مقالات جامع بلبرینگ

در بیشتر موارد، یکی از ابعاد اصلی بلبرینگ در طراحی ماشین(معمولاً قطر داخلی) معین شده است. بر همین اساس اندازه های برینگ همواره استاندارد است. در شافت های کم قطر از تمامی برینگ ها می­توان استفاده کرد که متداولترین نوع آنها بلبرینگ های شیار عمیق است. رولبرینگ های سوزنی نیز در اینگونه موارد مناسب هستند. در شافت های قطور رولبرینگ های استوانه ای، مخروطی و بشکه ای مناسب هستند. بلبرینگ های شیار عمیق در اینگونه موارد هم کاربرد دارند

هر کدام از برینگ ها برای منظور خاصی طراحی می شود و به همین دلیل کاربرد ویژه ای دارد. برای نمونه بلبرینگ های شیار عمیق قادر به تحمل بارهای نیمه سنگین شعاعی و بارهای محوری هستند. اصطکاک در این نوع بلبرینگ ها کم و امکان تولید آنها با دقت زیاد وجود دارد، لذا از آنها در موتورهای الکتریکی کوچک و متوسط استفاده می شود. رولبرینگ های بشکه ای قادر به تحمل بارهای سنگین بوده و دارای خاصیت خود تنظیمی هستند. این ویژگی آنها را برای کاربردهای سنگین مهندسی که بارها بزرگ و باعث ناهمراستایی شافت می شود، مناسب می سازد

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.

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

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.

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.

در خصوص عیب یابی بلبرینگ

موارد کنترلی ذیل درنظر گرفته می شوند:

    محاسبه عمر بلبرینگ قبل از پایان رسیدن آن     

که با توجه به :

    شرایط بارگذاری
    سرعت و شرایط محیط

قابل محاسبه است و قبل از این زمان بلبرینگ تعویض شود

     در تعمیرات دوره ای، بلبرینگ پس از شستشو مورد بررسی قرار گیرد و در صورت نیاز تعویض شود

    در زمان عملکرد دستگاه طی بازدیدهای دوره ای وضعیت بلبرینگ ها از نظر سروصدای تولیدی، افزایش دما، ارتعاشات و نشت روانکار مورد بررسی قرار گرفته و این کنترل ها می تواند با یکی از حسهای بینایی، شنوایی ، لامسه و یا ابزارآلات و تجهیزات الکترونیکی خاصی که برای این منظور ساخته شده است صورت پذیرد

بین دو عدد کنس داخلی و خارجی بلبرینگ محصور می باشند و بر روی آن حرکت غلتشی دارند.

در برخی از بلبرینگ ها اجزای غلتان ( ساچمه بلبرینگ ) و کنس داخلی و خارجی بلبرینگ به یکدیگر متصل می باشند

(نظیر بلبرینگ های شیار عمیق)

و در برخی دیگر قفسه و ساچمه های بلبرینگ به یک حلقه یا کنس بلبرینگ متصل بوده و حلقه یا کنس بلبرینگ به راحتی از مجموعه جدا می شوند

( نظیر رولبرینگ های مخروطی )

و در بعضی حالات دو حلقه یا کنس و ساچمه ها به طور کامل جدا شونده می باشند

( نظیر بلبرینگ های کف گرد )

بسته به نوع بلبرینگ حلقه یا کنس های بلبرینگ به انواع مختلف ساخته شده و نام گذاری می شوند.