مقالات جامع بلبرینگ

یاتاقان ساچمه ای شیار عمیق یک ردیفه شرکت اس کا اف SKF در مدل‌ها و سایزهای گسترده ای تولید شده که با پسوند و پیشوند‌های اضافه شده به بیرینگ که معمولا 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 کددهی و دیگر پسوندها که هر کدام مشخص کننده جزئیات فنی خاص است،  باید به کاتالوگ اصلی شرکت SKF مراجعه نمود.

مثلا 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 حالتی‌ست که حلقه‌ها داخلی بلبرینگ می‌چرخد، زیرا در حالت بر عکس یعنی چرخش حلقه بیرونی  امکان نشت گریس وجود دارد.

نوع بلبرینگ‌های شیار عمیق SKF 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 40- تا 120+ توانایی کار داشته و با حلقه داخلی تماس دارد از این رو در کم شدن سرعت بلبرینگ اثر گذارست.

در کد‌دهی بیرینگ‌های SKF از نوع یاتاقان ساچمه ای 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 ساختاربه طور کلی سرعت بیرینگ می‌تواند هم اندازه سرعت آن با کاسه نمدفلزی باشد و بدلیل فاصله کم کاسه نمد و حلقه داخلی دارای خصو صیات آب بندی مناسبی نیز می‌باشد.

بلبرینگ دارای سیل NBR و لبه‌های قابلیت ارتجاعی که توسط شرکت اس کا اف توسعه داده شده و ICOS oil sealed bearing units نامیده می شوند 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 ماشی کاری شفت از مزایای عمده این نوع ساختار در یاتاقان ساچمه ای 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 SKF مشخص کننده داشتن جای خار در رینگ خارجی می‌باشد و پسوند NR نیز دارا بودن خار در بیرینگ شیار عمیق سیل دار را شامل می‌شود.

چهار ساختاری که بلبرینگ‌های شیار عمیق می‌توانند بپذیرند، بصورت زیر می‌باشد:

•    بلبرینگ دارای ساختار پایه ای Open basic design bearings                

•    بلبرینگ دارای سیل Sealed bearings

•    بلبرینگ دارای سیل ارتجاعی ICOS oil sealed bearing units NBR      

•    بلبرینگ دارای جای خار Bearings with snap ring groove

بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه با اسلات‌های پر کننده شرکت SKF دارای اسلات‌هایی در دو طرف بیرونی و داخلی رینگ می‌باشد. این قرار گیری اسلا ت‌ها باعث بکار گیری ساچمه‌های بیشتر و بزرگتر در مقایسه با بلبرینگ‌های شیار عمیق استاندارد در یاتاقان می‌شود. از مزایای این نوع بیرینگ اس کا اف می‌توان به ظرفیت بار شعاعی بیشتر در مقایسه با یاتاقان شیار عمیق معمولی اشاره نمود اما از سوی دیگر تحمل بار محوری کمتر و عدم توانایی عملکرد در سرعت‌های بالا از معایب این بلبرینگ می‌باشد. کاربرد این نوع بلبرینگ‌ها در سایز‌های کوچک بیشتر در گیربکس‌های خودرو می‌باشد.

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

انطباق بلبرینگ بر روی محور و محفظه

از لقی اولیه کمتر است و هر چه انطباق پرسی تر باشد اختلاف مذکور افزایش می یابد.

میزان تلرانس بلبرینگ ها با توجه به

    محیط کار
    نوع انطباق بلبرینگ
    و تغییرات دما

تعیین می شوند.

در محیط های آلوده، انطباق پرسی تر و اگر اختلاف دمای بین دو کنس بلبرینگ بیش از ده درجه کلوین باشد ، از بلبرینگ با لقی بیشتر استفاده می شود.

شرکت های تولید کننده بلبرینگ جهت پوشش دهی مشکلات فوق الذکر بلبرینگ ها را با تلرانس های مختلف تولید می نمایند. در بلبرینگ هایی که شرایط کارکرد نرمالی دارند از بلبرینگ با تلرانس نرمال استفاده می شود، این لقی با حرف نمایش داده می شود و عمده تولیدات با این لقی یا تلرانس صورت می پذیرد. بلبرینگ هایی هم با تلرانس کمتر و بیشتر از تلرانس نرمال تولید گردیده و با لقی هایدسته بندی شده و نسبت به تلرانس یا لقی نرمال دارای درجه بندی زیر می باشند.

لقی داخلی بلبرینگ یا تلرانس بلبرینگ (bearing internal Clearance) عبارت است از مجموعه جابجایی که یکی از کنس های بلبرینگ ( کنس داخلی یا کنس خارجی ) نسبت به کنس دیگری داشته و بر حسب نوع حرکت کنس ها نسبت به یکدیگر در جهت

    شعاعی
    یا محوری

تلرانس شعاعی یا محوری بلبرینگ نامیده می شود.

در برخی از انواع بلبرینگ ها تلرانس شعاعی و محوری با یکدیگر تناسب داشته و یا توسط رابطه ریاضی این ارتباط عنوان شده است.

عموماً شرکت های تولید کننده بلبرینگ ، یکی از لقی های داخلی بلبرینگ را بسته به نوع بلبرینگ ( شعاعی یا محوری )

در جدول مشخصات بلبرینگ ارائه نموده و به کمک روابط و معادلات به محاسبه تلرانس دیگر بلبرینگ پرداخته می شود.

عمر بلبرینگ و کاربرد بلبرینگها

مکانیزم غالب در خرابی بلبرینگ ها عموماً خستگی (Fatigue) سطوح تماسی می باشد. بنابراین معیاری بر اساسی خستگی سطوح غلتشی برای تعیین ابعاد یک بلبرینگ در هر کابرد بلبرینگ خاص کافی است.

استانداردهای بین المللی نظیر ISO281 بر اساس خستگی سطوح غلتشی بلبرینگ ها می باشند. با این وجود باید یادآوری کرد که یک بلبرینگ را می توان به صورت سیستمی در نظر گرفت که در آن عمر هر یک از اجزای بلبرینگ نظیر:

    قفسه بلبرینگ
    روانکار بلبرینگ
    آب بند بلبرینگ

تأثیر برابری داشته و حتی در بعضی موارد اهمیت بیشتری دارند.

در واقع عمر بهینه بلبرینگ در کاربرد بلبرینگ ها وقتی به دست می آید که عمر کلیهٔ اجزای بیرینگ یکسان باشد. به بیان دیگر اگر عمر دیگر اجزای بلبرینگ به اندازهٔ عمر محاسبه شده بلبرینگ باشد، عمر واقعی با عمر محاسبه شده یکسان خواهد بود

در کاربرد بلبرینگ باید:

    معادلات عمر بلبرینگ
    تنش های ناشی از بارهای خارجی بر بلبرینگ
    تنشی های ناشی از توپوگرافی سطح (Surface Topography)
    روانکاری بلبرینگ
    سینماتیک سطوح تماس غلتشی بلبرینگ ها

شرکت SKF  برای بهتر شدن کیفیت  و همچنین برای فروش بهتر محصولات خود در بازار فروش بلبرینگ و همچنین برای رقابتی تر شدن بازار بلبرینگ و رفع نیاز مهندسین یکسری محصولات جدید رو روانه بازار بیرینگ جهانی کرد که باعث رونق هرچه بیشتر فروش بلبرینگ در دنیا شد این بیرینگها که به بیرینگ های سری E2 معروف میباشند .

شرکت SKF این نوع از بیرینگها را به منظور کاهش حداقل ۳۰ درصدی ممان اصطکاکی نسبت به بیرینگ های عادی شرکتSKF، طراحی و تولید کرده است . کاهش ممان اصطکاکی نسبت به بیرینگ های عادی سایر تولید کنندگان از این میزان نیز بیشتر است. در سایت عظیم صنعت میتوانید  ممان اصطکاکی در بیرینگ های E2 و سایر بیرینگ های مشابه را برای یک نمونه خاص، با هم مقایسه بکنید .