نحوه استفاده

روش استفاده و به کاربری بلبرینگ بسیار ساده می باشد و ازبهترین راه های چرخش و کاستن اصطکاک می باشد . مثال : برای به گردش در آوردن چرخ های اتوموبیل در صورت نبود بلبرینگ باید فلز دور چرخ با قدرت چرخیده شود و باعث حرکت خودرو شود . به این فکر کنید که اگر بلبرینگ در این میان نبود چه اتفاقی ممکن بود روی دهد !! در صورت نبود بلبرینگ قطعات بسیار سریعتر فرسوده می شدند و حداکثر سرعت خودرو ها و چرخش لوازم بسیار کم بود . با استفاده از بلبرینگ به گردش در اوردن اجسام سنگین بسیار ساده تر از سایش بدون واسطه هست .

روش ساخت بیرینگ ها

در بلبرینگ ها در بعضی موارد رینگها و اجزای غلطنده را از فولادهای سخت شونده سطحی استفاده میکنند.اما در اکثر موارد این قطعات را از فولاد های کرم دار می سازند.

بلبرینگ های بزرگ و قطعات بیرینگهای غلتشی بزرگ، مثل بیرینگهای مفصلی بزرگ،کوئچ و تمپر کردن فولاد  با قابلیت سختی پذیری سطحی بالا تولید شده و فقط سطوح تماسشان  سخت می شود.  در بیرینگهای ویژه که تحت بار و سرعت، حرارت و یاخوردگی بالایی کار میکنند از فولادهای مقاوم به حرارت یا فولادهای زنگ نزن به همراه پلاستیک، سرامیک یا مواد مخصوص دیگر بنا به نیاز استفاده می شود.

در بلبرینگ ها  قفس های تولید شده بیرینگ ها (بلبرینگ و رولبرینگ)به روش پرس کاری ورق معمولا از ورقهای فولادی ساخته می شوند. در بعضی موارد، از ورق برنجی نیز استفاده می گردد.

قفسه های یکپارچه نیز از پلاستیک، برنج، آلیاژهای سبک  با فولاد و در بعضی موارد از  آهن تف جوشی شده

یا از رزین فنولی با لایه های الیاف نخی ساخته میشوند. البته اکثرا قفس های یکپارچه از مواد ترموپلاست تزریق شده در قالب، خصوصا از پلی امید تقویت شده با الیاف شیشه تولید میشوند.

 

 

[highlight txtcolor=”#cc28a0″]بلبرینگ ها بصورت کلی به دو دسته بلبرینگ و رولبرینگ تقسیم می شوند که هر کدام از این نوع به چند دسته تقسیم می شوند[/highlight]

انواع شکل ساچمه و رولر در بلبرینگ ها و رولبرینگ ها

 

  1. رولر بشکه اي رولر بشکه ایی نا متقارن در رولبرینگ ها
  2. رولر بشکه اي رولر بشکهای متقارن در رولبرینگ ها
  3. رولر سوزنی در رولبرینگ ها
  4. رولر استوانه ای در رولبرینگ ها
  5. ساچمه در بلبرینگ ها
  6. رولر مخروطی در رولبرینگ ها

 

انواع بیرینگ ها

انواع بیرینگ های غلطشی با توجه به طراحی و موارد کاربرد تقسیم بندی می شوند.  معیار اصلی تمایز بین بیرینگ های شعاعی از بیرینگ های محوری راستای اعمال بار اصلی به آنها میباشد و همچنین شکل اجزای غلتنده نشانه اصلی تمایز بین بلبرینگ ها و رولبرینگ هاست.

شا خصی مهم دیگر جهت های مهار کردن حرکت شفت توسط  شفت است.

[highlight txtcolor=”#0fc4b5″]بلبرینگ های شعاعی[/highlight]

 

[highlight txtcolor=”#e2bc12″]بلبرینگ های شیار عمیق[/highlight]

 

در این نوع بلبرینگ ها ، در هر رینگ یک شیار عمیق دایرهای با شعاعی برابر با شعاع ساچمه وجود دارد. به دلیل وجود این شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمه ها و رینگها، این نوع بلبرینگ ها توان تحمل بارهای شعاعی زیاد به همراه نیروهای محوری را دارند  نحوه مونتاژ ساچمه ها بین رینگها را نشان میدهد.

اندازه و تعداد ساچمه ها توسط معادلات مربوط و با توجه به الاستیسیته رینگها محاسبه میگردد. پس از قرارگیری تمامی ساچمه ها، رینگ داخلی را در موقعیت هم مرکز با رینگ خارجی قرار میدهیم، سپس ساچمه ها را در فضای بین رینگها با فواصل مساوی مرتب میکنیم، در این حالت میتوان قفسه را روی ساچمه ها مونتاژ نمود.

اکثرأ در بلبرینگ های شیار عمیق  از قفسه های دو تکه استفاده میشود، این قفسه ها معمولا از پرسکاری ورق فولادی یا برنجی ساخته میشوند. نیمه های قفسه از دو طرف در بلبرینگ قرار گرفته و توسط پرچ یا خم کردن لبه های اضافی خار مانند روی آنها به هم متصل میگردند.

بدلیل توانایی بارهای شعاعی و محوری اصطحکاک کم و توانایی تحمل سرعتهای بالا بلبرینگ شیار عمیق  کاربرد گسترده ایی در صنایع مختلف پیدا کرده اند .بلبرینگ های شیار عمیق دو ردیفه نیز قابلیت تحمل بارهای خمشی را نیز دارند .

ball bearing

deep groove ball bearing

[highlight txtcolor=”#e2bc12″]بلبرینگهای شیار عمیق نوع s[/highlight]

به بلبرینگهای شیار عمیقی که رینگ داخلی آنها دنباله داشته باشد را بلبرینگهای شیار عمیق نوع s می گویند .  در این نوع از بلبيرینگ به یک طرف رینگ داخلی، یک رینگ قفل کن خارج از مرکز نصب میشود  و یا خود رینگ داخلی بلندتر طراحی شده و روی آن دو پیچ تنظيم تعبیه میشود .

عموما این نوع رینگها حلقه آب بند لاستیکی دو طرفه داشته و حتی در مواردی از زبان های نصب شده روی رینگ داخلی  جهت حفاظت از حلقه آب بند استفاده میشود.  در این نوع بلبرينگ ها سطح خارجی رینگ بیرونی به شکل کروی سنگ زده میشود تا با چرخش داخل محفظه چدنی با فولادی مخصوص  بتواند خود را با اشکالات احتمالی عدم تراز بودن شفت یا اشکال موقعیت قرارگیری بلبرینگ  ، تطبيق بلبرینگها عموما در ماشین آلات کشاورزی ، نوار نقاله ها و ماشین آلات ساختمانی به کار میروند.تطبیق بدهند .

بلبيرينگهای شیار عمیق با شیار جازنی ساچمه ها این نوع بلبرینگ در واقع نمونه اولیه بلبرینگهای شیار عمیق بدون شیار جازنی می باشند .

در یک طرف این بلبرینگها روی لبه هر دو رینگ داخلی و خارجی، شیارهایی تعبیه شده که از طریق میتوان براحتی ساچمه ها را داخل بلبرینگ جا زد.

این بیرینگها جهت تحمل بارهای محوری زیاد مناسب نمی باشند، زیرا در آن شیارهای جازنی خارج خواهند شد. چون تقریبا به تمام بیرینگها بار محوری نیز وارد میشود بیرینگهای بدون شیار جازنی کاربرد بیشتری دارند.

 

[highlight txtcolor=”#0fc4b5″]
بیرینگهای دینام (بلبرینگ دینام)

 

[/highlight]

 

ساختمان بلبرینگهای آهنربایی بسیار شبیه بلبرينگهای شیار عمیق بدون شیار جازنی است. اما چون در رینگ خارجی  خارجی فقط یک لبه وجود دارد، اجزاء آن می توانند براحتی از بیرینگ جدا شوند. پروفيل دایرهای  شکل شیار در رینگ خارجی، از مرکز رینگ به بعد، تبدیل به پروفیل خطی میشود.

بیرینگهای دینام بار محوری در یک جهت می توانند تحمل کنند. به همین دلیل برای مهار نمودن شفت در راستای محوری باید از دو روی هم استفاده نمود. معمولا در این حالت بیرینگها را با لقی محوری کمی مونتاژ می نمایند تا امکان تغییرات جزئی در طول شفت و محفظه بیرینگ وجود داشته باشد.

 

تماس زاویه ای

بلبرینگ تماس زاویه ای

[highlight txtcolor=”#0fc4b5″]بلبرینگ تماس زاویه‌ایی[/highlight]

بلبرینگ تماس زاویه‌ایی قابلیت تحمل بار محوری و بار شعاعی را همزمان دارد این بلبرینگ ها در انواع مختلف ۱۵ و ۲۵ و ۴۰ درجه ساخته میشوند .

این بلبرینگ ها دارای انواع بلبرینگ تماس زاویه‌ایی یک ردیفه ، بلبرینگ تماس زاویه‌ایی دو ردیفه و بلبرینگ تماس زاویه‌ای چهار نقطه ایی موجود میباشند .

بلبرینگ ها‌ی تماس زاویه ایی یک ردیف خیلی بهتر از بلبرینگهای شیار دار قادر به تحمل بارهای محوری  بالا میباشند بلبرینگ های تماس زاویه ایی یک ردیفه بشکل O , X یا پشت سر هم مونتاژ میشوند که به این چیدمانها به اصطلاح طرح عمومی گفته میشود .

نوع دیگری از این چیدمانها که اصطلاحا به آن بلبرینگ محور میگویند با زاویه تماس ۱۵ و ۲۵ درجه میباشند و بلبرینگ های دقیقی میباشد که در تجهیزاتی با محور دوران دقیق و بدون لقی مانند کارگیر ماشینهای ابزار (ماشین های تراش ، فرز و سی ان سی ) بکار میروند . طراحی با زاویه‌ی ۱۵ درجه برای سرعتهای بالا و و طراحی با زاویه ۲۵ درجه جهت تحمل بارهای محوری بالا مناسب میباشند .

[highlight txtcolor=”#0fc4b5″]بلبرینگ ها‌ی خود تنظیم [/highlight]

این دسته از بلبرینگها  قابلیت تنظیم در شرایط ناهمراستایی شفت را دارد . در نتیجه مشکل هم راستا نبودن نشیمنگاه بلبرینگ عدم توازی شفت یا خیز شفت اثر نامطلوبی بر بیرینگ (بلبرینگ) نمی گذارد .

بلبرینگها‌ی خود تنظیم با ابعاد متوسط و پر مصرف با حلقه آب بند با گریس کافی تا پایان عمر مفید نیز اریه می شوند.عموما بلبرینگهای خود تنظیم در ماشین آلات کشاورزی ، نوار نقاله ها و .. کاربرد فراوانی دارند.

[highlight txtcolor=”#0fc4b5″]بیرینگ های مقطع باریک [/highlight]

بیرینگ های مقطع باریک ابعاد مقطع شان نسبت به قطرشان بسیار کوچک است به همین علت موجب صرفه جویی در فضا و صلبیت و دقت بالا میشوند .

برخلاف استاندارهای سایر بیرینگ ها که با افزایش قطر ضخامت نیز افزایش میابد تمام اندازه های بیرینگ های مقطع باریک یکسان هستند.

بیرینگ های مقطع باریک کاربرد فراوانی در صنعت هوا و فضا ، فیکسچرهای جوشکاری و ربات های صنعتی دارند .

رولبرینگ ها‌ی شعاعی
[highlight txtcolor=”#ddd711″]رولبرینگ‌های استوانه‌ایی[/highlight]

رولبرینگ‌های استوانه‌ایی دارای انواع مختلفی هستند که در هر کدام از آنها رولر ها توسط یکی از لبه های رینگ ها مهار شده اند .انواع رولبرینگ های استوانه ای با توجه به طرز قرار گیری لبه ها روی رینگ ها از هم متمایز میشوند، مثلا رولبرینگ طرح NU دو لبه روی رینگ خارجی دارد در این نوع رینگ داخلی فاقد لبه است ، در طرح N رینگ داخلی دو لبه دارد و رینگ خارجی فاقد لبه است

انواع برینگ ها

رولبرینگ استوانه ای

طرح رولبرینگ های N , NU جزو بیرینگ های شناور هستند زیرا رولرها میتوانند روی رینگ بدون لبه در راستای محوری به راحتی جابجا شوند  .

رولبرینگ های طرح NJ دو لبه روی رینگ خارجی و یک لبه روی رینگ داخلی دارند آنها میتوانند بار محوری را در یک جهت تحمل کنند.

عموما در طراحی رولبرینگ‌های استوانه‌ایی برای تحمل بار بیشتر اصلاحاتی انجام شده است که این بیرینگ ها با پسوند E مشخص میشوند در این نوع رولبرینگ ها قطر خارجی یکسانی با انواع بدون پسوند E دارند اما در آنها از رولر های قطورتر استفاده شده است ، که موجب افزایش قابل توجه ظرفیت تحمل بار شده است.