تحقیق انواع بلبرینگ ها و محدوده كاري آنها

فصل اول

انواع بيرينگ­ها

1-1. یاتاقانها

به طور کلی یاتاقان به وسایل کاهنده اصطکاک غیر روغنی گفته می شود که با داشتن سطح صیقلی ایجاد سطح کمتر بین محور و تکیه گاه بار را تحمل نموده و سبب کاهش اصطکاک خواهند شد . یاتاقان ها به طور کلی به دو دسته اصطکاکی یا لغزشی و ضد اصطکاکی یا غلتشی و دارای اجزاء غلتنده تقسیم می شوند.

امروزه یاتاقان ها در صنعت کاربرد های فراوانی از جمله در کامپیوترها ، دستگاههای فتوکوپی و ماشین های تراش تعداد زیادی یاتاقان وجود دارد . تلسکوب و رادارها ، محورهای خروجی کشتی ، محور سنگ شکن ، توربین های عمودی و ماشین های cnc همه دارای تعدادی یاتاقان هستند.

1-1-1.  انواع یاتاقان های لغزشی

1) یاتاقان های استوانه ای

2) کف گرد محوری

یاتاقان های استوانه ای بار های عمود بر محور را تحمل نموده و یاتاقان های کف گرد بارهای در امتداد محور را متحمل می شوند.

*انواع  یاتاقان های استوانه ای

1) بوش ها

2) نیم یاتاقان ها

3) یاتاقان های استوانه­ای کامل

4) استوانه با شیار محیطی

5) استوانه ای اورشات

6) بیضوی

7) فشاری

8)چند شیاره

9) بیضوی اورشات

10) سه قسمتی

11)  کفشکی مفصل دار

12) قند شکن

*انواع یاتاقان های کف گرد محوری

1) استوانه ای لبه دار

2) کف گرد ساده

3) کف گرد شیب دار

4) کف گرد کفشکی مفصلی

5)  کف گرد سازش پذیر

6) کف گرد پله ای

7) کف گرد جیبی

1-1-2.  انواع یاتاقان های غلتشی

1) بلبیرینگ ها

2) رولبرینگ ها

*بلبیرینگ ها

این نوع یاتاقان ها دارای اجزاء غلتنده ساچمه ای هستند و از چهار قسمت اصلی که عبارت اند از: حلقه درونی ، حلقه بیرونی، ساچمه ها  و جدا کننده  تشکیل شده است.

*رولبیرینگ ها

بر خلاف یاتاقان های ساچمه ای که تماس نقطه ای دارند در این نوع از بیرینگ ها تماس نقطه ای  به خطی تبدیل می شود لذا این نوع از یاتاقان ها  بار زیادی نمی توانند تحمل کنند و قابلیت انتقال نیرو یا توان بیشتری دارند ، اما چون  سنگین تر از بلبیرینگ ها هستند در سرعت های کم مورد استفاده قرار می گیرند.

*انواع بلبیرینگهای شعاعی

• بلبیرینگهای شیار عمیق
• بلبیرینگهای شیار عمیق با حفاظ فلزی
• بلبیرینگ های شیار عمیق دو ردیفه
• بلبیرینگهای نوعS
• بلبیرینگهای شیار عمیق با شیار جازنی ساچمه ها
• بلبیرینگهای دینام
• بلبیرینگ با تماس زاویه ای یک ردیفه
• بلبیرینگهای با تماس زاویه ای دو ردیفه
• بلبیرینگها با تماس چهار نقطه ای
• بلبیرینگ های خود تنظیم
• بلبیرینگهای مقطع باریک

*انواع بلبیرینگهای کف گرد (محوری)

• بلبیرینگهای کف گرد با سطح تماس شیب دار
• بلبیرینگهای کف گرد با تماس زاویه ای

*انواع رولربیرینگها

• رولربیرینگهای شعاعی
• رولربیرینگهای کف گرد(محوری)

*انواع رولربیرینگهای شعاعی

• رولربیرینگهای استوانه ای
• رولربیرینگهای سوزنی
• رولربیرینگهای مخروطی
• رولربیرینگ کروی
• رولربیرینگ با رولرهای بشکه ای

*انواع رولربیرینگهای کف گرد (محوری)

• رولربیرینگهای کف گرد کروی
• رولربیرینگهای کف گرد استوانه ای
• رولربیرینگهای کف گرد سوزنی
• رولربیرینگهای کف گرد مخروطی

1-2. بیرینگ های غلتشی

بیرینگ ها بر ای تحمل بارهای شعاعی و محوری طراحی شده اند که در زیر بیرینگ ها را براساس این بارها تقسیم بندی کرده و به بررسی هر کدام در رابطه با اینکه چه نیرو هایی را تحمل می کنند ، دارای چه ساختمانی هستند و چه کاربردی در صنعت دارند، می پردازیم.

1-2-1. بلبیرینگ های شعاعی

*بلبیرینگ های شیار عمیق

در این نوع بلبیرینگ ها ، در هر رینگ یک شیار عمیق دایره ای با شعاعی برابر با شعاع ساچمه و جود دارد. به خاطر وجود همین شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمه ها و رینگ ها ، این نوع بلبیرینگ ها توان تحمل بارهای شعاعی زیاد به همراه نیروهای محوری را دارند.( شکل های 1-1 و 2-1 )

شکل(1-1)  بلبیرینگ شیار عمیق یک ردیفه [3]

شکل (1-2)  بلبیرینگ شیار عمیق دو ردیفه [3]

شکل 1-3 نحوه مونتاژ ساچمه ها بین رینگ ها را نشان می دهد . در ابتدا، فضای خالی ناشی از خارج از مرکز قرار گرفتن رینگ ها نسبت به هم، امکان قرار دادن ساچمه ها داخل رینگ ها را ایجاد می کند. لازم به ذکر است اندازه و تعداد ساچمه ها توسط معادلات مربوط و با توجه به الاستیسیته رینگ ها محاسبه می گردد. پس از قرارگیری تمامی ساچمه ها رینگ داخلی را در موقعیت هم مرکز با رینگ خارجی قرار می دهیم ، سپس ساچمه ها را در فضای بین رینگ ها با فواصل مساوی مرتب می کنیم ، در این حالت می توان قفسه را روی ساچمه ها مونتاژ نمود .

شکل (1-3)  مراحل جازنی ساچمه ها داخل یک بلبیرینگ شیار عمیق[3]

اکثراً  در بلبیرینگ های شیار عمیق از قفسه های دو تکه استفاده می شود ، این قفسه ها معمولا از پرسکاری ورق فولادی یا برنجی ساخته می شوند. نیمه های قفسه از دو طرف در بلبیرینگ قرار گرفته و توسط پرچ یا خم کردن لبه های اضافی خار مانند روی آنها به هم متصل می گردند. در برخی موارد از قفسه های پلاستیکی نیز استفاده می شود. در نمونه های پلاستیکی ،لبه های نگهدارنده قابل انعطافی تعبیه شده که به همین جهت براحتی و با فشار می توان آن را در داخل بلبیرینگ و ساچمه ها چفت کرد. در بلبیرینگ هایی که کاربرد ویژه داشته باشند از قفسه های یکپارچه ای مشابه قفسه های دو تکه پرسی که ساچمه ها را ثابت می کنند استفاده می شود. قفسه های یکپارچه این نوع بلبیرینگ ها که برای کار در سرعت بالا طراحی شذه اند ، می توانند توسط لبه های رینگ داخلی یا خارجی نیز در جای خود ثابت شوند . برای این نوع قفسه ها ، باید لبه های رینگ ها سنگ زده شود .

به دلیل توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری ، اصطکاک کم و توانایی تحمل سرعت های بالا ،بلبیرینگ های شیار عمیق دو ردیفه قابلیت تحمل بارهای خمشی را نیز دارند . بلبیرینگ شیار عمیق دوردیفه برای شفت های کوتاهی که بخواهیم فقط از یک بلبیرینگ در انتهای آن استفاده کنیم مناسب است.

بلبیرینگ های شیار عمیق با حفاظ فلزی (شکل1-4) یا مجهز به حلقه آب بندی پلاستیکی (شکل1-5) در حجم بسیار بالایی به کار می روند . به دلیل وجود حفاظ ها با حلقه های آب بندی ، داخل بلبیرینگ پاکیزه مانده و این امر باعث افزایش عمر بلبیرینگ می گردد . این بلبیرینگ ها خصوصا برای طراحی ماشین های جمع وجور مناسب هستند زیرا دیگر نیاز به در نظر گرفتن فضایی برای نصب کاسه نمد جهت محافظت از بلبیرینگ ها نمی باشد.

شکل (1-4) بلبیرینگ شیار عمیق مجهز به حلقه آب بند[3]

شکل (1-5)  بلبیرینگ شیار عمیق مجهز به حفاظ فلزی[3]

حفاظها با پرس کردن واشرهای فولادی در داخل شیار مربوطه در رینگ خارجی و فرم دهی لبه پایینی به صورتی که با لبه رینگ داخلی فاصله کمی داشته باشد روی بلبیرینگ نصب می شوند.حلقه آب بند از لاستیک که به یک حلقه فلزی جهت جا زدن چسبانده شده باشد ساخته می شوند.لبه داخلی حلقه آب بندی فرم مخصوصی دارد تا بتواند روی لبه سنگ خورده رینگ داخلی بلغزد . این لبه به نحوی با سطح لبه رینگ داخلی تماس دارد که به صورت یک طرفه یا دو طرفه در بازار موجود می باشد داخل بلبیرینگ هایی که در هر دو طرف ، حلقه آب بندی داشته باشند ، توسط تولید کننده ، به میزان لازم گریس تزریق می گردد و این میزان به نحوی در نظر گرفته شده است که تا پایان عمر مفید بلبیرینگ ، نیازی به گریسکاری مجدد نباشد.

*بلبیرینگ های نوعS

بلبیرینگ هایی با شیار عمیق که رینگ داخلی آنها دنباله داشته باشد رابلیرینگ نوعS  می نامند . این طرح فقط برای بعضی از موارد خاص به کار می رود . در این نوع از بلبیرینگ ها به یک طرف از رینگ داخلی ، یک رینگ قفل کن خارج از مرکز نصب می شود (شکل1-6) و یا خود رینگ داخلی بلند تر طراحی شده و روی ان دو پیچ تنظیم تعبیه می شود (شکل1-7) عموما این نوع رینگ ها حلقه آب بند لاستیکی دو طرفه داشته و حتی در مواردی از زبانه های نصب شده روی رینگ داخلی (شکل1-7) جهت حفاظت از حلقه آب بند استفاده می شود . معمولا در این نوع بلبیرینگ ها سطح خارجی رینگ بیرونی به شکل کروی سنگ زده می شود تا با چرخش داخل محفظه ای چدنی یا فولادی مخصوص خود ، بتواند خود را با اشکالات احتمالی عدم تراز بودن شفت یا اشکال موقعیت قرارگیری بلبیرینگ ، تطبیق دهد . این بلبیرینگ ها عموما در ماشین آلات کشاورزی ، نوار نقاله ها و ماشین آلات ساختمانی به کار می روند

تحقیق انواع بلبرینگ ها و محدوده كاري آنها