مشخصات فني بلبرينگ

ابعاد قسمتهایی از شافت یا محفظه که در مجاورت و تماس با برینگ قرار دارند باید به گونه ای باشد که ضمن داشتن حالت تکیه گاهی مناسب برای برینگ، با اجزاء چرخنده آن تماس نداشته باشند. اندازه های مناسب این نقاط در جداول اطلاعات هر برینگ آورده شده اند.
انحناء گوشه ها ممکن است یا به صورت ساده باشد که در این صورت با rb , ra که در جداول برینگها آورده شده اند مشخص می شوند، یا ممکن است به صورت یک زیر برش باشند. اندازه های این حالت در جدول ذیل آورده شده اند.
هر قدر شعاع انحناء بزرگتر باشد از لحاظ توزیع تنش مناسب تر خواهد بود.

سایش عموماً در اثر لغزش قطعات بر روی یکدیگر نظیر سطح جانبی غلتک با لبه حلقه، سطح حفره های قفسه، قفسه و سطح راهنمای حلقه بلرینگ ایجاد می شود.
سایش حاصله از وجود مواد زائد و خوردگی نه تنها در مورد سطوح لغزنده بلکه در سطوح چرخشی نیز اتفاق می افتد.
سایش در سطوح جانبی غلتک های رولبرینگ استوانه ای
سایش در شیار غلتک رولبرینگ های استوانه ای دو ردیفه
علت:
سایش:
1. روانکار نامناسب یا غیر کافی.
2. آلودگی توسط مواد زائد.
کچلی:
1. بار مرتعش.
2. ارتعاش ملایم حاصل از بار بر روی سطوح درگیر.
کچلی در سوراخ داخلی رولبرینگ مخروطی
کچلی در سطح بیرونی حلقه بیرونی بلبرینگ شیار عمیق

. پوسته پوسته شدن:
الف- استفاده از برینگ با قدرت تحمل بار بالاتر.
ب- کنترل وجود بار غیرعادی.
ج- بهبود روش روانکاری جهت حصول اطمینان از تشکیل لایه روانکار از طریق افزایش ویسکوزیته.
2. پیدایش حفره:
افزایش ویسکوزیته روانکار جهت حصول اطمینان از تشکیل مطلوب تر فیلم آن.
پوسته شدن حلقه داخلی رولبرینگ بشکه ای

در واقع یاتاقان محور داخل بوش است که تماس بین آن دو لغزشی بوده و عموماً وجود فیلمی از روغن این تماس را به حداقل رسانده و در نتیجه میزان اصطکاک و سایش کاهش می یابد. بوش معمولاً از غلاف فولادی ساخته شده و داخل آن بوش تعویض شونده ( همان یاتاقان در بین مردم ) از جنس چوب، لاستیک، برنج، برنز، مواد پلیمری، بابیت، چدن و غیره جا زده می شود.

 
مزایای یاتاقان لغزشی :

    فضای کمی نیاز دارند
    ارزان قیمت هستند
    بی سر و صدا کار می کنند
    ساختمان محکمی دارند

 
معایب یاتاقان لغزشی :

    اصطکاک زیادی تولید می کنند
    همیشه به روانکاری نیاز دارند زیرا نمی توانند آب بندی شوند
    در مقابل نیروی محوری ضعیف می باشند

آشنایی بلبرینگ

عموماً از سه بخش کنس (Rings) یا رینگ، اجزای غلتشی یا ساچمه ها (rolling elements) و قفسه (Cage) تشکیل می گردند که اجزاء تشکیل دهنده بلبرینگ بین کنس داخلی و خارجی توسط قفسه ای که موقعیت نسبی آنها را در وضعیت صحیح قرار داده محصور شده لذا با یکدیگر برخورد نداشته و حرکت نرمی طی چرخش بلبرینگ به دست می آید.
اجزاء تشکیل دهنده بلبرینگ

    کنس بلبرینگ
    ساچمه بلبرینگ
    قفسه بلبرینگ

ظرفیت‌های اسمی حمل بار دینامیکی بلبرینگ ها  مطابق با روش ارائه شده در استاندارد ISO 281:1990 تعیین می‌شود که مقادیر آورده شده در جداول انواع کاتالوگ هابرای

فولاد بلبرینگ کروم‌دار

و فولاد عملیات حرارتی شده

به منظور دستیابی به حداقل سختی ۵۸ HRC و کاربرد بلبرینگ تحت شرایط طبیعی صادق می‌باشند.

همانطور که قبلا گفته شد عمر یک بلبرینگ عبارت است از:

    تعداد دوران‌ها

یا

    تعداد ساعات کارکرد

در یک سرعت ثابت ، قبل از این که اولین نشانه های خستگی بلبرینگ (پوسته شدن Flaking/Spalling) بر روی یکی از کنس ها یا اجزای غلتنده ایجاد شود.
تجربه در واقیت عمر بلبرینگ ها نشان می دهد که:

    دو بلبرینگ ظاهراً مشابه
    تحت شرایط کارکرد یکسان

عمرهای متفاوتی دارند و بنابراین به تعریف دقیق‌تری از عمر بلبرینگ برای محاسبه کاربرد بلبرینگ و ظرفیت بار دینامیکی آن نیاز است.

تمام اطلاعات موجود در رابطه با کاربرد بلبرینگ و ظرفیت بار دینامیکی آنها بر اساس (عمر L10) می باشد که ۹۰% از یک گروه بزرگ از بلبرینگ های مشابه ( در یک آزمایش ) ، به آن می رسند و یا از آن فراتر هم می روند.

ظرفیت بار دینامیکی بلبرینگ عبارت است از:

     باری که عمر اسمی معادل ۱۰۰۰۰۰۰ دور را به دست می‌دهد

(مطابق استاندارد ISO 281:1990)

مقدار و جهت بار ثابت فرض شده

    و برای بلبرینگ های شعاعی بار خالص شعاعی
    و برای بلبرینگ های محوری بار خالص محوری و مرکزی

در نظر گرفته می‌شود.

ظرفیت حمل بار استاتیکی بلبرینگ ها مطابق با استاندارد ISO 76:1987 معادل با تنش سطحی در مرکز اجزای غلتنده یا همان سطح غلتش بلبرینگ با وجود داشتن بیشترین بار به صورت زیر می باشد:

۴۶۰۰ Mpa برای بلبرینگ های خود تنظیم

۴۲۰۰ Mpa برای بلبرینگ های دیگر

۴۰۰۰ Mpa برای همه رولبرینگ ها

این تنش باعث تغییر شکل دائمی به اندازه تقریبی ۰٫۰۰۰۱ قطر ساچمه بلبرینگ بر روی آن یا سطح غلتش بلبرینگ می شود که برای:

    بلبرینگ های شعاعی ، بار شعاعی خالص
    و برای بلبرینگ های محوری ، بار محوری خالص

که در مرکز عمل می‌کند در نظر گرفته می‌شود.

 
ظریب اطمینان کاربرد بلبرینگ و ظرفیت بار استاتیکی آن

بارهای استاتیکی وارد بر بلبرینگ با محاسبه ضریب اطمینان استاتیکی آن که در زیر تعریف شده است :

S0=Co/Po

Co=  ظرفیت اسمی حمل بار استاتیکی، kN

Po=  بار معادل استاتیکی وارد بر بلبرینگ، kN

S0= ضریب اطمینان استاتیکی بلبرینگ

باید توجه داشت که در محاسبات بار استاتیکی معادل بلبرینگ باید حداکثر بار وارد بر بلبرینگ در نظر گرفته شود و اطلاعات بیشتر در رابطه با مقادیر ضریب اطمینان و محاسبه آن نیز در وبسایت خلیج بلبرینگ آورده شده است.

توجه به کاربرد بلبرینگ و ظرفیت بار استاتیکی در شرایط:

    دوران بلبرینگ در سرعت‌های کم (n<10r/min)
    حرکات نوسانی آرام
    بلبرینگساکن ولی تحت بار برای مدت زمان زیاد

همچنین محاسبه ضریب اطمینان برای کاربرد بلبرینگ و ظرفیت بار استاتیکی که در زمان کوتاه عمل می‌کنند نظیر:

شوک ها

و

بار های حداکثر توان بلبرینگ

در بلبرینگ های در حال دوران ( تحت بار دینامیکی ) یا بلبرینگ های ساکن اهمیت بسیاری دارد.