یاتاقان های غلطشی (بلبرینگ ها)

مقدمه

ياتاقان هاي غلتكي يا بطور عام بلبرينگ هايكي ازپرمصرف ترين قطعات صنعتي دنيا هستند كه در انواع و اقسام ماشين الات صنعتي و غير صنعتي دراندازه هاي بسيار كوچك تا بسياربزرگ و بـراي انـواع و اقسـام كاربردها بـه وفور مورد استفاده قرارمي گيرنـد و با توجـه بـه مزايـاي فراوانـي كـه نسـبت بـه انـواع ياتاقـان هـاي ديگـردارند توانسته اند طي دهه هاي گذشته جايگزين بسيار مناسبي براي انها دراغلب دستگاه ها و ماشين الات باشند.

در این مقاله قصد داریم تا این یاتاقان ها را مورد بررسی قرار دهیم .

وظايف اصلي ياتاقان ها

یكي ازمهمترين اجزاء هر ماشين ، ياتاقان هاي آن مي باشد كه بطور كلي وظايف زير را انجام مي دهند:

۱ -كنترل ،جذب و انتقال نيروهاي شعاعي.
۲ -كنترل ،جذب و انتقال نيروهاي محوري.
۳ -كاهش اصطكاك درمقابل حركت محور.
۴ -قراردادن محوردريك موقعيت مناسب.

دسته بندی یاتاقان ها :

بطور كلي ياتاقان ها از لحاظ ساختمان در دو دسته كلي زيرطبقه بندي مي شوند :

الف- ياتاقانهاي لغزشي (بوشي) Sleeve Bearings .
ب- ياتاقانهاي چرخشي (ساچمه اي) Rolling Bearing .

که در این مقاله در مورد یاتاقان های نوع دوم صحبت خواهیم کرد.

ياتاقان هاي غلتكي Roller Bearings 

ياتاقان هاي نوع غلتكي درطـي سـالهاي اخيـر مورد اسـتفاده زيـادي پيـدا كرده انـد و بـراي اكثر كاربردهـاي صنعتي (بارهاي سبك وسنگين) و شرايط مختلف كاري و درجه حرارت هاي بالا و پايين و در اندازه هـاي مختلـف و قيمت هاي پايين ازجنس هاي سخت باطول عمـر بالا در تعـداد زياد بـه وفور در بازار يافـت مـي شـود و تنهـا محدوديت انها كه باعث شده نتوانند بطور كامل جايگزين برينگ هاي نوع لغزشي شـود، محدود بودن زمـان كاركرد انها و عدم توان كاردهي انها در دورهاي بالا است.

برينگ هاي غلتكي ازقطعات قابل تعويضي هستندكه دراكثرماشين الات به وفور مورد استفاده قرار مي گيرند و با پيشرفته ترين دستگاه ها و ماشين الات و بادقت بسيار بالائي توليد مي شوند و بايد با دقت زيادي نيز مورد استفاده قرار گيرند.

اجزای اصلی یاتاقان های غلطکی 

۱ – رینگ خارجي Outer Ring كه درهوزينگ برينگ يامحفظه ياتاقان قرارمي گيرد.
۲ -رینگ داخلي Inner Ring كه روي محورنصب مي شود.
۳ -عامل چرخنده (ساچمه) كه بين كنس ها ( رينگ ها ) قرارمي گيرد.
۴ -جداكننده Separator كه بين رينگ داخلي وخارجي قرارمي گيرد و فاصله بين سـاچمه هـا راكنتـرل مي كند.

داخل رينگ هاي داخلي و خارجي شيارهائي براي محل عبـور اجزا غلتكي تعبيـه شـده اسـت كـه بـه انهـا Race Way گفته مي شود. دربعضي از برينگ هاي غلتكـي ممكـن اسـت قطعـات ديگـري نظيـر حفـاظ و يـاگردگير نيز وجود داشته باشد كه براي ممانعت ازخارج شدن گريس ياورود گرد و خاك به داخل برينگ اسـتفاده مـي شود. حفاظ ها آب بنـدها از ورود ذرات خـارجي بطـرف عوامـل غلتنـده جلـوگيري مـي كنند و شـامل حفـاظ هـاي غيرفلزي يا آب بندها (كاسه نمدها يا گردگيرها ) و حفاظ هـاي فلـزي (z هـا) هسـتند كه عـلاوه بر وظيفـه فـوق از بيرون امدن مواد روان كننده (گريس) ازبين كنس ها و عوامل چرخنده جلوگيري مي كنند.

مزاياي ياتاقان هاي غلتكي

برينگ هاي غلتكي نسبت به برينگ هاي نوع بوشي داراي مزايائي به شرح زيرمي باشند:
۱-گشتاورراه اندازي اوليه (اصطكاك) درانهابسيارپايين است.
۲-اين قطعات استاندارد و قابل تعويض و بين المللي هستند.
۳-به دليل ساده بودن ساختمان انها بازرسي و تعميرونگهداري انها بسيار ساده وراحت است.
۴-اغلب اين ياتاقان هاقادربه كنترل وجذب نيروهاي شعاعي ومحوري هستند.
۵-اين نوع برينگ ها در محدوده Range وسيعي از درجه حرارت قادربه كارمي باشند.
۶-با پيش بار Preload كه روي اين ياتاقان ها اعمال مي شود ، مي توان كلرنس منفي روي انها ايجاد نمودكه مي تواند منجر به رسيدن به صلبيت يا Rigidity بيشتر شود .

بسته به نوع عامل چرخنده ونحوه تماس ان با كنس هاي داخلي وخارجي و تعداد رديف عوامل چرخنده ايـن برينگ ها در دسته بندي هاي مختلفي طبقه بندي مي شوند.
الف- بسته به نوع عامل چرخنده اي كه دربرينگ هاي غلتكي بكار رفته اسـت ايـن برينـگ هـا در دسـته هـاي زيرطبقه بندي مي شوند:

۱ -اگرقطعه چرخنده به شكل بال Ball يا ساچمه باشد به ان بال برينگ (Bearing Ball) گفته مي شود.

۲ -اگرقطعه چرخنده به شكل رولـر اسـتوانه اي باشـدبه ان رولربرينـگ اسـتوانه اي (Cylindrical Roller Bearing) گفته مي شود.

۳ -اگرقطعـه چرخنـده بـه شـكل رولـر اسـتوانه اي مخروطـي Tapper Rollerباشـد به آن Tapper Roller Bearing گفته مي شود.

۴ -اگرقطعه چرخنده بصورت رولـر اسـتوانه اي بشـگه اي شـكلSpherical Roller باشـد بـه ان Spherical Roller Bearing يا برينگ نوع بشکه اي گفته مي شود.

۵ -اگر قطعه چرخنده به شكل سوزن Needle باشد به آن Needle Bearing يا برينگ سوزني گفته مي شود.

علاوه بر موارد فوق برينگ هاي غلتكي براساس شرايط ديگر نيز در دسته بندي هاي مختلفي طبقـه بنـدي مـي شوندکه شامل:

۱-براساس باري كه تحمل مي كنند در چهار دسته زير طبقه بندي مي شوند:

الف-ياتاقان هاي شعاعي Radial Bearing
ب-ياتاقان هاي محوري Thrust Bearing
ج-ياتاقان هاي مختلط Thrust & Radial Bearing
د-ياتاقان هاي خودميزان Self Aligning Bearing

۲-براساس تعدادرديف عناصرچرخنده درسه دسته:

الف – برينگ هاي يك رديفه Single Row Bearing
ب – رينگ هاي دورديفه Double Rowe Bearing
پ – رينگ هاي چندرديف Multi Row Bearing
ت – برينگ هاي مجموعه اي Unit Bearing

طبقه بندي برينگ هابراساس نوع عنصرچرخنده

برينگ هاي غلتكي براساس عناصرچرخنده در دسته هاي زيرطبقه بندي مي شوند:

۱- بلبرينگ ها

۲- رولر بيرينگ ها

که در پست هاي آتي به آن ها پرداخت خواهد شد .