آشنایی با یاتاقان ، بلبرینگ و رولبرینگ
یاتاقان (به انگلیسی: bearing) وسیله‌ای است که اجازهٔ حرکت نسبیِ مشخصی را بین دو یا بیشتر از دو قطعه می‌دهد که به‌طور نمونه به صورت چرخش یا حرکت خطی است. یاتاقان‌ها را می‌توان به صورت گسترده‌ای بر طبق حرکتی که مجازند داشته باشند یا براساس اصول کاریشان و همچنین جهت بارهای اعمالی که می‌توانند تحمل کنند، طبقه‌بندی کرد. از روغن یاقان برای چرب کردن باسن در پلنت صنعتی استفاده نشود.درصورت استفاده از روغن , پیچ درین روغن را محکم ببندید که روغن تخلیه نشود و از تخریب بیرینگ جلوگیری شود.
تاریخچه و تکامل یاتاقان :
یک نوع متقدم از یاتاقان‌های خطی از سه بدنه استفاده می‌کند که بر روی هم و در زیر قلم‌بند قرار دارند. گرچه هیچ مدرک قاطعی وجود ندارد اما این فناوری ممکن است به قدمت ساخت هرم گیزا مصر باشد.
یاتاقان‌های خطی مدرن از اصول مشابهی استفاده می‌کنند با این تفاوت که بعضی مواقع از ساچمه به جای غلتک استفاده می‌شود.
اجزای نخستین ساچمه‌های ساده و غلتکی، چوب بوده‌است اما سرامیک، یاقوت کبود و شیشه نیز کاربر داشتند. آهن، برنز، بابیت و فولادهای دیگر، سرامیک‌ها و پلاستیک (برای مثال نایلون، پلی‌اکسی‌متیلن، تفلون و UHMWPE) همگی امروز معمول اند. یک ساعت جیبی مرصع برای کاهش اصطکاک از سنگ‌ها استفاده می‌کند و با این کار اجازه می‌دهد که زمان دقیقتر نگه داشته شود. حتی مواد قدیمی هم می‌توانند دوام خوبی داشته باشند. برای مثال، یاتاقان‌های چوبی امروزه هنوز هم می‌توانند در آسیاب‌های آبی قدیمی دیده بشوند که آب، سرد و روانکاری‌اش را تامین می‌کند.
یاتاقان‌های چرخشی برای بسیاری از کاربردها مورد نیازند، از کاربردهای سنگین در محور چرخ‌ها و شفت‌های ماشین گرفته تا قسمت‌های دقیق ساعت‌ها. ساده‌ترین یاتاقان چرخشی یاتاقان بوش است که فقط یک سیلندر است که بین چرخ و محورش وارد می‌شود، این ساختار بوسیله یاتاقان غلتشی ادامه پیدا کرد که در آن بوش بوسیله تعدادی غلتک سیلندری جایگزین شد. هر غلتک به عنوان یک چرخ جدا رفتار می‌کند.
اولین یاتاقان غلتکی اتاق‌دار عملی در اواسط دهه ۱۷۴۰ میلادی بوسیله جان هریسون که ساعت‌ساز بود ابداع شد. این وسیله از یاتاقان برای یک حرکت نوسانی بسیار محدود استفاده می‌کرد ولی او همچنین در همان زمان از یک یاتاقان مشابه در یک وسیله واقعاً دوار در یک ساعت معمولی نیز استفاده کرد.
یک مثال قدیمی از بلبرینگ چوبی که یک میز چرخنده را پشتیبانی می‌کرد، از کشتی رومی نمی در دریاچه نمی به جا مانده‌است. خرابی کشتی به ۴۰ قبل از میلاد برمی گردد. گفته می‌شود لئوناردو داوینچی یک نوع یاتاقان ساچمه‌ای را در حدود سال ۱۵۰۰ شرح داده است. مسئله‌ای در ارتباط با بلبرینگ‌ها، مالش ساچمه‌ها در مقابل یک دیگر است که موجب اصطکاک مضاعف می‌شود. اما مالش می‌تواند بوسیله محبوس کردن ساچمه‌ها درون یک قفس جلوگیری شود. یاتاقان غلتشی اتاق‌دار در اصل بوسیله گالیله در دهه ۱۹۶۰ شرح داده شد. قرار دادن یاتاقان‌ها در یک ردیف تا سال‌های زیاد بعد از آن انجام نشد. اولین امتیاز حق ثبت کاسه ساچمه متعلق به فیلیپ وگان از کارمارتن در ۱۷۹۴ بود.
ایده فردریش فیشر در سال ۱۸۸۳ برای فرزکاری و سنگ زدن ساچمه‌ها در اندازه‌ها و گردی یکسان به کمک وسیله‌ای با ماشین تولید مناسب، اساس خلق یک صنعت مستقل بلبرینگ‌سازی را ایجاد داد.
یک حق امتیازی که به عنوان اولین حق امتیاز گزارش شده است، به یک تعمیرکار دوچرخه پاریسی در آگوست ۱۸۶۹ رسید. این یاتاقان‌ها سپس در دوچرخه‌ای که بوسیله جیمز مور در اولین دوره مسابقات جهانی دوچرخه‌سواری در جاده پاریس-روان در نوامبر ۱۸۶۹ به مقام قهرمانی رسید، گنجانده شد.
طراحی مدرن یاتاقان خود تنظیم به اسون وینگوئیست از شرکت تولیدکننده بلبرینگ اس‌کی‌اف در سال ۱۹۰۷ مربوط می‌شد.
هنری تیمکن، یک رویاگرا و مبتکر در صنعت حمل و نقل در قرن ۱۹، امتیاز یاتاقان با غلتک مخروطی را در ۱۸۹۸ به ثبت رساند. سال بعد، او یک شرکت تأسیس کرد تا ابداعش را به تولید برساند. در طول یک سده، شرکت آنقدر رشد کرد که یاتاقان‌ها را از همه نوعی درست می‌کرد، به‌خصوص فولاد و ارائه محصولات و خدمات مربوطه‌اش.
اریش فرانکه در سال ۱۹۳۴ بلبرینگ کاسه سیمی را اختراع و به ثبت رساند. توجه او در طراحی یاتاقان بر کوچک بودن سطح مقطع تا حداقل مقدار ممکن بود که بتواند در یک طراحی بسته جمع بشود. بعد از جنگ جهانی دوم او به همراه گرهارد هیدریچ، شرکت فرانک و گرهارد را تأسیس کرد تا به تولید و بسط بلبرینگ کاسه سیمی سرعت ببخشد.
شرکت تیمکن، شرکت اس‌کی‌اف، گروه شافلر (خصوصی)، شرکت ان‌اس‌کی، و شرکت یاتاقان‌سازی ان‌تی‌ان در حال حاضر بزرگ‌ترین تولیدکنندگان یاتاقان در جهان اند.
امروزه، یاتاقان‌ها در کاربردهای متنوعی به کار می‌روند. یاتاقان‌های فوق سریع در قطعات دستی دندانپزشکی به کار می‌رود، یاتاقان‌های هوافضایی در مریخ‌نورد به کار رفته‌اند و یاتاقان‌های خمشی در سیستم‌های همتراز نوری استفاده شده‌اند.
چگونگی کاهش اصطکاک توسط یاتاقان
یاتاقان‌های ساده به طرز گسترده‌ای استفاده می‌شوند و از سطوح برای تماس سایشی استفاده می‌کنند.
به‌خصوص با وجود روانکاری، آنها معمولاً عمر و اصطکاک کاملاً قابل قبولی می‌دهند.
از سوی دیگر، یاتاقان‌های با اصطکاک کم معمولاً به خاطر راندمان‌شان، کاهش فرسایش و استفاده گسترده در سرعت‌های بالا را تسهیل می‌کنند، دارای اهمیت‌اند. اصولاً یک یاتاقان می‌تواند اصطکاک را با امتیاز شکلش، با موادش و یا با معرفی و داشتن یک سیال بین سطوح و یا جدا کردن سطوح با یک میدان الکترومغناطیسی، کاهش دهد.
کاهش اصطکاک با کمک شکل یاتاقان
معمولاً مزایایش را با استفاده از غلتک‌ها و یا کره‌ها و یا با شکل دادن یاتاقان‌های خمشی حاصل می‌کند.
کاهش اصطکاک با کمک مواد یاتاقان
با بهره‌گیری از طبیعت موادی که یاتاقان‌ها را تشکیل می‌دهند. (یک مثال می‌تواند استفاده از پلاستیک باشد که اصطکاک سطحی کمی دارد.)
کاهش اصطکاک به کمک یک سیال یاتاقان
با بهره بردن از ویسکوزیته کم یک لایه سیال مانند یک روانساز و یا یک واسطه فشرده شده که از برخورد دو سطح جلوگیری کند؛ یا با کاهش نیروی عمودی بین آنها.
کاهش اصطکاک به کمک میدان‌های الکترومغناطیسی یاتاقان
با استفاده از میدان‌های الکترومغناطیسی، مانند میدان مغناطیسی، تا از برخورد سطوح جامد جلوگیری کند.
حتی می‌توان از ترکیبی از این‌ها در یک یاتاقان بهره برد. مثال این قسمت برای زمانی است که یک اتاقک از پلاستیک ساخته شده باشد و بین توپ‌ها (غلتک‌ها) که با شکل‌شان اصطکاک را کم می‌کنند، فاصله ایجاد کند و تکمیل‌شان کند.
اصول عملکرد یاتاقان
حداقل شش اصل کاری معمول وجود دارد:
- یاتاقان ساده که معمولاً بوش، یاتاقان‌های سرمحور، یاتاقان بوش، یاتاقان‌های خان‌دار، یا یاتاقان‌های ساده نامیده می‌شوند.
- یاتاقان غلتشی مانند یاتاقان‌های ساچمه‌ای (بلبرینگ‌ها) و یاتاقان‌های غلتکی (رولربرینگ‌ها).
- یاتاقان مرصع که نیروها در آن بوسیله پیچیدن جزئی خارج از مرکز محور، تحمل می‌شود.
- یاتاقان لغزشی که در آن نیروها توسط یک سیال یا گاز تحمل می‌شوند.
- یاتاقان مغناطیسی که در آن نیرو با کمک یک میدان مغناطیسی تحمل می‌شود.
- یاتاقان خمشی که در آن حرکت با المان نیرویی که خم می‌شود، تأمین می‌شود.
حرکت های یاتاقان ها :
حرکت‌های معمولی که یاتاقان‌ها اجازه آن را می‌دهند عبارتند از:
- چرخش محوری؛ مانند چرخش میله محور.
- حرکت خطی؛ مانند کشو.
- حرکت کروی؛ مانند لولای کاسه ساچمه‌ای.
- حرکت مفصلی؛ مانند درها.
نیروهای یاتاقان
یاتاقان‌ها تنوع گسترده‌ای در اندازه و جهتی که می‌توانند تحمل کنند دارند.
نیروها می‌توانند به صورت نیروی غالب شعاعی، محوری (یاتاقان کف‌گرد) یا ممان عمود بر محور اصلی یا افقی باشند.
سرعت‌ها در یاتاقان ها
انواع مختلف یاتاقان‌ها، محدودیت‌های سرعت عملکردی متفاوتی دارند. سرعت به طور نمونه به عنوان حداکثر سرعت سطحی نسبی تعریف می‌شود که واحدش اغلب ft/s یا m/s میباشد. یاتاقان‌های چرخشی به عنوان نمونه، عملکرد را به صورت DN توصیف می‌کنند که D قطر (اغلب به mm) یاتاقان و N سرعت چرخش با واحد دور بر دقیقه است.
عموماً سرعت عملکرد یاتاقان‌ها در بازه قابل توجهی با هم تداخل دارد. به عنوان نمونه یاتاقان‌های ساده در سرعت‌های پایین کارآیی دارند. یاتاقان‌های غلتشی سریعتر هستند، به دنبال آن یاتاقان‌های لغزشی و سرانجام یاتاقان‌های مغناطیسی قرار دارند که در نهایت بوسیله نیروی مرکز گرا و با غلبه بر مقاومت مواد، محدود می‌شوند.
لقی و الاستیسیته یاتاقان ها
بعضی کاربردها نیروهای یاتاقان‌ها را در جهات متنوعی به کار می‌برد و تنها لقی یا شیب محدودی را به عنوان نیروی متغیر اعمالی می‌پذیرد. یکی از منابع حرکت در یاتاقان‌ها، فواصل یا لقی‌هاست. برای مثال یک شفت ۱۰ میلیمتری در یک سوراخ ۱۲ میلیمتری، ۲ میلیمتر لقی دارد. منبع دوم حرکت، الاستیسیته در خود یاتاقان‌هاست. برای مثال ساچمه‌ها در یاتاقان‌های ساچمه‌ای (بلبرینگ‌ها) مانند یک لاستیک سفت می‌ماند و تحت بار، از دایره به یک شکل جزئی مسطح تبدیل می‌شود. کاسه بلبرینگ نیز الاستیک است و یک فرورفتگی را در محلی که ساچمه‌ها بر روی آن فشار می‌آورند ایجاد می‌کند.
عمر یاتاقان
یاتاقان‌های مغناطیسی و لغزشی می‌توانند به صورت بالقوه عمر نامحدود بدهند.
عمر یاتاقان‌های غلتشی آماری است اما بوسیله بار، دما، نگهداری و تعمیر، ارتعاش، روانکاری و سایر فاکتورها تعیین می‌شود.
برای یاتاقان‌های ساده بعضی از مواد عمر بیشتری نسبت به بقیه می‌دهند. بعضی از ساعت‌های جان هریسون هنوز هم بعد از صدها سال کار می‌کنند چرا که از چوب درخت مقدس خشب‌الانبیاء در ساختشان استفاده شده‌است. درحالی‌که ساعت‌های فلزی‌اش با توجه به فرسودگی بالقوه‌شان به ندرت کار کردند.
تعمیر و نگهداری یاتاقان :
یاتاقان‌های بسیاری احتیاج به تعمیرات دورهای دارند تا از خرابی پیش از موعد جلوگیری شود. گرچه بعضی از آنها نظیر یاتاقان‌های لغزشی یا مغناطیسی ممکن است احتیاج به نگهداری کمتری داشته‌باشند.
بیشتر یاتاقان‌ها در عملکرد در دورهای بالا نیازمند روانکاری و تمیزکاری دورهای هستند و ممکن است احتیاج به تنظیمات مجدد داشته‌باشند تا اثر فرسایش را به حداقل برسانند.
گونه‌های یاتاقان
| نوع | توصیف | سختی | سرعت | عمر | نکات |
|---|---|---|---|---|---|
| یاتاقان ساده(بوش) | استفاده از روانکار بین دو سطح متحرک و ثابت | خوب، در صورتی که میزان ساییدگی کم باشد. مقداری لقی معمولاً وجود دارد. | کم/ متوسط (غالباً نیاز به خنک‌کاری دارد) | متوسط (بسته به نوع روانکار) | ساده‌ترین نوع یاتاقان، استفاده وسیع از آن، اصطکاک نسبتاً زیاد |
| یاتاقان غلتشی | بکارگیری ساچمه یا غلتک برای کاهش اصطکاک | خوب، وجود اندکی لقی | متوسط−زیاد (غالباً نیاز به خنک‌کاری دارد) | متوسط (بسته به نوع روانکار، غالباً نیاز به تعمیر و مراقبت دارد) | مورد استفاده برای بارهای بیشتر و اصطکاک کمتر نسبت به یاتاقان ساده |
| یاتاقان مرصع | یاتاقان حول نقطه‌ای خارج از مرکز بر روی نشیمنگاه می‌گردد. | کم به علت انعطاف‌پذیری | کم | خوب، نیاز به تمیزکاری و روانکاری دارد. | عمدتاًبرای سرعت‌های کم و دقت‌های بالا مانند ساعت استفاده می‌شود. |
| یاتاقان لغزشی | محور درون یک سیال می‌گردد. | خیلی زیاد | خیلی زیاد، محدودیت سرعت معمولاً ناشی از نشت‌بندهااست. | می‌توان عمر این نوع یاتاقان را بی‌نهایت دانست؛ گاهی اوقات هنگام آغاز به کار و خاموش کردن دستگاه اندکی فرسایش ایجاد می‌شود. | غبار و سنگریزه می‌توانند باعث خرابی این نوع یاتاقان گردند. در استفاده پیوسته نیاز به عملیات نگهداری ندارد. |
| یاتاقان مغناطیسی | دو سطح توسط مغناطیس (الکترومغناطیسیا جریان گردابی) از هم جدا نگه داشته می‌شوند. | کم | بی‌نهایت | بی‌نهایت | مصرف انرژی بالا، عدم نیاز به نگهداری. |
| یاتاقان خمشی | حرکت با تغییر شکل در ماده پدید می‌آید. | کم | خیلی زیاد |
نمونه های یاتاقان ها :
- یاتاقان ساچمه‌ای یا بلبرینگ (به انگلیسی: Ball Bearing)
- یاتاقان کف‌گرد یا یاتاقان محوری (به انگلیسی: Thrust Bearing)
- یاتاقان هادی (به انگلیسی: Guide Bearing)
بلبرینگ (به انگلیسی: Ball bearing)
انیمیشن بلبرینگ (تصویر ایده‌آل بدون قفس) توجه داشته باشيد که نقطه های قرمز در هر 1.5N (دور1.5)با هم مواجه می شوند.
گونه‌ای از چرخنده از خانواده یاتاقان‌ها هستند که کاربرد وسیعی در ابزارهای مختلف مانند هر چیزی که می‌چرخد و دیسک‌های سخت رایانه و اسکیت‌ها و صنایع بزرگ و خودروها و موتورهای صنعتی و … دارند.کلمهٔ بلبرینگ از دو بخش ball به معنای گوی و bearing به معنای تحمل‌کردن تشکیل شده‌است. اساس کار بلبرینگ‌ها بر این است که مانع کشیده شدن سطوح روی یکدیگر می‌شوند و سطح تماس را نیز کاهش می‌دهند، در نتیجه اصطکاک بین سطوح به شدت کاهش می‌یابد.
بلبرینگ شیار عمیق Deep groove ball bearing
بلبرینگ شیار عمیق دارای کاربرد وسیع در صنعت و از متداولترین بلبرینگ‌ها در بازار مصرف است. در این نوع بلبرینگ‌ها یک شیار عمیق دایره‌ای یا شعاعی برابر با شعاع ساچمه وجود دارد. به خاطر وجود همین شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمه‌ها و رینگ‌ها موارد استفاده زیادی دارند و توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری را در هر دو جهت دارند. طراحی ساده، تفکیک‌ناپذیری، کارکرد مناسب در سرعت‌های بالا از خصوصیت بارز بلبرینگ شیار عمیق بوده و در انواع یک ردیفه، دوردیفه و یک ردیفه با شیار ساچمه خور به قرار زیر تولید می‌گردد. بلبرینگ‌های شیار عمیق را بصورت زیر تقسیم بندی می‌نماید:
الف-بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه Single row deep groove ball bearings
ب- بلبرینگ شیار عمیق یکردیفه با اسلات‌های پر کننده Single row deep groove ball bearings with filling slots
ج- بلبرینگ شیار عمیق استنلس استیل Stainless stee deep groove ball bearings
د- بلبرینگ شیار عمیق دو ردیفه Double row deep groove ball bearings
بلبرینگ‌ها می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در هر جا مطابق وزن بارها و یا سرعت دور زدن بار و یا حساسیت‌های تخصصی بار و محل نصب متغیر بوده و از انواع مختلف خانواده (خیلی بزرگ) بلبرینگ ها استفاده می‌گردد. در یک بلبرینگ بار از لایهٔ خارجی به گوی یا ساچمه‌های میانی بلبرینگ اعمال می‌شود و از آنجا فشار به لایهٔ داخلی منتقل می‌گردد. با توجه به کروی‌بودن گوی‌ها (ساچمه‌ها) در بیشتر موارد استفاده ساده، نقطهٔ تماسشان با لایه‌های درونی و بیرونی بسیار کوچک دقیق و حساس خواهد بود، در نتیجه می‌توانند بسیار نرم حرکت کنند؛ از سوی دیگر با توجه به کوچک بودن محل تماس، اگر فشار بیش از حدی به گوی‌ها وارد شود می‌تواند موجب تغییرشکل یا خردشدن آنها گردد، در اینگونه موارد می‌توان از بلبرینگ‌های غلطکی یا بلبرینگ‌های غلطکی مخروطی‌شکل استفاده کرد. گونهٔ خاصی از بلبرینگ‌ها، بلبرینگ‌های محوری (یا کف گرد) نام دارند که برای سرعت‌های پایین در نظر گرفته شده‌اند و می‌توانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونه‌های کاربردها آنها می‌توان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد.
یاتاقان ساچمه‌ای شیار عمیق یک ردیفه در مدل‌ها و سایزهای گسترده‌ای تولید شده که با پسوند و پیشوندهای اضافه شده به بیرینگ که معمولاً به پنج عدد اصلی اضافه شده، مشخص می‌گردند.
بلبرینگ‌های شیار عمیق با سیل‌ها و پوشش‌های متنوع کاسه نمد لاستیکی و فلزی تولید شده و برای اطلاع دقیقتر از موارد کد دهی و دیگر پسوندها که هر کدام مشخص کننده جزئیات فنی خاص است
مثلاً پسوند Z مربوط به بیرینگ‌هایی با پوشش کاسه نمدی فلزی در یکطرف یا یاتاقان با در پوش یکطرفه و 2Z کاسه نمد فلزی در دو طرف یا یاتاقان با در پوش دو طرفه میباشد. در این نوع بلبرینگ حلقه داخلی با کاسه نمد فاصله داشته و مورد استفادشان در حالتی است که حلقه‌ها داخلی بلبرینگ می‌چرخد، زیرا در حالت بر عکس یعنی چرخش حلقه بیرونی امکان نشت گریس وجود دارد.
نوع بلبرینگ‌های شیار عمیق دارای سیل یا sealed bearings مربوط به کاسه نمدی با لاستیک مصنوعی ست که با واشر فلزی تقویت شده است. این نوع کاسه نمد لاستیکی در محدوده دمایی ۴۰- تا ۱۲۰+ توانایی کار داشته و با حلقه داخلی تماس دارد از این رو در کم شدن سرعت بلبرینگ اثر گذار است و با حرف اختصاری 2RS شناخته می‌شود.
در کد دهی بیرینگ‌ها از نوع یاتاقان ساچمه‌ای شیار عمیق پسوندهای 2RSL,RSL یا 2RZ,RZ مشخص کننده نوع سیل با اصطکاک مالشی کمی Low fiction seal بوده که پسوندها بستگی به سری بیرینگ و اندازه آن داشته و در این ساختار به طور کلی سرعت بیرینگ می‌تواند هم اندازه سرعت آن با کاسه نمد فلزی باشد و به دلیل فاصله کم کاسه نمد و حلقه داخلی دارای خصوصیات آب بندی مناسبی نیز میباشد.
بلبرینگ دارای سیل NBR و لبه‌های قابلیت ارتجاعی که توسط شرکت اس‌کااف توسعه داده شده و ICOS® oil sealed bearing units نامیده می‌شوند در کاربردهایی که نیازمند قابلیت‌هایی بیشتر از سیل‌های استاندارد معمولی میباشد، استفاده می‌گردند. در این نوع ساختار ساچمه نیازمند فضای کمتری نسبت به دو گونه قبلی بوده. نصب آسان و هزینه پایین جهت ماشین کاری شفت از مزایای عمده این نوع ساختار در یاتاقان ساچمه‌ای شیار عمیق میباشد.
بلبرینگ‌هایی که در ساختارشان جای خار وجود داشته و به bearings with snap ring groove معروف بوده که در این طرح می‌توان با جاگذاری یک خار، ساچمه را از جهت محوری در فضای مورد نظر محکم نمود و باعث کم شدن فضای اشغالی شد. قرار گیری کد N در پسوند شماره بیرینگ مشخص کننده داشتن جای خار در رینگ خارجی میباشد و پسوند NR نیز دارا بودن خار در بیرینگ شیار عمیق را شامل می‌شود .
بیرینگ‌های تماس زوایه ای (Angular contact)
سطوح غلتش در رینگ داخلي و خارجي بلبرینگ هاي تماس زاویه اي نسبت به یكدیگر در جهت محور بیرینگ جابجا شده اند. بنابراین این بلبرینگ ها براي تحمل بار تركیبی ، بار محوري و شعاعي همزمان طراحي شده اند. ظرفیت حمل بار محوري بلبرینگ هاي تماس زاویه اي با افزایش زاویه تماس، افزایش مي یابد. زاویه تماس، زاویه بین خط ارتباط دهنده نقاط تماس ساچمه ها با سطوح غلتش در صفحه شعاعی (مسیر انتقال بار از یک سطح غلتش به سطح دیگر) و خط عمود بر محور بیرینگ است. نوع دوردیفه این بلبرینگ هم وجود دارد.
فرق رولبرینگ و بلبرینگ
تفاوت اصلی رولبرینگ و بلبرینگ در مقاومت آنها در برابر انواع بارهای وارده است. بطور کلی بار وارده بر انواع رولبرینگ ها و بلبرینگ ها به دو صورت شعاعی (radial) ومحوری (thrust) می باشد و بسته به موقعیت و شرایطی که بلبرینگ مورد استفاده قرار می گیرد یکی از این دو بار و یا هر دو بار بر آن وارد می شوند.در مواقعی که فشار از نوع شعاعی باشد، می توان از رولبرینگ ها استفاده کرد، زیرا رولبرینگ ها در برابر این نوع بارها بسیار مقاوم اند و در صورتی که هر دو بار شعاعی و محوری وارد شود، از بلبرینگ ها می توان استفاده کرد.
درواقع بلبرینگ ها گونه‌ای از یاتاقان‌ها هستند که می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در جاهایی به کار می‌روند که بار به نسبت کوچک باشد و در رولبرینگ ها نیزسطح تماس ساچمه با سطوح، به صورت یک خط می باشد و به همین دلیل این نوع بلبرینگ ها قادر خواهند بود فشار بسیار زیادی از نوع شعاعی را تحمل کنند ولی قادر به تحمل کردن فشار زیاد از نوع محوری نمی باشند.
یاتاقان کف‌گرد یا یاتاقان محوری (Thrust Bearing)
این بلبرینگ ها فقط بارهای محوری را تحمل می کنند. رینگ های نصب شده بر روی شفت، واشرهای شفت نامیده می شوند و آنهایی که روی هوزینگ نصب می شوند، واشر هوزینگ نامیده می شوند.
بلبرینگ های کف گرد در دو نوع یک طرفه که فقط بارهای محوری را می توانند در یک جهت تحمل کنند و نوع دوطرفه که بارهای محوری را در دو جهت تحمل می کنند. این نوع بلبرینگ ها برای سرعت های چرخشی بالا مناسب نیستند چرا که روغن آن توسط نیروی گریز از مرکزبه بیرون ریخته می شود. عملکرد آن ها برای محورهای عمودی بهتر است.
بلبرينگ هاي كف گرد يكطرفه داراي يك واشر شفت ، يك واشر نشيمنگاه و مجموعه قفسه و ساچمه ها مي باشند .اين بيرينگ ها تفكيك پذير بوده و واشر ها را مي توان مستقل از مجموعه ساچمه ها نصب كرد .
اطلاعات کلی در مورد ابعاد برینگ
سازندگان و مصرف کنندگان برینگ به خاطر مسائلی نظیر قیمت، کیفیت و سهولت تعویض به سری خاصی از ابعاد توجه دارند. ابعاد برینگها توسط مؤسسه جهانی استاندارد ISO تعیین شده است.قطر خارجی رولبرینگ های شعاعی (به استثنای رولبرینگ های مخروطی) مطابق سری 4,3,2,1,0,9,8,77 (به ترتیب صعودی) استاندارد قرار داده شده است. برای هر یک از این سری قطرها، یک سری برای اندازه پهنای برینگ هم در نظر گرفته شده است.این سری ها عبارتند از 7,6,5,4,3,2,1,0,8 (به ترتیب افزایش پهنا). سری ارتفاع در برینگ های کف گرد عبارتست از 2,1,9,7 (به ترتیب صعودی).
شماره ای که بر روی برینگ های استاندارد قید شده و برینگ توسط آن شناخته می شود، عموماً شامل پنج عدد یا ترکیبی از چند حرف و عدد است.
1: رقم اول مشخص کننده نوع برینگ است که شماره های مربوطه به همراه شکل برینگها در بالا آورده شده است. بدین ترتیب عدد 3 معرف رولبرینگ مخروطی و عدد 66 معرف بلبرینگ شیار عمیق است.
2: رقم دوم معرف سری پهنای برینگ (در برینگهای شعاعی) یا ارتفاع آن (در برینگهای کف گرد) مطابق استاندارد ISO است.
3: رقم سوم معرف سری قطر بیرونی برینگ مطابق استاندارد ISO است.
4,5: دو رقم آخر ضربدر عدد 5 معرف قطر داخلی برینگ بر حسب mm است.
مثال: شماره ای که بر روی برینگ ثبت شده است: 61807
6: برینگ یک بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه است.
1: پهنای برینگ B مطابق سری 1 استاندارد ISO ساخته شده است.
8: قطر بیرونی برینگ D مطابق سری 8 استاندارد ISO ساخته شده است.
قطر داخلی برینگ 07: 07×5=35mm
مثال: شماره ای که بر روی برینگ حک شده است. 30228
3: برینگ یک رولبرینگ مخروطی است.
0: پهنای برینگ (T) مطابق سری 0 استاندارد ISO ساخته شده است.
2: قطر بیرونی برینگ (D) مطابق سری 2 استاندارد ISO ساخته شده است.
قطر داخلی برینگ (d) 28: 28×5=140mm
در بسیاری موارد یکی از سه رقم سری برینگ حذف می شود. به همین دلیل در روی برینگ به جای پنج رقم، گاهی چهار و گاهی مواقع سه رقم ذکر می شود. اعدادی که در صفحه قبل در داخل پرانتز آورده شده اند معرف همین نکته است.مثلاً در بلبرینگی که با عدد 6012 مشخص شده است، شماره برینگ مطابق نمودار اولیه باید 61012 باشد که در آنها رقم 1 از شماره برینگ حذف شده است.
ذکر این نکته ضروریست که قواعد فوق الذکر در حالت کلی صحت داشته و جهت پی بردن به استثنائات به سازنده برینگ مراجعه نمائید. نام سازندگان برینگ نیز معمولاً بر روی برینگ قید می شود.
در اینجا چند حالت استثناء در مورد اندازه قطر داخلی برینگ قید می شود. همانگونه که گفته شد در حالت کلی دو رقم سمت راست شماره برینگ در عدد 5 ضرب شده، اندازه قطر سوراخ داخلی بدست می آید.
در مورد قطرهای زیر 10mm و 500 میلیمتر به بالا اندازه مستقیماً قید می شود.(گاهی اوقات همراه با یک /)
مثال: 511/530 d=530mm شماره برینگ یا 618/8 d=8mm شماره برینگ اندازه های بین 10mm الی 17mm به صورت کدهای زیر مشخص می شوند:
00=10mm :61800 d=10mm کد
01=12mm :61901 d=12mm
02=15mm :51102 d=15mm
03=17mm :1203 d=17mm
سه اندازه 28,22 و 32 میلیمتر نیز بدون قاعده ضریب بوده و مستقیماً قید می شوند:
: 320/22 d=22mm نظیر
برینگهایی که شماره آنها شش یا هفت رقمی است (به جز چند استثناء مثلاً در مورد بلبرینگ های ایگرگ) معمولاً غیر استاندارد بوده و ارقام ان معرف ویژگی یا اندازه خاصی نیست بلکه فقط شماره نقشه برینگ است.
علاوه بر این شماره، برینگ ممکن است دارای پیشوند یا پسوند نیز باشد که هر یک معرف مشخصه ای در برینگ است.
مثال:
بلبرینگ شیار عمیق در یک طرف خود، کاسه نمد لاستیکی دارد 61803-RS1
بلبرینگ شیار عمیق در دو طرف خود، کاسه نمد لاستیکی دارد 61803-2RS1
مفاهیم پیشوندها Perfixes و پسوندها Suffixes که تحت عنوان شماره های تکمیلی Supplementary designation توسط سازندگان برینگها ارائه می گردند که با یکدیگر متفاوت بوده و می باید بطور جداگانه مورد بررسی قرار گیرند.
جهت اطلاعات بیشتر کلیک کنید.
انواع چرخ دنده و طرز کار آن ها
انواع گیربکس خودرو و بررسی مزایا و معایب انواع سیستم های انتقال نیرو
خرابی مربوط به سیستم انتقال نیرو ( گیربکس ، کلاچ ، جعبه دنده ، دیفرانسیل و پلوس)
پیاده کردن اجزای جعبه دنده عقب محرک و عیب یابی
دستورالعمل بستن اجزای جعبه دنده
هر آنچه در مورد کلاچ برقی باید بدانید.
