قطعات صنعتی

بلبرینگ چیست؟ 

در گذر زمان همانطور که وجود اصطکاک در برخی موارد فوایدی را دارد ولی در اکثر موارد منجر به ایجاد مشکلاتی از جمله خوردگی، ساییدگی، خراشیدگی و غیره می شود، لذا نیاز است برای رفع این مشکلات قطعه ای ساخته شود که از به وجود آمدن این معایب جلوگیری کند. از جمله این قطعات می توان به بلبرینگ اشاره کرد.

بلبرینگ ها گونه ای از یاتاقان ها هستند که بارهای محوری، شعاعی یا هر دو بار محوری شعاعی را تحمل می کنند البته شایان ذکر است بلبرینگ ها بیشتر بار شعاعی را تحمل می کنند، کلمه بال بیرینگ یا بلبرینگ از دو قسمت Ball به معنای گوی و Bearing به معنای تحمل کردن تشکیل شده است علت وجود یاتاقان و ساخت آن در تفاوت بین لغزش و غلتش است. اندازه یاتاقان ها استاندارد بوده و هر کدام برای مواردی خاص مورد استفاده قرار می گیرد که بیرینگ ها از نظر ساختمان داخلی به انواع یاتاقان های لغزشی، یاتاقان های غلتشی و یاتاقان های مگنتی مختلفی تقسیم                 می شوند.

بلبرینگ ها با دارا بودن ساچمه های گرد به عنوان عضو غلتشی قادرند اجزای چرخان و نوسانی موجود در سیستم درگیر مانند شافت و یاتاقان ها را با حداقل اصطکاک بار و نیروهای ایجاد شده، منتقل کنند. این خصوصیات در بلبرینگ باعث افزایش عمر مفید قطعات، سرعت، کاهش ایجاد گرما و کاهش صدا در حین کارکرد دستگاه می شود.

انواع بلبرینگ

در ادامه به مباحثی مانند انواع بلبرینگ، بلبرینگ چیست و کاربرد بلبرینگ خواهیم پرداخت.

کاربرد بلبرینگ

• نگهداری محور به طوری که از لقی و لق زدن آن داخل بدنه جلوگیری کند.
• جلوگیری از حرکت جانبی محور و برخورد قسمت های متحرک و ثابت

نوع تحمل بار هایی که بر بلبرینگ ها وارد می شود:

1. شعاعی : این نوع یاتاقان ها محور را در زمان تغییر دور و بار در مرکز قرار داده و بار شعاعی را تحمل می کند، این نوع یاتاقان ها نباید در برابر چرخش مقاومتی از خود نشان دهند که در صورت بروز این امر سیستم منجر به کاهش راندمان می شود. از انواع این یاتاقان ها می توان به بیرینگ های شیار عمیق و خود تنظیم و یاتاقان ها و بلبرینگ های لغزشی اشاره کرد.
2. محوری: این نوع یاتاقان ها بار محوری را تحمل کرده، به این نوع بیرینگ ها، بلبرینگ کف گرد نیز می گویند، زمانی که نیروی محوری کم باشد از این نوع بلبرینگ ها می توان استفاده کرد.
3. شعاعی محوری: این نوع یاتاقان ها علاوه بر تحمل بار شعاعی بار محوری را نیز تحمل می کنند که می توان به بلبرینگ های تماس زاویه ای یک ردیفه-دو ردیفه اشاره کرد، در بعضی موارد نیز از یاتاقان های تماس زاویه ای یک ردیفه به صورت دو تایی به حالت رو به رو - پشت به پشت یا پشت سرهم استفاده کرد.

بلبرینگ شیار عمیق یا شش هزاری

این نوع از محصولات به دلیل طراحی ساده، غیر قابل تفکیک و قدرت کارکرد مناسب در سرعت های زیاد دارای کاربر متنوعی می باشد.

مشخصات فنی

در بازار اصطلاحا به این محصول بلبرینگ شش هزاری یا همان ساده گفته می شود. این محصولات دارای انواع زیر می باشند:

انواع بلبرینگ شیار عمیق

• بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه
• بلبرینگ شیار عمیق دو ردیفه
• بلبرینگ شیار عمیق از جنس فولاد ضد زنگ
• بلبرینگ شیار عمیق سرامیکی

نوع تحمل بار

• بار شعاعی
• بار محوری (مقدار کم)
• بار مرکب شعاعی محوری

انواع واشر یا آب بند

واشر فلزی یا کاسه نمد واشر غیر مالشی: در محیط های که رطوبت وجود ندارد و بلبرینگ در حمام روغن نیست، واشر فلزی باعث جلوگیری از خروج گریس از بلبرینگ می شود. به دلیل درگیر نبودن با قسمت چرخان بلبرینگ سرعت در این بلبرینگ ها بالا می باشد. واشر فلزی با نماد  Z , 2Z در شماره فنی بلبرینگ نمایش داده می شود.

واشر لاستیکی: در محیط هایی که بلبرینگ در معرض رطوبت می باشد باعث جلوگیری از نفوذ آب به داخل بلبرینگ و در نتیجه از زنگ زدن اجزای داخل بلبرینگ جلوگیری می کند. واشر لاستیکی که با جنس وایتون و NBR است را با نماد 2RS و RS در شماره فنی بلبرینگ نمایان می کنند.

بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه یا بلبرینگ شش هزاری

این محصولات به دلیل دارا بودن شیار ساچمه ای عمیق و یکپارچه علاوه بر تحمل بار شعاعی، خاصیت تحمل بار محوری از هر دو طرف دارند. همانطور که پیش از این گفته شد، معمولا این محصولات با واشر فلزی و لاستیکی عرضه می گردند. تحمل بار شعاعی و بار محوری را از هر دو طرف از ویژگی این بلبرینگ ها می باشد.

انواع بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه

در زیر به معرفی انواع شیار عمیق به همراه پسوند و نماد می پردازیم:

• بلبرینگ با واشر لاستیکی جهت جلوگیری از نفوظ رطوبت، با پسوند 2RS
• کاسه نمد لاستیکی با لاستیک مصنوعی و یک واشر فلزی با پسوند و نماد Seals مشخص می شود.
• کاسه نمد فلزی با پسوند و نماد Z یک طرفه یا ۲Z دو طرفه بیرینگ مشخص می شود.
• بلبرینگ با جای خار جهت محکم شدن در فضای اشغالی کم که با پسوند و نماد NR مشخص می شود.
• در زمانی که صدای بلبرینگ حائز اهمیت باشد مثلا در لوازم خانگی با پسوند QE مشخص می شود.

نحوه استفاده بلبرینگ ۶۰۰۰

• در زمان جا زدن آن نباید شسته یا گرم شوند، چون در هر دو سمت دارای کاسه نمد بوده و با گریس پر              می شوند.
• در صورت چرخش حلقه بیرونی بلبرینگ کاسه نمد فلزی احتمال نشت گریس وجود دارد.
• بلبرینگ با کاسه نمد لاستیکی افت سرعت دارند.

بلبرینگ شیار عمیق دو ردیفه یا دو تایی

طراحی شیار عمیق دو ردیفه مشابه طراحی شیار عمیق تک ردیفه می باشد و دارای شیار عمیق بدون وقفه ای هستند. در این نوع انطباق بین ساچمه و شیار عمیق بالا می باشد. تحمل بار در این بلبرینگ ها محوری و در دو جهت و نیز بار شعاعی می باشد. کاربرد این محصولات زمانی استفاده است که تک ردیفه شیار عمیق توانایی تحمل بار را ندارد. این محصولات نسبت به شیار عمیق تک ردیفه دارای قطر داخلی و خارجی کمی عریض تر هستند اما به طور قابل توجهی دارای ظرفیت بالاتری نسبت به بلبرینگ های تک ردیفه شیار عمیق هستند. کاربرد این بلبرینگ ها زمانی است که یک بلبرینگ قدرت تحمل بار کافی را ندارند. اصطلاحا با نام ساچمه گرد نیز معروف هستند. بسته به نوع قرارگیری توانایی تحمل بار محوری در یک طرف و دو طرف را دارند.

نحوه قرارگیری بلبرینگ دوتایی

نوع قرارگیری این محصولات برحسب کاربرد و تحمل بار محوری به همراه پسوند به شرح ذیل می باشد:

• پشت سرهم با بار محوری از یک طرف با پسوند و نماد DT
• پشت به پشت با بار محوری را از دو طرف تحمل، دارای استحکام بالا با پسوند و نماد DB
• حالت روبه رو با بار محوری از دو طرف، دارای استحکام کمتر نسبت به حالت پشت به پشت

بلبرینگ تماس زاویه ای یا هفت هزاری

در این نوع از محصولات که با نام بلبرینگ هفت هزاری (بلبرینگ 7000) نیز در بازار شناخته می شود، حلقه داخلی و خارجی نسبت به یکدیگر زاویه دارند و در نتیجه بار شعاعی و محور را می تواند تحمل نماید و همچنین هر چه میزان زاویه تماس بیشتر باشد در نتیجه میزان بار محوری قابل تحمل نیز بیشتر می شود. از جمله کاربری های این محصول می توان به استفاده در دستگاه تراش، CNC، فرز دور بالا و دیگر ماشین آلات صنعتی که نیاز به دور و قدرت بالا به صورت همزمان دارند، اشاره نمود.

مشخصات فنی

نوع بار قابل تحمل شعاعی و محوری می باشد و در انواع زیر به شما عزیزان ارائه می گردد.

انواع بلبرینگ تماس زاویه ای یا هفت هزاری

• بلبرینگ تماس زاویه ای یک ردیفه
• بلبرینگ هفت هزاری دو ردیفه
• بلبرینگ تماس زاویه ای یا هفت هزاری با چهار نقطه تماس

بلبرینگ تماس زاویه ای یک ردیفه

نحوه نصب این محصولات معمولا به صورت دوتایی بوده و بار شعاعی و محوری در یک جهت را تحمل می نماید.

انواع بلبرینگ تماس زاویه ای یک ردیفه به همراه پسوند

• نصب به صورت تکی - بدون پسوند
• نصب به صورت تکی با پسوند CB

نحوه نصب بلبرینگ تماس زاویه ای یک ردیفه

• پشت سر هم جهت تحمل بار در یک سمت توسط هر کدام از آنها
• رو به روی هم جهت تحمل بار از دو طرف توسط یکی از آنها
• پشت به پشت جهت تحمل بار از دو طرف توسط بلبرینگ دارای استحکام بیشتر و برای تحمل بار مناسب تر

نکات

• در اثر بار شعاعی اعمال شده به آن، نیروی محوری ایجاد می شود.
• عوامل تاثیرگذار در نحوه کارکرد آن عبارتند از تنظیم دقیق و انتخاب بار اولیه مناسب
• بالا رفتن دما و اصطحکاک به دلیل استفاده از بار ابتدایی بالا می باشد.
• به صورت متداول به صورت دو تایی مورد استفاده قرار می گیرند.
• عدم وارد شدن نیرو به یک بلبرینگ در آنهایی که به صورت دوتایی رو به رو یا پشت به پشت هم قرار دارند عامل بروز صدا و گسیختگی در لایه روان کار و ایجاد تنش بیشتر می شود.
• باید به نحوی نصب گردد که بار محوری سنگین تر به سمت شیار ساچمه خور وارد نگردد.

بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه

به این نوع دوبل یا کنی کاپ یا کنس و کاپ نیز گفته می شود. طراحی آنها به صورت پشت به پشت می باشد با این تفاوت که دارای عرض کمتری هستند. نوع بار قابل تحمل بار در این محصولات شعاعی و محوری از دو جهت می باشد.

انواع بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه (همراه پسوند(

• پسوند A: پنجره ساچمه از جنس پلی آمید با قابلیت تحمل بار محوری از دو طرف به علت دارا بودن شیار ساچمه خور
• پسوند E: قدرت تحمل بار بالاتر به علت دارا بودن شیار ساچمه خور
• با واشر فلزی
• با واشر پلاستیکی

نکات

باید به نحوی نصب گردد که بار محوری سنگین تر به سمت شیار ساچمه خور وارد نگردد.

بلبرینگ تماس زاویه ای با چهار نقطه تماس

شیار این نوع همانند بلبرینگ یک ردیفه تماس زاویه ای می باشد و فضای محوری کمتری برای نصب را نیاز دارند و حلقه داخلی آن دو تیکه می باشد که امکان استفاده بیشتر را به وجود می آورد که می تواند بار بیشتری را تحمل کند این نوع بلبرینگ ها برای تحمل بارهای خالص محوری یا بارهای محوری غالب بر بارهای شعاعی در هر دو جهت مناسب می باشند.

بلبرینگ تماس زاویه ای با چهار نقطه تماس برا اساس استاندارد جهانی بیرینگ با پیشوند QJ و Q نامگذاری                می شوند.

Q:  در بلبرینگ تماس زاویه ای با چهار نقطه تماس اگر رینگ بیرونی به دونیم تقسیم شود با پسوند Q در شماره فنی مشخص می شود.

  QJ: در بلبرینگ تماس زاویه ای با چهار نقطه تماس اگر رینگ داخلی به دونیم تقسیم شود با پسوند QJ در شماره فنی مشخص می شود.

کاربرد اصلی بلبرینگ تماس زاویه ای با چهار نقطه در زمینه تجهیزات انتقال قدرت می باشد، جایی که بار محوری در دو جهت اعمال می شود و باید حرکت محوری کاملا مهار شود و همچنین باید از بیرینگ با پهنای کم استفاده کرد. بیرینگ های با تماس چهار نقطه ای به هیچ وجه برای تحمل بار های شعاعی غالب بر بار های محوری مناسب نیستند زیرا تحت بار شعاعی نقاط تماس به چهار نقطه افزایش و در نتیجه میزان اصطکاک افزایش می یابد.

نوع تحمل بار: بارمحوری را از دو طرف تحمل می کنند.

نکات

• ناهمراستایی مساوی است با افزایش صدای بلبرینگ
• جهت نچرخیدن حلقه بیرونی داخل محفظه در سایز های بزرگ این بلبرینگ ها با دو جای خار ساخته شده اند.

بلبرینگ خود تنظیم

دارای دو ردیف ساچمه با یک حلقه بیرونی مشترک هستند. دلیل خود تنظیم بودن آن در مواقع انحراف و ناهمراستایی شافت، شیار هایی است که در آن برای ساچمه وجود دارد و به صورت منحنی است.

مشخصات فنی

نوع بار قابل تحمل شعاعی می باشد.

بلبرینگ خود تنظیم به دلیل ساختار مفصلی بسیار کار امد در صنعت می باشد و انحرافات شافت و ناهم راستایی ها در مواقع کار کرد دستگاه را خنثی می کند.

انواع بلبرینگ خود تنظیم

• بلبرینگ خود تنظیم بدون واشر (متداول ترین نوع بلبرینگ خود تنظیم می باشد که به بلبرینگ هزاری به طور مثال 1200 و بلبرینگ دو هزاری به عنوان مثال 2200 هستند(
• بلبرینگ خود تنظیم با واشر در دو طرف بلبرینگ
• بلبرینگ خود تنظیم با حلقه داخلی عریض

نکاتی در مورد استفاده بلبرینگ خود تنظیم

• خاصیت خود تنظیمی این بلبرینگ ها وجود شیار های منحنی شکل برای ساچمه ها در داخل بلبرینگ می باشد.
• دارای اصطکاک کمتری می باشند.

بلبرینگ خود تنظیم با حلقه داخلی عریض یا بلبرینگ ۲۰۰۰

اصطلاحا در بازر به این نوع، بلبرینگ دو هزاری (بلبرینگ 2000) گفته می شود. مصرف آنها در شافت هایی است که با دقت بالا پرداخت شده و جهت جلوگیری از لغزش حلقه بر روی شافت از یک پیچ در شکاف روی حلقه داخلی استفاده می شود.

انواع بلبرینگ ۲۰۰۰ خود تنظیم

• معمولی
• نوع مخصوص دارای ساچمه های از بلبرینگ بیرون زده

نکاتی در مورد استفاده بلبرینگ ۲۰۰۰ خود تنظیم

این بلبرینگ باید دائما زیر بار باشد تا از لغزش ساچمه روی شیار جلوگیری شده و کارکرد مطلوبی ایجاد شود.

بلبرینگ کف گرد

کاربری این نوع جهت عدم کشیده شدن سطوح روی هم و کاهش سطح تماس می باشد تا اصطحکاک سطوح کاهش یابد. جهت وارد شدن بار از لایه خروجی به گوی بوده و سپس به لایه داخلی انتقال می یابد. تماس لایه درونی با لایه بیرونی به دلیل کروی بودن بلبرینگ بسیار کم است و لذا می توان بسیار نرم حرکت نماید. از نام های دیگر این یاتاقان ها می توان به بلبرینگ کف گرد ۵۱۰۰۰ و سه تیکه یا بلبرینگ کف گرد 52000 پنچ تیکه اشاره نمود.

بلبرینگ های کف گرد با قفسه های برنجی و فولادی هستند که در کاربردهای متفاوت مورد استفاده قرار می گیرند.