مقالات جامع بلبرینگ

این نوع رولبرینگ برای سرعتهای بالا و بار های شعایی سنگین طراحی و ساخته شده اند این رولبرینگ ها دارای نوع های مختلف میباشند که نوع رولبرینگ NU ساچمه های آن به صورت استوانه ایی و بشکه ایی میباشد که این ساچمه ها به صورت تک ردیف در کنار هم قرار گرفته اند و بوش وسط این رولبرینگ از هر دوطرف قادر به خارج شدن میباشد و در دسته ردیفهای NU405 ، NU202 ، NU304 قرار گرفته اند .
رولبرینگ استوانه ایی (Cylindrical roller bearings)

نوع دیگر آن رولبرینگ NJ میباشد که ساچمه های آن به صورت استوانه ایی و بشکه ایی میباشد که این ساچمه ها به صورت تک ردیف در کنار هم قرار گرفته اند و بوش وسط این رولبرینگ به صورت لبه دار میباشد و بوش وسط آن از یکطرف قادر به خارج شدن میباشد و در دسته ردیفهای NJ405 ، NJ202 ، NJ304 قرار گرفته اند .

نوع دیگر آن رولبرینگ N میباشد که ساچمه های آن به صورت استوانه ایی و بشکه ایی میباشد که این ساچمه ها به صورت تک ردیف در کنار هم قرار گرفته اند و بوش وسط این رولبرینگ به همراه ساچمه های استوانه ایی خود از داخل رولبرینگ از هر دوطرف قادر به خارج شدن میباشد و در دسته ردیفهای N205 ، N305 ، N400 قرار گرفته اند .

نوع دیگر آن رولبرینگ NF میباشد که ساچمه های آن به صورت استوانه ایی و بشکه ایی میباشد که این ساچمه ها به صورت تک ردیف در کنار هم قرار گرفته اند و بوش وسط این رولبرینگ به صورت لبه دار میباشد و بوش وسط آن از یکطرف قادر به خارج شدن میباشد و در دسته ردیفهای NF205 ، NF300 ، NF400 قرار گرفته اند .

نوع دیگر آن NUP میباشد که ساچمه های آن به صورت استوانه ایی و بشکه ایی میباشد که این ساچمه ها به صورت تک ردیف در کنار هم قرار گرفته اند و بوش وسط این رولبرینگ به همراه یک پولکی بین ساچمه ها هستند که به مانند رولبرینگ NJ از داخل بلبریگ خاج میشود در دسته ردیفهای NUP405 ، NUP202 ، NUP304 قرار گرفته اند .

البته این بلبرینگها در دسته های بلبرینگهای رولبرینگ استوانه ای، یک ردیفه Single row cylindrical roller bearings قرار داده میشود که در ادامه به صورت کاملتر توضیح داده میشود .

مقدار ناهمراستایی مجاز در رولبرینگ سری 10، 2، 3 و 4، چهار دقیقه و در سریهای 22 و 23، سه دقیقه است.
رولبرینگ های استوانه ای تا دمای 150ºc بدون تغییر بعد قابلیت کارکرد دارند. پنجره ساچمه آنها نیز در انواع پلی آمیدی، فولادی و برنجی بسته به هر سری اندازه تولید می شود.

بار حداقل Minimum load
حداقل باری که باید بر رولبرینگ وارد شود تا از مشکلاتی نظیر سر خوردن غلتک ها بر روی شیار خود اجتناب شود بدین ترتیب بدست می آید:
بار شعاعی حداقل، Frm=N
ضریب بار حداقل، Kr=
برای رولبرینگ های سری 10 100=
برای رولبرینگ های سری 4,3,2 150=
برای رولبریگ های سری 22 200=
برای رولبرینگ های سری 23 250=
سرعت دورانی، n=r / min
سرعت مبنای برینگ با روغن بر حسب r/min، این مقدار در جداول مشخصات رولبرینگ nr=
داده می شود.
قطر متوسط رولبرینگ، dm=mm, 0.5(d+D)
در صورتیکه وزن قطعات مجاور برینگ و نیروهای خارجی به مقدار محاسبه شده از فرمول فوق الذکر نرسیدند، باید به طریقی این نیرو را بر رولبرینگ اعمال کرد.
بار دینامیکی معادل رولبرینگ Equivalent dynamic bearing load
وقتی از رولبرینگ های استوانه ای به عنوان رولبرینگ غیرثابت non-Locating استفاده شود و بار وارد بر آن فقط شعاعی باشد داریم:
P=Fr
Fr نیروی شعاعی است.
در رولبرینگ هایی که در حلقه های داخلی یا بیرونی خود لبه دارند و باید شافت را از یک یا دو طرف موقعیت دهی کنند، داریم:
Fa / Fr≤ e اگر P=Fr
Fa / Fr> e اگر P=0.92Fr+Yfa
نیروی محوری، Fa=N
ضریب محاسبه e=
برای برینگهای سری 4,3,2,10 0.2=
برای برینگهای سری 23,22 0.3=
ضریب بار محوری Y=
برای برینگ های سری 4,3,2,10 0.6=
برای برینگ های سری 23,22 0.4=
رولبرینگ هایی که تحت بار محوری هستند، زمانی کارکرد رضایت بخش خواهند داشت که همزمان تحت بار شعاعی نیز باشند؛ لذا در سریهایی که با پسوند EC مشخص می شوند نسبت Fa/Fr نباید از 0.5 تجاوز کند و در سایر رولبرینگ ها این رقم به 0.4 می رسد.
بار استاتیکی معادل برینگ Equivalent static bearing load
در رولبرینگهایی که به طور استاتیکی تحت بار هستند:
Po= Fr
ظرفیت تحمل بار دینامیکی در امتداد محوری Dynamic axial load carrying capacity
رولبرینگهایی که در حلقه داخلی یا بیرونی خود لبه دارند، می توانند علاوه بر بار شعاعی، بار محوری را نیز تحمل کنند. این ظرفیت بر اساس مقدار مقاومت در برابر نیروها در سطوح تماس غلتک ها با لبه ها محاسبه می شود و مقدار مجاز آن را می توان از فرمول ذیل با تقریب مناسب بدست آورد:
حداکثر بار محوری مجاز، Fap= N

در بیشتر موارد یکی از ابعاد اصلی بیرینگ، معمولا قطر داخلی، بر اساس طراحی ماشین (قطر شفت) از پیش تعیین شده است. برای شفت ها با قطر کم همه انواع بلبرینگ ها را می توان استفاده کرد، ولی بیشترین کاربرد را بلبیرینگ های شیار عمیق دارند. رول بیرینگ های سوزنی نیز برای این منظور مناسب هستند .برای شفت ها با قطر بزرگ، رول بیرینگ های استوانه ای، مخروطی، کروی و توریدال بکار می روند. همچنین بلبیرینگ های شیار عمیق نیز در این موارد کاربرد دارند وقتی محدودیت شعاعی وجود دارد باید از بیرینگ ها با مقطع کوچک و یا سری های قطر 8 و 9 استفاده کرد. به علاوه مجموعه قفسه و رولرهای سوزنی، رولبیرینگ سوزنی با رینگ خارجی از جنس ورق کشیده شده و رولبیرینگ سوزنی با یا بدون رینگ داخلی بسیار مناسب می باشند. همچنین بعضی از سری های بلبیرینگ های شیار عمیق و تماس زاویه، رولبیرینگ های استوانه ای، مخروطی، کروی و توریدال نیز بکار می روند.وقتی محدودیت محوری وجود دارد سری های خاصی از رولبیرینگ های استوانه ای و بلبیرینگ های شیار عمیق برای تحمل بار محوری و ترکیبی استفاده می شوند. همچنین از انواع رولبیرینگ های سوزنی ترکیبی نیز می توان استفاده کرد . برای بار محوری خالص، می توان از مجموعه قفسه و لورهای سوزنی کف گرد (با یا بدون واشرها) و رولبیرینگ سوزنی کف گرد استفاده کرد

انواع دیگر بلبرینگ نیز وجود دارد با نام های کفه گرد و کفه گرد بشکه ای و بلبرینگ مغناطیسی که برای سرعت های زیاد استفاده می شود و همین طور بلبرینگ که مخصوص زیر ساختمان ها است و بسیار طویل هستند و از آن در مواقعی که زلزله اتفاق می افتد استفاده می شود مانند بلبرینگ های ساده ای که زیر میز های گردان استفاده می شود .
 

در یک بلبرینگ بار از لایهٔ خارجی به گوی‌ها اعمال می‌شود و از آنجا فشار به لایهٔ داخلی منتقل می‌گردد. با توجه به کروی‌بودن گوی‌ها، نقطهٔ تماسشان با لایه‌های درونی و بیرونی بسیار کوچک 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 یاتاقان‌های غلطکی∗ یا یاتاقان‌های غلطکی مخروطی‌شکل∗ استفاده کرد. گونهٔ خاصی از بلبرینگ‌ها، بلبرینگ‌های محوری∗ نام دارند که برای سرعت‌های پایین در نظر گرفته شده‌اند و نمی‌توانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونه‌های کاربردها آن‌ها می‌توان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد.

به همین خاطر در موارد زیادی کاربد دارد و توانایی این را دارد که بارهای زیادی را تحمل کند . این بلبرینگ ها در نوع های یک ردیفه ، یک ردیفه با شیار ساچمه خور ، دو ردیفه به بازار عرصه  می شود. در بلبرینگ ها سادگی و تفکیک ناپذیری و کاربرد مناسب از ویژگی های این بلبرینگ ها می باشد.بلبرینگ (به انگلیسی: Ball bearing) 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 خودرو ها و موتورها و …دارند. بلبرینگ‌ها می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در جاهایی به کار می‌روند که بار به‌نسبت کوچک باشد

بلبرینگ نوعی از چرخدنده ها می باشد که دارای کابردهای زیادی است و در هر وسیله ای که امکان چرخش در آن وجود دارد  استفاده می شود. مانند : اسکیت ها ، دیسک های سخت کامپیوتر ، ماشین ها و موتورهای دستگاه های صنعتی  و …. .
خود لغت بلبرینگ از دو بخش تشکیل شده است یکی به معنی گوی یا توپ و دیگری به معنی تحمل کردن می باشد. کار اصلی بلبرینگ جلوگیری از کشیده شدن دو جسم به همدیگر می باشد و سطحی که دو جسم با هم تماس دارن را کم می کند و در حاصل استحکاک بین دو سطح را به مقدار بسیار زیادی کاهش می دهد.بلبرینگ های شیار عمیقنوعی از بلبرینگ های پر مصرف در بازار و صنایع  بلبرینگ شیار عمیق می باشد. در این بلبرینگ ها از یک شیار عمیق دایره ای شکل یا شعاعی مساوی با شعاع  ساچمه استفاده شده است.

رینگ روغنی : وقتی موتور روشن است مقداری روغن اضافی به طور پیوسته به جداره سیلندر پاشیده می شود در نتیجه روغنکاری کافی بین جداره سیلندر و پیستون و رینگها انجام می شود و روغن ذرات کربن و مواد جامد دیگر را نیز از جداره سیلندر می شوید و با خود می برد و در عین حال جداره سیلندر را هم خنک می کند اما رینگهای تراکم به تنهایی نمی توانند در حین پایین رفتن پیستون همه روغن های اضافی را از جداره سیلندر  پاک  کنند در نتیجه  مقداری روغن  اضافی  به محفظه  احتراق می رسد و می سوزد در بیشتر موتورها برای هر چه بهتر پاک کردن روغن رینگ سوم یا رینگ پایینی رینگ روغنی است این رینگ بیشتر روغن بجا مانده را از جداره پاک می کند و به کارتر باز می گرداند در بعضی موتورها از رینگ روغنی یک تکه و یک فاصله گذار در پشت ان استفاده می شود بیشتر موتورها رینگ سه تکه دارند رینگ روغن سه تکه معمولا دو بغل رینگی  فولادی  اب کروم شده دارند از کروم برای کاهش سایش و افزایش مقاومت در برابر سایدگی استفاده می شود اب کروم را فقط می توان روی پیشانی بغل رینگی داد اما گاهی  ان را بر  روی پهلو های بغل  رینگی هم می دهند  زنجیر  رینگ بغل رینگیها را از هم جدا می کند و در عین حال انها را به سمت بالا و پایین و بیرون می راند روغن اضافی روی جداره سیلندر را بغل رینگیهای فولادی بالا و پایین زنجیر رینگ پاک می کنند و به داخل می ریزند روغن از فضاهای خالی زنجیر رینگ می گذرد و سپس از طریق سوراخها یا شیارهای واقع در پشت رینگ نشین رینگ روغن به پشت پیستون می رود و  گژنپین را روغنکاری می کند و سپس به سینی کارتر می ریزد

پوشش های رینگ تراکم : پیشانی رینگهای تراکم چدنی را با انواع مختلف پوششها می پوشانند هرگاه رینگ های چدنی مستقیما با جداره تماس داشته باشد ساییده یا صاف می شوند برای جلوگیری از این ساییدگی پیشانی رینگ را با لایه نازکی از اکسید اهن می پوشانند در نتیجه پوشش کاری پیشانی رینگ پیستون با کروم یا کروم سخت سایش جدار سیلندر  به شدت  کاهش می یابد بعضی از رینگهای پیستون (کرومی) چنان سخت اند که موتور پیش از ساییده شدن رینگ ها روغن را می سوزاند با ایجاد لایه ای از اب کروم نرم روی کروم سخت به ایجاد تماس بهتر بین رینگ و جداره سیلندر کمک می کند با ایجاد پوششی از مولیبدن روی رینگ می توان از سایش ان در دمای با

رینگهای تراکم : رینگ های تراکم معمولا از چدن ساخته می شود در بعضی موتورهای دیزل و پر قدرت از رینگهایی استفاده می شود که از چدن نشکن ساخته شده اند این چدنها مانند چدن معمولی شکنده نیستند و می توان انها را خم کرد بدون اینکه بشکنند لبه بیشتر رینگهای تراکم پخ است پخ بودن لبه رینگ سبب می شود که اندکی بچرخد و در نتیجه لبه ای تیز با جداره تماس پیدا کند ممکن است پیشانی رینگ پیستون هم تیز یا گرد کرده باشد انحنای رینگی با پیشانی گرد بسیار کم است  و معمولا  به چشم دیده نمی شود شعاع انحنای پیشانی رینگ پیستون در حدود ۰.۰۰۸ تا ۰.۰۱۳ میلیمتر است در نتیجه خط تماس باریکی پدید می اید  که با  نیروی بسیار زیادی  به جداره  سیلندر نیرو  وارد می نماید  وقتی  پیستون در نقطه مرگ بالایی و پایینی جهت حرکت خود را تغییر می دهد رینگ پیشانی گرد اندکی تکان می خورد اما برخلاف رینگ های دیگر  خط  تماس  این رینگ پیستون به طور لحظه ای قطع نمی شود به علاوه همین تکان خوردن رینگ پیستون سبب کاهش سرعت لبه انداختن در بالای سیلندر می شود وقتی پیستون در حرکت مکش رو به پایین می رود لبه پایینی رینگ تراکم روغن اضافی به جا مانده پس از عبور رینگ روغن را جمع  می کند  وقتی  پیستون در حرکتهای تراکم  و تخلیه به سمت  بالا می روند رینگهای  پیستون در حرکتهای تراکم و تخلیه به سمت بالا می رود رینگها تمایل به عبور از روی لایه روغن دارند در نتیجه روغن اضافی روی جداره سیلندر به محفظه برده نمی شوند در حین حرکت انبساط فشار وارد بر رینگهای تراکم چنان زیاد است که سبب  واپیچش انها می شود مقداری از گازهای پرفشار حاصل از احتراق پشت رینگها جمع می شود و به پیشانی رینگ فشار وارد می کند تا بطور کامل با جداره سیلندر تماس پیدا کند فشار همین گازها  سبب  می شود که  سطح زیری  رینگها محکم به کف  رینگ بچسبند  هر چه فشار احتراق باشد عمل درزبندی رینگهای تراکم بهتر انجام می شوند