آشنایی با انواع بلبرینگ و کاربرد های آن

آشنایی با انواع بلبرینگ و کاربرد های آن

28 اسفند 1402

10 دقیقه زمان مطالعه

بلبرینگ (Ball bearing)  گونه‌ای از چرخنده از خانواده  یاتاقان‌ها هستند که کاربرد وسیعی در ابزارهای مختلف مانند هر چیزی که می‌ چرخد و دیسک‌های سخت رایانه و اسکیت‌ها و صنایع بزرگ و خودروها و موتورهای صنعتی و … دارند . کلمه بلبرینگ از دو بخش ball به معنای "گوی" و bearing به معنای "تحمل‌کردن" تشکیل شده‌ است . اساس کار بلبرینگ‌ها بر این است که مانع کشیده‌ شدن سطوح روی یکدیگر می‌شوند و سطح تماس را نیز کاهش می‌دهند ، در نتیجه اصطکاک بین سطوح به شدت کاهش می‌ یابد.

بلبرینگ شیار عمیق  Deep groove ball bearing

بلبرینگ شیار عمیق دارای کاربرد وسیع در صنعت و از متداولترین بلبرینگ‌ها در بازار مصرف است . در این نوع بلبرینگ‌ها یک شیار عمیق دایره‌ای یا شعاعی برابر با شعاع ساچمه  وجود دارد. به خاطر وجود همین شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمه‌ ها و رینگ ‌ها موارد استفاده زیادی دارند و توانایی تحمل بارهای شعاعی  و محوری را در هر دو جهت دارند.

 

طراحی ساده ، تفکیک‌ ناپذیری ، کارکرد مناسب در سرعت‌های بالا از خصوصیت بارز بلبرینگ شیار عمیق بوده و در انواع یک ردیفه ، دو ردیفه و یک ردیفه با شیار ساچمه خور به قرار زیر تولید می‌گردد . بلبرینگ‌ های شیار عمیق را بصورت زیر تقسیم بندی می ‌نماید:

  1. بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه Single row deep groove ball bearings

  2. بلبرینگ شیار عمیق یک ردیفه با اسلات‌های پر کننده Single row deep groove ball bearings with filling slots

  3. بلبرینگ شیار عمیق استنلس استیل Stainless stee deep groove ball bearings

  4. بلبرینگ شیار عمیق دو ردیفه Double row deep groove ball bearings


دامنه کاربرد بلبرینگ های شیار عمیق وسیع می باشد، زیرا طراحی آنها ساده، غیرقابل تفکیک و با قدرت کارکرد در سرعت های زیاد است.

 

 

بلبرینگ های شیار عمیق یک ردیفه Single Row Deep Groove Ball Bearings

این برینگ دارای شیار ساچمه عمیق و یک پارچه  بوده و ساچمه و شیار در آن مطابقت هندسی کاملی داشته ، بطوری که علاوه بر تحمل بار شعاعی ، بار محوری را نیز از هر دو طرف تحمل می کنند.

متداول ترین اندازه های برینگ های مورد بحث با کاسه نمد فلزی و لاستیکی نیز تولید می شود. آن دسته از این نوع برینگ ها که در دو طرف خود ، کاسه نمد دارند با گریس نیز پرشده اند، به همین دلیل نباید آنها را جهت جا زدن گرم نمود و یا شست.

مقدار گریس داخل برینگ معمولاً ۲۵ الی ۳۵ درصد فضای خالی داخل برینگ است . کاسه نمدهای فلزی معمولاً با پسوند Z یک طرف و ۲  Zدو طرف  برینگ مشخص می شوند. این نوع کاسه نمدها با حلقه داخلی برینگ فاصله داشته و اصولاً وقتی باید مورد استفاده قرار گیرند که حلقه های داخلی بچرخد. در صورت چرخش  حلقه  بیرونی امکان نشت گریس وجود دارد.


 

نوع دیگری کاسه نمد با اصطکاک تولیدی کم وجود دارد بطوریکه  سرعت برینگ میتواند هم پایه سرعت آن با کاسه نمد فلزی باشد . این نوع کاسه نمد با پسوند RZ مشخص شده و شامل یک لاستیک مصنوعی است که با یک واشر فلزی تقویت شده است

فاصله این کاسه نمد با حلقه داخلی بسیار ناچیز بوده ، بطوریکه خاصیت آب بندی را به نحو مطلوبی بالا می برد. محدوده دمایی کارکرد این نوع کاسه نمد -۴۰ºc الی +۱۲۰ºc  می باشد . سرعت برینگ با این نوع کاسه نمدها افت می کند.

نوع تولید شده دیگر آنها با جای خار است که با قرار دادن یک خار در آن می توان برینگ را از لحاظ محوری با صرفه جویی در مقدار فضای اشغالی محکم کرد . خار به همراه جای خار با پسوند NR در جلوی شماره برینگ مشخص می شوند.

نوع دیگر برای مواقعی است که میزان صدای تولید شده توسط برینگ ، نظیر لوازم خانگی اهمیت دارد با پسوند QE5 مشخص می شود.

بلبرینگ های شیار عمیق دوتایی Paired Deep Groove Ball Bearings

در مواقعی که قدرت تحمل بار یک برینگ کافی نباشد از دوتا بلبرینگ شیارعمیق استفاده می شود . بلبرینگ ها در موقع ساخت با یکدیگر مطابقت داده شده ، بطوریکه بعد از نصب آنها ، جهت توزیع یک نواخت بار بر روی دو بلبرینگ ، احتیاجی به استفاده از حلقه های فاصله گذار و امثال آنها نیست.

بسته به نوع کاربرد، سه حالت برای قرار گرفتن بلبرینگ ها وجود دارد:

  1. حالت پشت سر هم که با پسوند DT مشخص شده و بار محوری را از یک طرف متحمل می شوند.
  2. حالت پشت به پشت باپسوند DB مشخص شده و بار محوری را از دو طرف تحمل می کند (از هر طرف توسط یک برینگ). این حالت از استحکام زیادی برخوردار بوده و جهت خنثی نمودن بارهای ممان بسیار مناسب است.
  3. حالت روبرو نیز مانند حالت پشت به پشت است، ولی به اندازه آن استحکام نداشته و برای بارهای ممان مناسب نیست.

لقی محوری و بار اولیه برینگهای دوتایی

مقدار ناهمراستایی مجاز شافت در بلبرینگ های شیارعمیق محدود بوده و بستگی به پارامترهایی نظیر میزان لقی شعاعی دارد. مقداری که به طور تقریب می توان برای میزان ناهمراستایی مجاز ذکر کرد بین ۲ الی ۱۰ دقیقه است. این مقدار در بلبرینگ های دو ردیفه به حداکثر ۲ دقیقه می رسد. تلورانس ساخت این بلبرینگ ها اکثراً نرمال بوده و بعضی از انواع آنها با سطح تلورانس بالاتر P6 , P5 ساخته می شوند.

بلبرینگ هایی که به صورت جفت (پشت به پشت یا روبرو) نصب می شوند، معمولاً به دو صورت:

  1. با لقی محوری کوچک پسوند "CA"
  2. با بار اولیه سبک پسوند "   "GA

 

  • پنجره ساچمه های بلبرینگ های شیار عمیق معمولاً فولادیست ، اما نوع برنجی پسوند MA ,M یا MB و فیبری آن پسوند TN9 نیز ساخته می شود.
 

 

بلبرینگ های شیار عمیق با شیار ساچمه خور Deep Groove Ball Bearings With Filling Slots

این نوع بلبرینگ ها تعداد ساچمه بیشتری از نوع شیار عمیق معمولی دارند که بدین دلیل قدرت تحمل بار برینگ افزایش پیدا کرده است و در حلقه های داخلی و بیرونی خود شیار مخصوص اضافه نمودن ساچمه دارد. قدرت تحمل بار شعاعی آن از نوع بدون شیار بالاتر، ولی قدرت تحمل بار محوری آن کمتر است و نیز سرعت بلبرینگ های شیار عمیق معمولی را ندارند .

این نوع بلبرینگ ها با کاسه نمد فلزی نیز تولید می  شوند که در صورتی که در هر دوطرف کاسه نمد داشته باشد ، قبلاً با گریس مناسب پر شده است.

جهت کاربردهایی نظیر گیربکس های اتوماتیک که از بلبرینگ در یک فضای محدود باید استفاده شود، می توان با کمک جای خار در روی بلبرینگ آن را در امتداد محوری تثبیت کرد.مقدار ناهمراستایی مجاز شافت در این برینگ ها بین ۲ الی ۵ دقیقه بوده و تجاوز از این حد منجر به کاهش عمر برینگ و تولید صدا می شود.

 

 

 

 

بلبرینگ های کف گرد Thrust Ball Bearings

انواع مختلف بلبرینگ های کف گرد با قفسه های فولادی و برنجی تولید می شوند . این نوع برینگ ها در انواع یک ردیفه و دو ردیفه تولید می شوند.

 

 بلبرینگ های کف گرد یک ردیفه Single Direction Thrust Ball Bearings

- این نوع برینگ ها برای موقعیت دهی محوری شافت و تحمل بار فقط از یک طرف مناسب بوده و تحت هیچ حالتی نباید بار شعاعی به آنها اعمال شود.
بلبرینگ شامل یک واشر شافت با شیار ساچمه، قفسه به همراه ساچمه ها و یک واشر محفظه با شیار ساچمه است. واشر محفظه بنا به نیاز می تواند به صورت تخت و مسطح و یا قوسی شکل ساخته شود که در حالت دوم در صورتیکه از یک واشر نشیمن گاه نیز استفاده شود، برینگ قادر به تطابق با ناهمراستائی های اولیه شافت خواهد بود. نظربه اینکه بلبرینگ قابل تفکیک شدن است، نصب آنها ساده است.

 

بلبرینگ های کف گرد دو ردیفه Double Direction Ball Bearings

 -این بلبرینگ ها قادر به موقعیت دهی محوری شافت و تحمل بار محوری از دو طرف می باشند و مانند نوع یک ردیفه نباید بار شعاعی به آنها اعمال نمود. این بلبرینگ ها شامل یک واشرشافت با دو شیار ساچمه در دو طرف خود، دو سری قفسه و ساچمه و دو واشرمحفظه هستند که همانند نوع قبلی (یک ردیفه) واشرهای محفظه میتوانند به صورت مسطح یا قوسی شکل باشند. این نوع بلبرینگ ها نیز قابل تفکیک شدن هستند.

بلبرینگ های خود تنظیم Self-Aligning Ball Bearings

این نوع بلبرینگ دارای دو ردیف ساچمه با یک حلقه بیرونی مشترک است که شیار ساچمه درآن به صورت منحنی بوده و این باعث ایجاد خاصیت خود تنظیم بلبرینگ در مواقع انحراف و ناهمراستایی شافت می شود. در صورتیکه قدرت تحمل بار این نوع بلبرینگ کافی نباشد ، می توان از رول برینگ های بشکه ای که دارای خاصیتی مشابه هستند استفاده نمود.
قدرت تحمل بار آن دسته از بلبرینگ های خود تنظیم که پسوند E دارند از نوع مشابه استاندارد بدون E بالاتر است .
انواع مختلف این نوع برینگ ها عبارتند از:
نوع بدون کاسه نمد، با کاسه نمد در دو طرف بلبرینگ و نوع سوم با حلقه داخلی عریض است.
سوراخ  داخلی آنها در دو نوع استوانه ای و مخروطی (با شیب ۱:۱۲) معمولاً تولید می شود که در حالت دوم از بوش مناسب به همراه واشر و مهره قفلی برای تثبیت برینگ باید استفاده  شود.


بلبرینگ های خود تنظیمی که حلقه داخلی آنها عریض است در شافت هایی بکار برده می شود که دقیق پرداخت شده باشند. تلورانس مخصوص قطر داخل این نوع برینگ ها عمل جازدن و در آوردن آنها را تسهیل می کند.

پنجره ساچمه Cage این نوع برینگ ها در انواع مختلف فولادی، برنجی  و پلی آمیدی، بسته به سری اندازه برینگ تولید می شود.
سری بخصوصی از این نوع بلبرینگ ها دارای ساچمه هایی هستند که کمی از لبه بلبرینگ بیرون زده اند که به این مسئله در موقع طراحی قطعات مجاور باید توجه نمود.

محفظه های مناسب برای بلبرینگ های خود تنظیم عبارتند از:

  1. محفظه های پایه دار  Plummer Block Housing
  2. محفظه های فلانژی  Flanged Housings

مقدار تحمل بار محوری آن دسته از این نوع برینگ ها که بر روی بوش سوار می شوند به اصطکاک بین بوش و شافت بستگی دارد.
مقدارمجاز این بار را می توان از رابطه زیر بدست آورد:
FAP = 3Bd

حداکثر بار محوری مجاز  Fap = N
پهنای برینگ  B = mm
قطر داخلی برینگ  d = mm

جا زدن برینگ هایی که سوراخ داخلی آنها مخروطی است:

این نوع برینگ ها همیشه با انطباق تداخلی بر روی شافت یا بوشها نصب می شوند. معیار سنجش میزان تداخل به یکی از دو روش : کاهش لقی شعاعی یا مقدار پیشروی حلقه داخلی برینگ برروی محل قرار گرفتن خود تعیین می گردد.
بعد از نصب صحیح، حلقه بیرونی باید براحتی بدور محور خود بچرخد، ولی وقتی که بخواهیم آن را از طرفین منحرف کنیم باید کمی مقاومت داشته باشد.
در نصب بلبرینگ هایی که لقی داخلی آنها در کلاس C3 است میتوان یکی از روشهای: مقدار زاویه چرخش آچار گلویی خاردار (a) که برای سفت کردن مهره جلوی بلبرینگ استفاده می شود یا مقدار پیشروی بلبرینگ بر روی جای خود  (S)، جهت رسیدن به انطباق مورد نظر استفاده نمود.

 

   بلبرینگ های تماس زاویه ای Angular Contact Ball Bearings

حلقه های داخلی و بیرونی این نوع بلبرینگ ها نسبت به یکدیگر زاویه ای می سازند که امکان تحمل بار های شعاعی و محوری همزمان را توسط آنها فراهم می کند.هر قدر زاویه تماس بلبرینگ بزرگتر باشد ، قدرت تحمل بار محوری آن بیشتر می شود.تولیدات مختلف این بلبرینگ ها عبارتند از :

  1. بلبرینگ های تماس زاویه ای یک ردیفه
  2. بلبرینگ های تماس زاویه ای دو ردیفه
  3. بلبرینگ های با چهار نقطه تماس

جهت خرید انواع یاتاقان و بلبرینگ اینجا کلیک کنید.

   بلبرینگ های تماس زاویه ای ، یک ردیفه Single Row Angular Conatact Ball Bearings

این نوع بلبرینگ ها علاوه بر تحمل بار شعاعی،بار محوری را در یک جهت می تواند تحمل کننداعمال بار شعاعی بر بلبرینگ باعث ایجاد یک نیروی محوری نیز می شود که باید به طریقی مهار شود. به همین دلیل معمولا این نوع بلبرینگ ها به صورت دوتایی به کار برده میشوند.

:بلبرینگ های تک ردیفه تماس زاویه ای معمولا به دو صورت استاندارد تولید می شوند

  • گروه اول  

 بدون پسوند در جلوی شماره اصلی خود برای مواقعی استفاده می شوند که بلبرینگ به صورت تکی در موقعیت خود نصب می شود.

  • گروه دوم

 با پسوند CB در مواردیست که بلبرینگ به صورت دوتایی نصب میشود . ایم گروه که عموما اندازه های بزرگ بلبرینگ ها را شامل می شود به گونه ای جهت مصارف عمومی با یکدیگر مطابقت داده شده اند که بعد از نصب به لقی دلخواه از پیش تعیین شده رسیده و توزیع بار بر روی آنها به طور یکنواخت صورت گیرد .

  "در پسوند CB فوق الذکر ، C نشان دهنده وجود لقی ، B معرف مقدار آنست . لقی های کمتر با CC و بالاتر با CA مشخص می شوند ، وجود بار اولیه در برینگ نیز با علامت GA ، GB ، GC مشخص می شود." 

استفاده از دو بلبرینگ تماس زاویه ای در یک محل همان گونه که قبلا گفته شد به خاطر موقعیت دهی محوری شفت از دو سمت و نیز در مواقعی است که استفاده از یک برینگ برای مقدار بار اعمال شونده کافی نباشد.

ترتیب قراردهی آنها می تواند به صورت : 

  1. پشت سر هم جهت تحمل بار در یک سمت و توسط هر دو برینگ
  2. روبرو جهت تحمل بار از دو طرف و از هر طرف توسط یک برینگ
  3. پشت به پشت جهت تحمل بار از دو طرف توسط یک برینگ

حالت شماره 3 از استحکام بیشتری برخوردار بوده و برای تحمل بارهای مماس مناسب تر است

                                                                                                            

طراحی ترتیب قراردهی برینگ ها

طراحی داخلی این نوع بلبرینگ ها به نحوی است که باید به صورت دوتایی بکار برده شوند و دو برینگ باید به گونه ای جفت شوند که بعد از نصب به لقی یا بار اولیه دلخواه برسند.

  • تنظیم درست و انتخاب بار اولیه یا لقی صحیح در نحوه کارکرد برینگ تاثیر بسیار دارد.

به عنوان مثال در صورت انتخاب لقی زیاد نمی توان از تمام توانایی برینگ در تحمل بار استفاده کرد ونیز استفاده از بار اولیه بیش از حد موجب بالا رفتن اصطحکاک و گرما می شود.

  بلبرینگ تماس زاویه ای Double Row Angular Conatact Ball Bearings

بلبرینگ های تماس زاویه ای دو ردیفه برعکس بلبرینگ های تک ردیفه، از دو ردیف ساچمه ایجاد شده است. طراحی این نوع بلبرینگ ها مانند بلبرینگ های تک ردیفه به صورت پشت به پشت می باشند فقط تنها تفاو ت آنها با تماس زاویه ای تک ردیفه این است که از پهنای آن کاسته می شود. این بلبرینگ ها توانایی تحمل بارهای شعاعی سنگین و بارهای محوری را از هر دو جهت دارا بوده و زاویه تماس در بیشتر آنها 32 درجه می باشد.
دسته اول: گروهی از این نوع بلبرینگ ها با پسوند A نمایش داده می شوند و به دلیل نداشتن شیار ساچمه خور، دارای توانایی تحمل بار محوری از دو جهت می باشند و همچنین قابل ذکر است که جنس شبکه ساچمه این نوع بلبرینگ ها فیبری می باشد.
دسته دوم: نوعی دیگر از آنها بدون پسوند و ساچمه خور بوده که جنس ساچمه این نوع بلبرینگ ها فولادی یا برنجی می باشد.
دسته سوم: بلبرینگ هایی که با پسوند E نشان داده می شوند به دلیل داشتن شیار ساچمه خور و تعداد ساچمه بیشتر، عمدتاً قدرت تحمل بار بالاتری را دارا می باشند. طراحی و تولید این نوع از بلبرینگ ها به دو صورت: همراه با کاسه نمد فلزی و کاسه نمد پلاستیکی می باشد.

 

كاربرد بلبرینگ های تماس زاویه ای:

این بلبرینگ های در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرد از جمله:

  1. - گیربكس های هلیكال
  2. - پمپ ها
  3. - آسیاب های بادی
  4. - ماشین آلات صنعتی و كشاورزی

- عوامل تاثیر گذار بر قیمت بلبرینگ های تماس زاویه ای دو ردیفه:
قیمت بلبرینگ های تماس زاویه ای نیز مانند سایر محصولات تولید شده و آماده فروش پارامترهایی، مانند مواد و متریال های بسیار با کیفیت و مرغوب بکار رفته در تولید این محصول ، شرکت سازنده آن و کشوری که این محصول در آن طراحی و تولید میگردد مانند
( ساخته شدن این محصول در کشور امریکا – ژاپن – آلمان- سوئد-کره جنوبی- چین – هندوستان و .... )، البته در کنار بهره مند شدن از تکنولوژی های پیشرفته و همچنین برند این محصول ، که همگی منجر به طول عمر کاری مفید این محصول نیز میگردد.
از جمله عوامل مهم و موثر بر تعیین قیمت بلبرینگ های خود تنظیم دو ردیفه می باشند.

جهت استعلام قیمت و خرید انواع یاتاقان و بلبرینگ اینجا کلیک کنید.

 

پل‌های ارتباطی