من را دنبال کنید:
هر آنچه که باید در مورد بلبرینگ بدانید
یاتاقان ها یکی از مهم ترین قطعات در هر ماشین آلات صنعتی هستند. این قطعات با دقت بالا برای کاهش اصطکاک و حمل بار در طول حرکت چرخشی حیاتی هستند. هزاران نوع بلبرینگ در بازار وجود دارد از جمله بلبرینگ, رولبرینگ استوانه ای, رولبرینگ مخروطی, غلتک سوزنی و واحدهای بلبرینگ در حالی که بلبرینگ ها رایج ترین هستند نوع بلبرینگ، هر نوع دارای ویژگی ها و مزایای خاص خود است که آن را برای استفاده ها و کاربردهای خاص مناسب می کند و برای سایرین در محیط های عملیاتی مناسب نیست.
اکنون، AUB Bearing Manufacturing Co., Ltd. تمام اطلاعات بلبرینگ ها را بر اساس سال ها خلاصه می کند. دارای تجربه تولید. بلبرینگ‌ها یاتاقان‌های غلتشی هستند که از توپ‌های غلتشی استفاده می‌کنند که بین راه‌های ورودی و بیرونی نگه داشته می‌شوند تا بارهای شعاعی و محوری را که بر روی محورهای دوار و رفت و برگشتی عمل می‌کنند، تحمل کنند. این بلبرینگ ها برای ارائه حرکت صاف و کم اصطکاک در کاربردهای چرخشی استفاده می شوند. آنها عملکرد بالا و عمر طولانی را ارائه می دهند و بار را از توپ ها به حلقه داخلی منتقل می کنند. در این مقاله به بحث خواهیم پرداخت انواع مختلف بلبرینگ.
بلبرینگ ها از چهار قسمت اصلی تشکیل شده اند که عبارتند از: 2 حلقه / مسابقه، توپ (عناصر نورد) و نگهدارنده (جداکننده توپ).
حلقه بیرونی ثابت و در محفظه نصب شده است. حلقه بیرونی همچنین به انتقال بارهای شعاعی از یاتاقان به محفظه کمک می کند. حلقه داخلی در حین چرخش شفت را پشتیبانی و هدایت می کند و بر روی محور چرخان نصب می شود. عملکرد عناصر نورد حمل بار و توزیع آنها در سراسر مسیرهای مسابقه است.
عناصر نورد با سرعتی متفاوت از حلقه داخلی می چرخند، اما آنها به دور حلقه داخلی می چرخند. دروازه بان به عنوان یک مانع عمل می کند که از برخورد توپ ها با یکدیگر جلوگیری می کند. یاتاقان های رانش تحت بارهایی موازی با محور چرخش قرار می گیرند که به آنها بار محوری می گویند. بلبرینگ های تراست از دو حلقه با اندازه مساوی تشکیل شده اند.
انواع بلبرینگ
با توجه به طراحی و ساختار بلبرینگ می توان آن را به چند نوع تقسیم کرد. طرح های متداول بلبرینگ ها در زیر توضیح داده شده است. برای آشنایی با انواع مختلف بلبرینگ و کاربرد آنها
بلبرینگ تماس زاویه ای تک ردیفه
بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه
بلبرینگ تماس زاویه ای چهار نقطه ای
بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفه
بلبرینگ دو ردیفه شیار عمیق
بلبرینگ رانش دو جهته
یاطاقان توپ
یاطاقان توپ ، تماس زاویه ای به گونه ای طراحی شده اند که یاتاقان هنگام استفاده از یاتاقان یک زاویه تماس بین نژادها و توپ ها ایجاد کند. ویژگی اصلی طراحی این نوع بلبرینگ این است که شانه یک یا هر دو حلقه بالاتر از دیگری است. برای اینکه این یاتاقان ها به درستی کار کنند، باید بارهای رانش در هنگام مونتاژ اعمال شود. این بار (یا پیش بارگذاری) یک خط تماس (یا زاویه تماس) بین حلقه داخلی، توپ ها و حلقه بیرونی ایجاد می کند. پیش بارگیری را می توان در بلبرینگ تعبیه کرد یا زمانی که یاتاقان در مجموعه قرار می گیرد ایجاد کرد. زاویه تماس از 15 درجه تا 40 درجه متغیر است و نسبت به یک خط عمود بر محور یاتاقان اندازه گیری می شود. بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای دارای حلقه‌های داخلی و خارجی هستند که نسبت به یکدیگر در جهت محور یاتاقان جابه‌جا می‌شوند. این بدان معنی است که این یاتاقان ها برای تحمل بارهای ترکیبی، یعنی بارهای شعاعی و محوری که به طور همزمان عمل می کنند، طراحی شده اند. این نوع بلبرینگ ها در سبک های مختلف طراحی، با مهر و موم یا سپر موجود هستند. آنها نه تنها از آلودگی جلوگیری می کنند، بلکه به عنوان نگهدارنده روان کننده ها نیز عمل می کنند. این بلبرینگ ها می توانند از فولاد ضد زنگ، هیبرید سرامیکی یا پلاستیک ساخته شوند و می توانند کروم، کادمیوم یا سایر روکش شوند. علاوه بر این، آنها می توانند از قبل روغن کاری شوند، دوباره روغن کاری شوند و یا قابلیت روانکاری جامد داشته باشند. بلبرینگ های تماس زاویه ای بیشتر به زیرگروه های زیر تقسیم می شوند:
بلبرینگ تماس زاویه ای تک ردیفی
این یاتاقان ها از تعداد زیادی توپ برای ایجاد ظرفیت حمل بار نسبتاً بالا استفاده می کنند، فقط می توانند بارهای محوری را در یک جهت تحمل کنند، معمولاً برای یاتاقان دوم تنظیم می شوند و دارای حلقه های باربری غیر قابل جداسازی هستند.
مزایای بلبرینگ های تماس زاویه ای تک ردیف عبارتند از:
ظرفیت حمل بالا
عملکرد خوب در دویدن
نصب آسان بلبرینگ های قابل تطبیق جهانی
یاطاقان توپ ، تماس زاویه ای دو ردیف
با طراحی مربوط به دو یاتاقان تک ردیفی که پشت به پشت چیده شده‌اند، اما در جایی که دو یاتاقان تک ردیفی فضای محوری زیادی را اشغال می‌کنند، می‌توانند بارهای شعاعی و محوری را در هر جهت و لحظات کج تحمل کنند. مزایای استفاده از بلبرینگ تماس زاویه ای دو ردیفه عبارتند از:
فضای محوری کمتر
بارهای شعاعی و محوری را در هر دو جهت می پذیرد
لحظات کج را در خود جای می دهد
چیدمان صلب یاتاقان
بلبرینگ چهار نقطه ای تماس زاویه ای
بلبرینگ های چهار نقطه ای تماس زاویه ای برای تحمل بارهای محوری در دو جهت طراحی شده اند و ظرفیت حمل بار بالایی دارند، می توانند بارهای شعاعی محدودی را برای یک بار محوری معین تحمل کنند، از فضای محوری کمتری نسبت به یاتاقان های دو ردیفه استفاده می کنند و قابل جدا شدن هستند.
مزایای یاتاقان توپ تماسی چهار نقطه ای عبارتند از:
مناسب برای بارهای محوری در هر دو جهت
فضای محوری کمتر
ظرفیت حمل بالا
طراحی مجزا
جریان روغن بهبود یافته است
تغییر شکل حلقه داخلی محدود در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای گیره بالا
بلبرینگ های شیار عمیق رایج ترین هستند نوع بلبرینگ و می توان آن را در تنظیمات حلقه مهر و موم شده، محافظ و ضربه محکم و ناگهانی خریداری کرد. ابعاد نژادها در این نوع بلبرینگ ها با ابعاد توپ های موجود مطابقت دارد. آنها همچنین برای تحمل بارهای سنگین عالی هستند. بلبرینگ های شیار عمیق پشتیبانی شعاعی و محوری را فراهم می کنند. با این حال، هیچ راهی برای تنظیم زاویه تماس برای تغییر سطح نسبی چنین بارگذاری وجود ندارد. بلبرینگ های شیار عمیق به زیرگروه های زیر تقسیم می شوند:
بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفی
بلبرینگ های شیار عمیق تک ردیفی رایج ترین نوع بلبرینگ هستند. آنها بسیار گسترده استفاده می شوند. شیارهای راهرو حلقه های داخلی و خارجی کمان های دایره ای با شعاع کمی بزرگتر از توپ ها هستند. علاوه بر بارهای شعاعی، بارهای محوری نیز می توانند در هر جهت اعمال شوند. به دلیل گشتاور کم، برای کاربردهایی که نیاز به سرعت بالا و تلفات توان کم دارند ایده آل هستند. همچنین، برای یاتاقان‌های باز، این یاتاقان‌ها معمولاً با سپر فولادی یا مهر و موم لاستیکی در یک یا هر دو طرف نصب می‌شوند و از قبل با گریس روغن کاری می‌شوند.
بلبرینگ دو ردیفه شیار عمیق
بلبرینگ های دو ردیفه شیار عمیق از نظر طراحی با بلبرینگ های شیار عمیق تک ردیفه مطابقت دارند. شیارهای عمیق و پیوسته آنها با توپ‌ها ادغام شده‌اند و یاتاقان‌ها را قادر می‌سازد تا بارهای شعاعی و بارهای محوری را در هر دو جهت تحمل کنند. این نوع بلبرینگ‌ها برای چیدمان‌های بلبرینگ که ظرفیت تحمل بار یاتاقان‌های تک ردیفی کافی نیست، مناسب هستند. برای همان حفره و قطر خارجی، یاتاقان های دو ردیفه کمی عریض تر از یاتاقان های تک ردیفه در سری 62 و 63 هستند، اما ظرفیت حمل بار بسیار بالاتری دارند. بلبرینگ های دو ردیفه شیار عمیق فقط می توانند به عنوان یاتاقان های باز (بدون مهر و موم یا سپر) استفاده شوند.
یاطاقان توپ برای بارهای رانش خالص طراحی شده اند. این بلبرینگ ها می توانند بار شعاعی کم یا بدون بار را تحمل کنند. عناصر نورد می توانند توپ، سوزن یا غلتک باشند. حلقه‌های چرخان یا بلبرینگ‌های صفحه گردان می‌توانند بارهای محوری، شعاعی و لحظه‌ای را در خود جای دهند. آنها روی محفظه یا شفت نصب نمی شوند، بلکه مستقیماً روی سطح پایه قرار می گیرند. هر دو حلقه داخلی و خارجی دارای سوراخ های نصب هستند. حلقه داخلی، حلقه بیرونی یا هر دو می توانند چرخ دنده های یکپارچه داشته باشند. این بلبرینگ ها به نام های رومیزی، بلبرینگ گردان و حلقه های چرخشی معروف هستند. بلبرینگ های تراست صدای کم، عملکرد روان و قابلیت برای کاربردهای با سرعت بالا را ارائه می دهند. آنها می توانند به عنوان یاتاقان های یک طرفه یا دو طرفه استفاده شوند، انتخاب بستگی به یک طرفه بودن یا دو طرفه بودن بار دارد.
بلبرینگ های یک جهته رانش از یک حلقه یاتاقان واشر مانند با شیارهای راهرو تشکیل شده است. حلقه متصل به شفت را حلقه شفت (یا حلقه داخلی) و حلقه متصل به محفظه یاتاقان را حلقه صندلی (یا حلقه بیرونی) می نامند.
در یک بلبرینگ رانش دو جهته، سه حلقه وجود دارد و حلقه وسط (حلقه مرکزی) به شفت ثابت می شود. همچنین بلبرینگ‌های رانش با یک واشر صندلی در زیر واشر محفظه برای جبران ناهماهنگی محور یا خطاهای نصب وجود دارد. قفس های فولادی مهر شده معمولا برای یاتاقان های کوچکتر استفاده می شوند، در حالی که قفس های ماشین کاری شده برای یاتاقان های بزرگتر استفاده می شوند.
بلبرینگ دوبلکس
ترکیبی از دو بلبرینگ تماس زاویه ای یک یاتاقان دوبلکس را تشکیل می دهد. ترکیبات ممکن عبارتند از چهره به چهره، که چهره های حلقه بیرونی را با هم دارند (نوع DF)، پشت به پشت (نوع DB)، یا هر دو صورت جلو در یک جهت (نوع DT). بلبرینگ های دوبلکس DF و DB قادر به تحمل بارهای شعاعی و محوری در هر جهت هستند. نوع DT زمانی استفاده می شود که بار محوری قوی در یک جهت وجود داشته باشد و لازم است بار به طور مساوی به هر یاتاقان وارد شود.
اکنون که با طرح های رایج بلبرینگ آشنا شدید، بیایید با انواع ساخت بلبرینگ آشنا شویم.
بلبرینگ کنراد
این نوع بلبرینگ ها با قرار دادن حلقه داخلی در یک موقعیت غیرعادی نسبت به حلقه بیرونی مونتاژ می شوند و دو حلقه در یک نقطه در تماس هستند و در نتیجه شکاف بزرگی در مقابل نقطه تماس ایجاد می شود. توپ ها از طریق شکاف وارد می شوند و سپس به طور یکنواخت در اطراف مجموعه بلبرینگ توزیع می شوند و باعث می شوند که حلقه ها متحدالمرکز شوند. مونتاژ با نصب یک قفس به توپ ها برای حفظ موقعیت آنها نسبت به یکدیگر تکمیل می شود.
یاتاقان‌های کنراد می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند، اما به دلیل تعداد محدود گلوله‌هایی که می‌توانند در مجموعه یاتاقان بارگذاری شوند، دارای نقطه ضعف ظرفیت بار کمتر هستند. احتمالاً آشناترین بلبرینگ صنعتی سبک کنراد شیار عمیق است. بلبرینگ در اکثر صنایع مکانیکی استفاده می شود.
بلبرینگ پر از شکاف
در یاتاقان‌های شعاعی پر از شیار، بریدگی‌های داخلی و خارجی بر روی یک وجه بریده می‌شوند تا زمانی که شکاف‌ها در یک راستا قرار می‌گیرند، می‌توان توپ‌ها را در شکاف حاصل لغزید تا یاتاقان را جمع‌آوری کرد. یک یاتاقان پر از شکاف این مزیت را دارد که می توان توپ ها را جمع کرد و در نتیجه ظرفیت بار شعاعی بالاتری نسبت به یاتاقان های کنراد با ابعاد و جنس مشابه دارد. با این حال، یک یاتاقان پرکننده شیار نمی‌تواند بار محوری قابل توجهی را حمل کند و شکاف‌ها باعث ناپیوستگی در مسابقات می‌شوند که می‌تواند تأثیر کوچک اما نامطلوبی بر استحکام داشته باشد.
بلبرینگ خود تراز
یاطاقان توپ ، خود تراز دارای دو ردیف توپ، یک راهروی معمولی کروی در حلقه بیرونی و دو شیار عمیق بدون وقفه مسیر مسابقه در حلقه داخلی. آنها به صورت باز یا مهر و موم شده در دسترس هستند. این نوع بلبرینگ ها نسبت به انحراف زاویه ای شفت نسبت به محفظه حساس نیستند، که می تواند به عنوان مثال در اثر انحراف شفت ایجاد شود.
از مزایای بلبرینگ های خود تراز می توان به موارد زیر اشاره کرد:
ناهماهنگی استاتیک و دینامیکی را در نظر بگیرید
عملکرد عالی با سرعت بالا
حداقل نگهداری
اصطکاک کم
عملکرد بار سبک عالی
بلبرینگ های خود تراز می توانند سطح سر و صدا و ارتعاش را به عنوان مثال در فن ها کاهش دهند.
بلبرینگ خطی
بلبرینگ های خطی برای ارائه حرکت آزاد در یک جهت طراحی شده اند. آنها پرکاربردترین انواع اسلایدهای خطی هستند و یک حرکت دقیق صاف را در امتداد طرح خطی تک محور تضمین می کنند. این بلبرینگ ها با دارا بودن فناوری خود روانکاری، عملکرد و قابلیت اطمینان را بهینه می کنند. آنها از دو ردیف بلبرینگ خطی تشکیل شده اند که در چهار میله در طرف های متناوب پایه قرار گرفته اند.
بلبرینگ شعاعی
یاتاقان های توپ شعاعی که برای طیف گسترده ای از اهداف مناسب هستند، سطوح عملکردی استثنایی را ارائه می دهند. این نوع بلبرینگ ها ظرفیت بارهای شعاعی یا محوری را دارند که روی شفت اعمال می شود. با این حال، اعمال ترکیبی چنین بارهایی نیاز به تماس زاویه ای محوری دارد. تنظیم زاویه یاتاقان شعاعی محوری امکان توزیع برابر بارهای محوری و شعاعی همراه با بلبرینگ های تماس زاویه ای را فراهم می کند.
یاتاقان توپ مسابقه ریلی
بلبرینگ‌های ریل‌شده مسابقه همانطور که از نام آن پیداست، با کاهش OD حلقه داخلی در یک طرف شناسه حلقه بیرونی در یک طرف، تسکین می‌یابند. این اجازه می دهد تا تعداد بیشتری از توپ ها در مسابقه داخلی یا خارجی مونتاژ شوند و سپس بر روی برجسته قرار بگیرند. گاهی اوقات حلقه بیرونی برای تسهیل مونتاژ گرم می شود. مانند ساختار پر کردن شکاف، ساخت مسابقه راحت تعداد بیشتری از توپ‌ها را نسبت به ساخت کنراد، تا و شامل مکمل کامل، امکان‌پذیر می‌سازد، و تعداد توپ‌های اضافی ظرفیت بار اضافی را ایجاد می‌کند. با این حال، یک یاتاقان مسابقه تسکین یافته تنها می تواند بارهای محوری قابل توجهی را در یک جهت تحمل کند.
بلبرینگ مسابقه شکسته
یکی دیگر از روش‌های قرار دادن توپ‌ها در یک بلبرینگ شعاعی، شکستن شعاعی یکی از حلقه‌ها، بارگیری توپ‌ها در داخل، مونتاژ مجدد قسمت شکسته شده و سپس استفاده از یک جفت نوار فولادی برای نگه داشتن حلقه شکسته است. بخش ها با هم در تراز. باز هم، این به توپ‌ها، از جمله مکمل کامل توپ اجازه می‌دهد، با این حال، بر خلاف ساختارهای پرکننده شکاف یا سبک‌های مسابقه، می‌تواند بارگذاری محوری قابل توجهی را در هر جهت پشتیبانی کند.
بلبرینگ با فلنج در حلقه بیرونی موقعیت محوری را ساده کنید. محفظه این نوع بلبرینگ‌ها می‌تواند شامل یک سوراخ با قطر یکنواخت باشد، اما سطح ورودی محفظه باید کاملاً نرمال با محور سوراخ تراشیده شود. با این حال، ساخت چنین فلنج هایی بسیار گران است. یک چیدمان مقرون به صرفه از حلقه بیرونی یاتاقان، با مزایای مشابه، یک شیار حلقه محکم در هر دو یا هر دو انتهای قطر خارجی است. حلقه ضربه ای عملکرد یک فلنج را بر عهده می گیرد.
بلبرینگ در قفس
قفس معمولاً برای محکم کردن توپ ها در یک بلبرینگ به سبک کنراد استفاده می شود. در سایر انواع ساخت و ساز بلبرینگ ها، ممکن است بسته به شکل قفس خاص تعداد توپ ها را کاهش دهند و در نتیجه ظرفیت بار را کاهش دهند. بدون قفس، موقعیت مماسی با لغزش دو سطح محدب روی یکدیگر تثبیت می شود. با یک قفس، موقعیت مماسی با لغزش یک سطح محدب در یک سطح مقعر همسان، که از فرورفتگی در توپ ها جلوگیری می کند و اصطکاک کمتری دارد، تثبیت می شود.
بلبرینگ هیبریدی
توپ های بلبرینگ سرامیکی بسته به اندازه و جنس، می تواند تا 40٪ کمتر از فولادی وزن داشته باشد. این امر بارگذاری گریز از مرکز و لغزش را کاهش می دهد، بنابراین یاتاقان های سرامیکی هیبریدی می توانند 20٪ تا 40٪ سریعتر از یاتاقان های معمولی کار کنند. این به این معنی است که شیار مسابقه بیرونی نیروی کمتری را به سمت داخل به سمت توپ وارد می کند که بلبرینگ می چرخد. این کاهش نیرو باعث کاهش اصطکاک و مقاومت غلتش می شود. توپ های سبک تر به بلبرینگ اجازه می دهد تا سریعتر بچرخد و برای حفظ سرعت خود از قدرت کمتری استفاده کند.
این بلبرینگ ها از توپ های سرامیکی و مسابقه استفاده کنید. این یاتاقان ها در برابر خوردگی نفوذ ناپذیر هستند و به ندرت نیاز به روغن کاری دارند. به دلیل سفتی و سختی توپ ها و مسابقه، این بلبرینگ ها در سرعت های بالا نویز دارند. سفتی سرامیک باعث می شود این یاتاقان ها شکننده شوند و در اثر بار یا ضربه ترک بخورند. از آنجایی که هر دو توپ و مسابقه سختی مشابهی دارند، سایش می تواند منجر به خرد شدن در سرعت های بالای توپ و مسابقه شود که می تواند باعث ایجاد جرقه شود.
مواد مورد استفاده در بلبرینگ
La مواد مورد استفاده برای ساخت بلبرینگ به طور گسترده ای متفاوت است، اما همیشه تمرکز اصلی بر روی مواد حلقه ها بوده است. این یک تعامل هماهنگ قفس، حلقه های بیرونی و داخلی را تضمین می کند. این اغلب زمانی مهم است که کاربرد شامل گرم کردن یا خنک کردن بلبرینگ باشد. عملکرد در حال اجرا بلبرینگ مهم است. آنها باید خوب باشند در زیر لیستی از متداول ترین مواد مورد استفاده برای ساخت بلبرینگ و نحوه ارتباط آنها با مواد حلقه آورده شده است:
سختی بالاتر بنابراین رتبه بندی عمر طولانی تر
هزینه کمتر
مناسب برای دمای 120 درجه سانتی گراد ثابت تا 150 درجه سانتی گراد متناوب
مقاومت در برابر خوردگی ضعیف
این فولاد استاندارد برای اکثر بلبرینگ ها است. سخت تر از فولاد ضد زنگ است به این معنی که طول عمر بیشتری دارد. همچنین نسبت به فولاد ضد زنگ استاندارد 440 دارای کیفیت صدای کم برتر است. فولاد کروم در واقع محتوای کروم کمی دارد و در برابر خوردگی مقاوم نیست. فولاد کروم می تواند دمای مداوم تا 120 درجه سانتی گراد را تحمل کند. بالاتر از این دما، تغییرات ابعادی بیشتری را تجربه می کند و سختی تحت تأثیر قرار می گیرد و ظرفیت بار را کاهش می دهد. می تواند تا 150 درجه سانتیگراد را به طور متناوب تحمل کند، اما بالاتر از این دما، عمر بلبرینگ به طور قابل توجهی کاهش می یابد.
فولاد ضد زنگ مارتنزیتی درجه 440 (پیشوند "S")
مقاومت در برابر خوردگی خوب در برابر آب و بسیاری از مواد شیمیایی ضعیف
مناسب برای دمای ثابت -70 تا 250 درجه سانتی گراد یا دمای متناوب 300 درجه سانتی گراد
کمی نرمتر از فولاد کروم است و بنابراین بارگذاری کمتری دارد
خوردگی در آب نمک یا اسپری نمک، مقاومت ضعیف در برابر اسید و قلیایی
گرانتر از فولاد کروم
مقاوم در برابر خوردگی به دلیل محتوای کروم بالاتر و افزودن نیکل، فولاد ضد زنگ درجه 440 بیشتر برای بلبرینگ های مقاوم در برابر خوردگی استفاده می شود. کروم با اکسیژن هوا واکنش می دهد و لایه ای از اکسید کروم را روی سطح فولاد تشکیل می دهد که به آن فیلم غیرفعال می گویند. با عملیات حرارتی سخت می شود و ترکیب خوبی از مقاومت و مقاومت در برابر خوردگی دارد. برخلاف فولاد آستنیتی درجه 300، این فولاد مغناطیسی است.
ظرفیت بار درجه AISI440 حدود 20٪ کمتر از فولاد کروم است، بنابراین عمر رتبه بندی کمی کاهش می یابد. این درجه زمانی که در معرض آب شیرین و برخی از مواد شیمیایی ضعیف‌تر قرار می‌گیرد، مقاومت به خوردگی خوبی از خود نشان می‌دهد، اما در محیط‌های آب دریا یا در تماس با بسیاری از مواد شیمیایی تهاجمی دچار خوردگی می‌شود.
فولاد ضد زنگ درجه KS440/ACD34/X65Cr13 با محتوای کربن کمتر، در مقایسه با گرید استاندارد AISI440C، مقاومت در برابر خوردگی بالاتر، ظرفیت بارگذاری بیشتر (تقریباً 10٪ کمتر از فولاد کروم) و کیفیت عالی کم صدا دارد. فولاد ضد زنگ درجه 440 همچنین می تواند دماهای بالاتری را نسبت به فولاد کروم تحمل کند، تا 250 درجه سانتیگراد ثابت و تا 300 درجه سانتیگراد متناوب، اما با ظرفیت بار کاهش یافته. در دمای بالای 300 درجه سانتیگراد، عمر بلبرینگ به شدت کاهش می یابد.
مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر آب، آب نمک و بسیاری از مواد شیمیایی
مناسب برای دمای بار کامل تا 500 درجه سانتیگراد
مناسب برای کاربردهای برودتی تا 250- درجه سانتیگراد
پاسخ ناچیز به میدان های مغناطیسی
به دلیل بازدهی پایین تر از درجه 440 گران است.
فقط برای بارهای بسیار کم و سرعت کم مناسب است
برای کاربردهای کم صدا مناسب نیست
بلبرینگ های فولاد ضد زنگ درجه 316 برای مقاومت در برابر خوردگی بهتر در برابر آب دریا، اسپری نمک و اسیدها/قلیاهای خاص استفاده می شود. آنها برای کاربردهای دمای بسیار بالا مناسب هستند زیرا فولاد را می توان تا دمای 500 درجه سانتیگراد استفاده کرد. آنها همچنین می توانند در کاربردهای برودتی استفاده شوند، زیرا فولاد تا 250- درجه سانتی گراد انعطاف پذیر باقی می ماند. بر خلاف یاتاقان های درجه 440، یاتاقان های فولاد ضد زنگ 316 به دلیل پاسخ ناچیز آنها به میدان های مغناطیسی به عنوان غیر مغناطیسی طبقه بندی می شوند، اگرچه فولاد ضد زنگ 316 ممکن است پس از کار سرد مغناطیسی شود.
فولاد ضد زنگ درجه 316 با عملیات حرارتی سخت نمی شود و فقط می تواند بارها و سرعت های کم را تحمل کند. 316 بلبرینگ فولاد ضد زنگ دارای بار و سرعت قابل توجهی کمتر از بلبرینگ های کلاس 440 هستند. فولاد ضد زنگ درجه 316 هنگامی که در بالای خط آب استفاده می شود یا به طور موقت در هنگام شستشو با آب تمیز در آب قرار می گیرد، مقاومت به خوردگی خوبی در محیط های دریایی نشان می دهد. برای غوطه ور شدن دائمی مناسب نیست مگر اینکه جریان آب با سرعت بالا به طور منظم روی بلبرینگ وجود داشته باشد. این به این دلیل است که لایه غیرفعال روی سطح فولاد ضد زنگ برای بازسازی خود به حضور اکسیژن بستگی دارد. در محیط‌های دریایی زیر آب با اکسیژن کم مانند آب دریا راکد یا زیر گل و لای، فولاد ممکن است مستعد خوردگی حفره‌ای یا شکافی باشد. فولاد ضد زنگ 316 در برابر آب گرم دریا مقاومت کمتری دارد. خوردگی حفره ای در آب دریا بالاتر از 30 درجه سانتیگراد یک خطر است، در حالی که خوردگی شکاف ممکن است در دمای 10-15 درجه سانتیگراد رخ دهد. گرید 316 هنوز نسبت به 440 در برابر خوردگی مقاوم است. بلبرینگ های ساخته شده از فولاد ضد زنگ درجه 316 را می توان در دماهای بالا استفاده کرد، مشروط بر اینکه از مواد مناسب قفس استفاده شود یا یاتاقان ها پر شده باشند. پلی اتیلن، PEEK یا PTFE معمولا برای قفس در 316 بلبرینگ فولاد ضد زنگ استفاده می شود.
پلاستیک مهندسی
رزین استال / POM-C (AC)
مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر آب، آب نمک و مواد شیمیایی ضعیف
غیر مغناطیسی
فقط درجه نیمه دقیق امکان پذیر است
محدوده دمایی -40 تا +110 درجه سانتیگراد
فقط برای بار بسیار کم و سرعت کم مناسب است
PEEK (PK)
مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر آب، آب نمک و اکثر مواد شیمیایی
عملکرد خوب در دمای بالا
غیر مغناطیسی
محدوده دمایی گسترده از -70 درجه سانتیگراد تا +250 درجه سانتیگراد
فقط نیمه دقیق اما استحکام بیشتر بنابراین برای بار و سرعت بالاتر نسبت به سایر پلاستیک ها مناسب است
پلی اتیلن (PE)
مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر آب، آب نمک و بسیاری از مواد شیمیایی
جذب رطوبت بسیار کم
غیر مغناطیسی
محدوده دما از -40 تا +80 درجه سانتیگراد
فقط برای بار کم و سرعت کم و نیمه دقیق مناسب است
PTFE (PT)
مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر آب، آب نمک و اکثر مواد شیمیایی
جذب رطوبت بسیار کم
عملکرد خوب در دمای بالا
غیر مغناطیسی
محدوده دمایی بسیار گسترده از -190 درجه سانتیگراد تا +200 درجه سانتیگراد
مناسب برای بارها و سرعت های کمتر نسبت به سایر پلاستیک ها و فقط نیمه دقیق
PVDF (PV)
مقاومت در برابر خوردگی عالی در برابر آب، آب نمک و اکثر مواد شیمیایی
جذب رطوبت بسیار کم
می تواند دمای بالاتری نسبت به استال و پلی پروپیلن را تحمل کند
غیر مغناطیسی
محدوده دمایی نسبتاً گسترده ای از -50 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد
فقط برای بار کم و سرعت کم و نیمه دقیق مناسب است
یاتاقان های استاندارد AUB مقاوم در برابر خوردگی پلیمری دارای حلقه های رزین پلی اکسی متیلن (POM-C)، قفس های نایلونی (PA66) و توپ های ساخته شده از فولاد ضد زنگ 316 یا شیشه هستند. آنها همچنین برای کاربردهای غذایی مناسب هستند. با این حال، آنها در حضور برخی مواد شیمیایی خورده می شوند و قفس های PA66 پس از قرار گرفتن در معرض طولانی مدت آب را جذب می کنند و در نتیجه استحکام کششی از بین می رود. مواد جایگزین زیادی برای حلقه ها، قفس ها و توپ ها مانند پلی پروپیلن، PTFE، PEEK یا PVDF وجود دارد.
تمام بلبرینگ های پلاستیکی یاتاقان های نیمه دقیق هستند و مانند یاتاقان های فولادی ضد زنگ 316 نباید در کاربردهای دقیق استفاده شوند. با توجه به مواد نرم تر، اگرچه PEEK ظرفیت حمل بار بهتری دارد، اما برای چیز دیگری به جز بارهای کم و سرعت کم مناسب نیستند. مواد PTFE، PEEK و PVDF از نظر مقاومت در برابر خوردگی متفاوت هستند تا بهترین مقاومت شیمیایی کلی را ارائه دهند.
هنگام استفاده از بلبرینگ های پلاستیکی در دماهای بالا، باید دقت کرد که مواد مناسب را انتخاب کنید. یاتاقان های استال نباید در دمای بالاتر از 110 درجه سانتیگراد، پلی پروپیلن فقط تا 80 درجه سانتیگراد استفاده شوند، اما سایر مواد مقاومت خوبی در برابر دمای بالا دارند، به ویژه PTFE و PEEK که با وجود بار کمتر برای دماهای تا 250 درجه سانتیگراد مناسب هستند. رتبه بندی PTFE به طور کلی، بلبرینگ های پلاستیکی برای کاربردهای خلاء توصیه نمی شوند. استثناء PEEK است که خاصیت خروج گاز بسیار خوبی دارد.
سرامیک
زیرکونیا / ZrO2 (پیشوند "CCZR")
مقاومت در برابر خوردگی بالا در برابر اسیدها و قلیاها اما ممکن است پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض آب داغ یا بخار تخریب شود. همچنین مطالعاتی در مورد تخریب دمای پایین زیرکونیا در حضور رطوبت یا آب انجام شده است. شواهدی مبنی بر ضعیف شدن سطح وجود دارد، اما تأثیر آن بر عملکرد یاتاقان قطعی نیست و تصور نمی‌شود که در دماهای پایین یا دمای اتاق تأثیر جدی بر یاتاقان‌های زیرکونیایی داشته باشد.
محدوده دمایی گسترده از -190 درجه سانتیگراد تا 400 درجه سانتیگراد بدون قفس
غیر مغناطیسی و عایق الکتریکی
سرعت و بار کمتر از یاتاقان های فولادی
برای کاربردهای کم صدا مناسب نیست
75 درصد چگالی فولاد
استحکام خمشی بالاتر و مدول الاستیک کمتر نسبت به سایر سرامیک‌ها، بنابراین برای بارهای ضربه‌ای کوچک و تداخل مناسب‌تر است.
انبساط مشابه فولاد کروم و همان ضد زنگ 440 بنابراین برای استفاده با شفت فولادی در دمای بالا مشکلی ندارد
مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی در برابر آب، آب نمک، اسیدها و قلیاها
محدوده دمایی بسیار گسترده از -210 درجه سانتیگراد تا 800 درجه سانتیگراد بدون قفس
غیر مغناطیسی، عایق الکتریکی و مناسب برای استفاده در کاربردهای خلاء بالا
سرعت و بار کمتری نسبت به یاتاقان های فولادی دقیق، اما توپ های Si3N4 در یاتاقان های هیبریدی با سرعت بالا استفاده می شود.
برای کاربردهای کم صدا مناسب نیست
40 درصد چگالی فولاد
انبساط حرارتی بسیار کم، بنابراین مناسب شفت/محله را برای کاربردهای دمای بالا در نظر بگیرید
برای بارهای شوک یا تداخل مناسب توصیه نمی شود
بهترین مقاومت در برابر خوردگی سرامیک ها
بهترین عملکرد در دمای بالا تا 1600 درجه سانتیگراد بدون قفس
غیر مغناطیسی
رسانای الکتریکی
40 درصد چگالی فولاد
انبساط حرارتی بسیار کم، بنابراین مناسب شفت/محله را برای کاربردهای دمای بالا در نظر بگیرید
بیشتر شکننده هستند بنابراین نمی توانند بارهای ضربه ای را تحمل کنند
از انبار عرضه نمی شود
بلبرینگ‌های سرامیکی کامل بسیار گرانتر از یاتاقان‌های فولادی هستند و بنابراین اغلب در محیط‌هایی که برای یاتاقان‌های فولادی خیلی خشن هستند استفاده می‌شوند. آنها بسته به مواد و مواد شیمیایی که با آن مواجه می شوند، مقاومت در برابر خوردگی خوب تا عالی دارند و معمولاً بدون روغن کاری عرضه می شوند. آنها غیر مغناطیسی هستند و بر خلاف کاربید سیلیکون، عایق الکتریکی هستند. یاتاقان های سرامیکی کامل ممکن است دارای قفس PTFE یا PEEK باشند یا به عنوان انواع مکمل کامل، یعنی بدون قفس عرضه شوند. اگر به عنوان مکمل کامل عرضه شوند، می توان از آنها در دمای بسیار بالا استفاده کرد.
از آنجایی که سرامیک ها بسیار سخت تر از فولاد هستند، شکننده هستند. فولاد می تواند ضربه های بزرگ را از طریق تغییر شکل پلاستیک تحمل کند، در حالی که سرامیک ها مستعد ترک خوردن هستند. بنابراین، یاتاقان های سرامیکی کامل، به ویژه نیترید سیلیکون و کاربید سیلیکون، برای استفاده در مواردی که احتمال بارهای ضربه ای سنگین وجود دارد، توصیه نمی شود. به دلیل شکنندگی بیشتر، یاتاقان های سرامیکی کامل می توانند تقریباً 65٪ تا 75٪ از بار یاتاقان های فولادی را حمل کنند. سرعت محدود یاتاقان‌های سرامیکی کامل تنها حدود 25 درصد سرعت همان بلبرینگ فولادی است، زیرا حلقه‌ها گرد کمتری دارند و به دلیل مقاومت خمشی کمتر در مقایسه با فولاد، خطر خرابی ناگهانی بیشتر است.
استفاده از بلبرینگ‌های نیترید سیلیکون یا کاربید سیلیکون با شفت‌ها یا محفظه‌های فولادی در کاربردهای دمای بالا می‌تواند به دلیل تفاوت‌های زیاد در ضریب انبساط باعث مشکلات مونتاژ شود. اگر انبساط بیشتر شفت فولادی در حلقه داخلی سرامیکی در دماهای بالا در نظر گرفته نشود، ممکن است آسیب یاتاقان رخ دهد. زیرکونیا مشکل کمتری دارد زیرا ضریب انبساط مشابه فولاد است. برای جزئیات بیشتر به بخش تناسب شفت/محل خانه مراجعه کنید.
بلبرینگ های هیبریدی (پیشوند "CB" یا "SCB"): نیترید سیلیکون برای گلوله ها در یاتاقان های هیبریدی محبوب ترین است زیرا فقط 40 درصد چگالی فولاد بلبرینگ را دارد اما بسیار سخت تر است و مقاومت سایشی بیشتری دارد. بلبرینگ های هیبریدی همچنین به دلیل نیروی گریز از مرکز کمتری که توسط توپ های سرامیکی ایجاد می شود، قادر به سرعت های بالاتر هستند. با این حال، به دلیل کشش کمتر توپ ها، سطح تماس بین توپ ها و مسیر مسابقه کوچکتر است که باعث فشار تماس بیشتر می شود. این می تواند باعث شود که مسیرهای مسابقه سریعتر فرسوده شوند. افزایش سرعت برای یاتاقان های هیبریدی تقریباً 30-40٪ با روغن کاری کافی است. بلبرینگ های هیبریدی نیز می توانند با روغن کاری محدود بهتر عمل کنند اما سرعت کار باید کاهش یابد. آنها همچنین کمتر در معرض لغزش توپ تحت شتاب زیاد با بار کم هستند.
نگهدارنده بلبرینگ
نگهدارنده‌های بلبرینگ، توپ‌ها را به طور مساوی در اطراف مسیرهای مسابقه توزیع می‌کنند تا از تماس توپ با توپ جلوگیری کنند و سرعت بالاتری را ایجاد کنند. آنها همچنین به حفظ چربی در اطراف توپ ها و مسیرهای مسابقه کمک می کنند. برای دقت بیشتر و جلوگیری از اصطکاک اضافی، مهم است که اجازه حرکت شعاعی بیش از حد نگهدارنده را ندهید. برای این، قفس توسط توپ یا یکی از حلقه ها هدایت می شود.
تاج فلزی / روبان
این نگهدارنده‌های استاندارد از فولاد کربنی برای یاتاقان‌های کرومی و فولاد ضد زنگ درجه AISI304 یا AISI420 برای یاتاقان‌های ضد زنگ ساخته می‌شوند. اینها اغلب از برنج ساخته می‌شدند که قابلیت دمای بالا را نیز ارائه می‌داد، اما به دلیل هزینه بالاتر برنج و پیشرفت در فناوری فولاد، این بسیار کمتر رایج است.
برای دماهای بالاتر معمولاً فولاد ضد زنگ توصیه می شود. قفس تاج و قفس روبانی عملکرد یکسانی را انجام می دهند، اما قفس تاج عمدتاً در یاتاقان های کوچکتر و یاتاقان های با مقطع نازک در جایی که فضا محدود است استفاده می شود. قفس های فولادی برای شرایط عملیاتی سخت و جایی که سطوح بالایی از ارتعاش را تجربه می کنند ترجیح داده می شوند. قفس هایی از جنس استنلس استیل 316 را می توان روی یاتاقان های سرامیکی کامل از سوراخ 8 میلی متری به بالا نصب کرد.
مناسب برای سرعت متوسط و پایین
بسته به نوع فولاد می تواند دماهای بالاتر را تحمل کند
نوع تاج - حلقه داخلی هدایت می شود
نوع روبان - عمدتا راهنمای توپ
تاج نایلونی تقویت شده (TW)
این قفس مصنوعی تقویت‌شده با فایبر گلاس دارای ویژگی‌های لغزشی بهتری نسبت به قفس‌های فولادی است و نوسانات گشتاور کمتری را ایجاد می‌کند. این می تواند حداکثر سرعت را تا 60٪ افزایش دهد، بنابراین اغلب در برنامه های کاربردی با سرعت بالا استفاده می شود و ویژگی های نویز کم خوبی دارد. این نگهدارنده برای کاربردهای برودتی مناسب نیست زیرا کشسانی خود را در دمای تقریباً 30 درجه سانتی گراد از دست می دهد. در کاربردهای خلاء ممکن است شکننده شود.
سرعت بالا و صدای کم
محدوده دما تقریباً -
30 تا + 120 درجه سانتیگراد توپ هدایت شد
روکش پلی اتیلن (PE)
این نگهدارنده سرعت پایین از پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته شده است و در 316 بلبرینگ فولاد ضد زنگ استفاده می شود. مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد، بنابراین می توان از آن در حضور آب دریا و بسیاری از مواد شیمیایی استفاده کرد.
بسیار مقاوم در برابر خوردگی
محدوده دمایی -40 تا +80 درجه سانتیگراد
حلقه داخلی هدایت می شود
تاج PEEK (PK)
قفس های PEEK معمولا در بلبرینگ های سرامیکی، یاتاقان های فولادی ضد زنگ 316 و یاتاقان های PEEK استفاده می شوند. آنها بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند، دامنه دمایی گسترده ای دارند و برای استفاده در محیط های خلاء مناسب هستند.
بسیار مقاوم در برابر خوردگی
گاز خروجی کم بنابراین برای استفاده در خلاء مناسب است
محدوده دما -
70 تا + 250 درجه سانتیگراد حلقه داخلی هدایت می شود
تاج PTFE (PT)
این قفس برای یاتاقان های سرامیکی، یاتاقان های 316 فولاد ضد زنگ و یاتاقان های PTFE استفاده می شود. در برابر خوردگی بسیار مقاوم است و دامنه دمایی بسیار وسیعی دارد.
بسیار مقاوم در برابر خوردگی
محدوده دما -
190 تا + 200 درجه سانتیگراد حلقه داخلی هدایت می شود
تاج نایلونی (PA)
این عمدتا در بلبرینگ های پلاستیکی استال ما استفاده می شود. برخلاف قفس TW، این یک قفس تقویت‌شده نیست، بنابراین برای سرعت‌های بالا مناسب نیست. مقاوم در برابر خوردگی است اما اگر به طور مداوم در آب یا محیط مرطوب استفاده شود ممکن است پس از چند ماه متورم شود.
مقاوم در برابر خوردگی
محدوده دمایی -30 تا +100 درجه سانتیگراد
حلقه داخلی هدایت می شود
مکمل کامل (F/B)
یک بلبرینگ کامل (یا توپ کامل) حاوی گوی های اضافی است و هیچ نگهدارنده ای ندارد. این برای ظرفیت بار شعاعی بیشتر استفاده می شود اگرچه ظرفیت بار محوری بسیار کوچک است. این یاتاقان ها فقط در سرعت های پایین قابل استفاده هستند و به دلیل اصطکاک توپ به توپ، گشتاور بلبرینگ افزایش می یابد. تکنیک‌های بهبود یافته فولاد و سخت‌سازی ظرفیت بار یاتاقان‌های قفس را افزایش داده است و یاتاقان‌های کامل مکمل در حال حاضر بسیار کمتر رایج است.
ظرفیت بار شعاعی بالاتر
سرعت بسیار کمتر از نوع قفسی
بار محوری کم
افزایش گشتاور بلبرینگ
مبارزه با مشکلات رایج نگهدارنده
از خرابی روغن کاری گرفته تا خرابی بلبرینگ ناهماهنگی به دلایل مختلفی رخ می دهد. با این حال، نگهدارنده ها می توانند به دو مشکل رایج تسلیم شوند:
حلقه زدن
پدیده‌ای که در آن نگهدارنده مانند یک هولاهوپ می‌چرخد و باعث افزایش گشتاور در مجموعه دوار می‌شود. نگهدارنده باید در یک صفحه محیطی واقعی متحدالمرکز با قطر زمین توپ ها ردیابی کند.
قطع کردن (باد کردن)
هنگامی که یک بار محوری به یاتاقان‌های استاتیکی اعمال می‌شود که محور شفت خود را در حالت افقی قرار می‌دهند، توپ‌ها به سمت پایین می‌افتند و در موقعیتی قرار می‌گیرند که قبل از اعمال بار به طور نامساوی فاصله دارند. هنگامی که بار محوری اعمال می شود، توپ ها را بین مسیرهای داخلی و خارجی فشرده می کند. اکنون که توپ ها به طور ایمن در موقعیت های نامساوی نگه داشته می شوند، باعث می شوند نگهدارنده چسبیده شود. به این اتصال "قطع نگهدارنده" می گویند. هنگامی که چرخش یاتاقان شروع می شود، نگهدارنده تحت فشار قرار می گیرد و ممکن است برخی از توپ ها لغزش کنند و باعث آسیب شود که باعث خرابی زودرس یاتاقان می شود.
حفاظ و مهر و موم بلبرینگ
بلبرینگ ها انواع مختلفی دارند سپر و مهر و موم، اغلب بسته شدن نامیده می شود. این بسته شدن همیشه ضروری نیست. با این حال، یاتاقان های محافظ و مهر و موم شده محافظت بهتری در برابر آلودگی ایجاد می کنند و به حفظ روان کننده های یاتاقان کمک می کنند.
سپر (ZZ)
بیشتر یاتاقان های ما دارای سپر فلزی هستند. سپر به گونه ای طراحی شده است که از ورود ذرات بزرگتر به بلبرینگ جلوگیری می کند و در عین حال گریس را در داخل یاتاقان نگه می دارد. آنها را می توان به حلقه بیرونی بلبرینگ فشار داد (غیرقابل جابجایی) یا با گیره ها (قابل جدا شدن) محکم کرد. از آنجایی که گارد با مسابقه داخلی تماس نمی گیرد، گشتاور راه اندازی یا در حال اجرا افزایش نمی یابد. حفاظ های بلبرینگ های فولادی ضد زنگ معمولا از فولاد ضد زنگ AISI 304 ساخته می شوند.
جلوگیری از آلودگی توسط ذرات بزرگتر
کاهش نشت روان کننده
گشتاور را افزایش ندهید
محدوده دمایی گسترده، به ویژه برای فولاد ضد زنگ
مهر و موم تماس (2RS)
مهر و موم بلبرینگ استاندارد از لاستیک نیتریل/BUNA-N تشکیل شده است که به یک واشر فلزی متصل شده است. واشرها از فولاد نورد سرد SPCC برای یاتاقان های فولادی کروم یا فولاد ضد زنگ 304 برای یاتاقان های فولاد ضد زنگ ساخته می شوند. برخی از اندازه ها با مهر و موم PTFE درجه حرارت بالا (تا 250 درجه سانتیگراد) یا مهر و موم Viton (تا 230 درجه سانتیگراد) در دسترس هستند. لبه داخلی مهر و موم به حلقه داخلی بلبرینگ ساییده می شود تا ضمن جلوگیری از نشت روان کننده، آب بندی موثری در برابر ذرات کوچکتر مانند گرد و غبار و رطوبت ایجاد کند. کاسه نمدهای تماسی سطوح بسیار بالاتری از گشتاور اصطکاکی نسبت به مهر و موم تولید می کنند و حداکثر سرعت بلبرینگ را کاهش می دهند. در زیر 40 درجه سانتیگراد نیتریل و ویتون سفت می شوند و آب بندی ضعیفی ایجاد می کنند، بنابراین برای دماهای بسیار پایین باید مهر و موم PTFE یا سپر فلزی در نظر گرفته شود.
محافظت خوب در برابر آلودگی
به طور قابل توجهی نشت روان کننده را کاهش می دهد
کاهش حداکثر سرعت تقریباً 40٪
گشتاور بلبرینگ به طور قابل توجهی افزایش یافته است
درجه حرارت. محدوده -40 درجه سانتیگراد / + 110 درجه سانتیگراد برای NBR
درجه حرارت. محدوده PE -50°C/+110°C
درجه حرارت. محدوده ویتون -40 درجه سانتیگراد / + 230 درجه سانتیگراد
درجه حرارت. محدوده PEEK -70 درجه سانتیگراد / + 250 درجه سانتیگراد
درجه حرارت. محدوده PTFE -190 درجه سانتیگراد / + 250 درجه سانتیگراد
مهر و موم بدون تماس (2RU)
این مهر و موم ها همچنین از لاستیک نیتریل متصل به واشرهای فلزی ساخته شده اند، اما در برابر سطح داخلی بلبرینگ ساییده نمی شوند و بنابراین تأثیر کمتری بر روی گشتاور یاتاقان و حداکثر سرعت نسبت به آب بند های تماسی دارند و بنابراین می توانند در کاربردهای با گشتاور کم و سرعت بالا استفاده شوند. . آنها محافظت بهتری نسبت به محافظ فلزی دارند، اما به خوبی در تماس نیستند.
محافظت خوب در برابر آلودگی
کاهش نشت روان کننده
بدون افزایش گشتاور
حداکثر سرعت را تحت تاثیر قرار نمی دهد
درجه حرارت. محدوده -40 درجه سانتیگراد / + 110 درجه سانتیگراد برای NBR
درجه حرارت. محدوده PE -50°C/+110°C
درجه حرارت. محدوده PEEK -70 درجه سانتیگراد / + 250 درجه سانتیگراد
درجه حرارت. محدوده PTFE -190 درجه سانتیگراد / + 250 درجه سانتیگراد
آیا به بلبرینگ های محافظت شده با آلودگی بالا نیاز دارید؟
برای کاربرد در صنایع غذایی و آشامیدنی یا داروسازی، تجهیزات باید با استانداردهای بهداشتی و ایمنی دقیق مطابقت داشته باشند. در این محیط‌ها، محافظت در برابر آلودگی بسیار مهم است، بنابراین انتخاب مهر و موم تماسی برای اطمینان از عدم ورود کثیفی به بلبرینگ مفید است. برای تجهیزاتی که شستشوی منظم را انجام می دهند، یک مهر و موم تماسی نیز مقاومت موثری در برابر آب ایجاد می کند. این کار از خروج گریس از یاتاقان، لغزش غلتک یا توپ یا گرم شدن بیش از حد جلوگیری می کند. بسیاری از یاتاقان های فولادی در این صنعت نیاز به عرضه روان کننده های غیر سمی دارند که مطابق با استانداردهای H1 یا H2 NSF باشد.
آیا بلبرینگ در شرایط دمایی شدید کار می کند؟
یاتاقان های فلزی محافظ به طور کلی می توانند دماهای بالاتری را نسبت به یاتاقان های مهر و موم شده تحمل کنند. برای کاربردهای دمای بالا، بلبرینگ های فولادی ضد زنگ درجه 440 را می توان در دماهای تا 300 درجه سانتی گراد استفاده کرد. در صورت قرار گرفتن در معرض شرایط شدید، لاستیک یا پلاستیک می تواند ذوب شود و اگر زباله ذوب شود و وارد مسیرهای مسابقه شود، می تواند باعث از کار افتادن یاتاقان شود. در این موارد، بلبرینگ های محافظ توصیه می شود.
بلبرینگ با چه سرعتی کار می کند؟
برای کاربردهای با سرعت بالا مانند دوچرخه سواری و اسکیت برد، مهر و موم های غیر تماسی انتخاب ارجح هستند. نسبت به گاردها محافظت در برابر آلودگی بهتری ارائه می دهد و مهر و موم های غیر تماسی بر حداکثر سرعت یا گشتاور یاتاقان تأثیر نمی گذارد.
La میزان بارگذاری یک دستورالعمل برای باری است که یک بلبرینگ می تواند در یک برنامه تحمل کند و در محاسبات عمر استفاده می شود. ما همیشه میزان بار یک یاتاقان را بر حسب کیلوگرم (کیلوگرم نیرو) بیان می کنیم. این نیرویی است که توسط یک کیلوگرم جرم بر سطح زمین وارد می شود. در جاهای دیگر، ممکن است نیروهایی را ببینید که بر حسب نیوتن بیان شده اند. نیوتن نیرویی است که به جرم یک کیلوگرم با سرعت یک متر در ثانیه (یا 1 متر بر ثانیه) شتاب می دهد. از آنجایی که گرانش در سطح زمین 9.80665 متر بر ثانیه است، 1 کیلوگرم = 9.80665 نیوتن است، اما برای سادگی فرض کنید 1 کیلوگرم = 10 نیوتن.
رتبه بندی بار شعاعی پویا
رتبه بار شعاعی دینامیک رسماً به این صورت تعریف می شود: "90٪ بار شعاعی ثابت در مجموعه ای از یاتاقان های فولادی کروم یکسان، تنها با چرخش حلقه داخلی، برای یک میلیون دور قبل از نشان دادن علائم خستگی."
یک میلیون دور در دقیقه زیاد به نظر می رسد، اما بیایید نگاهی دقیق تر بیندازیم. اگر با سرعت 10,000 دور در دقیقه کار کنید و حداکثر بار دینامیکی را اعمال کنید، بلبرینگ فقط کمی بیش از یک ساعت و نیم (100 دقیقه) دوام خواهد آورد.
این اعداد برای محاسبه عمر رتبه‌بندی استفاده می‌شوند، اما در کاربردهای معمولی یاتاقان‌ها نباید در جایی نزدیک به چنین بارهایی قرار گیرند، مگر اینکه انتظار نداشته باشید که دوام زیادی داشته باشند.
اگر به عمر طولانی نیاز است، بهتر است بار واقعی را بین 6 تا 12 درصد از بار دینامیکی بلبرینگ محدود کنید. می تواند بارهای سنگین تر را تحمل کند، اما عمر کوتاه می شود.
یاتاقان های فولادی ضد زنگ AISI440C/KS440 تقریباً 80 تا 85 درصد از بار یاتاقان های فولادی کروم را پشتیبانی می کنند. بارهای باربر رانش بر اساس بار محوری ثابت یک میلیون دور است. تیم متخصص AUB Bearings می تواند به ارائه داده های رتبه بندی عمر برای طیف گسترده ای از یاتاقان های مختلف کمک کند.
بار شعاعی استاتیک نامی
رتبه‌بندی بار شعاعی استاتیک، بارهای شعاعی خالص (یا بارهای محوری برای یاتاقان‌های رانش) هستند که باعث تغییر شکل دائمی کامل توپ‌ها یا مسیرهای مسابقه می‌شوند.
بارهای استاتیک نزدیک به این عدد ممکن است برای برخی کاربردها قابل قبول باشد، اما نه در جایی که نیاز به نرمی یا دقت باشد. میزان بار استاتیک برای یاتاقان های فولاد ضد زنگ تقریباً 75٪ تا 80٪ از یاتاقان های فولاد کروم است.
ظرفیت بار یک بلبرینگ ممکن است توسط روانکار محدود شود. برخی روان کننده ها فقط برای بارهای سبک مناسب هستند، در حالی که برخی دیگر برای کاربردهای با بار بالا طراحی شده اند. یاتاقان های مکمل کامل دارای بار بالاتری هستند. ظرفیت بار محوری بلبرینگ های شعاعی را می توان با تعیین فاصله شعاعی شل افزایش داد.
بار محوری نامی
انواع بلبرینگ های سنگین مانند سری 6200 یا 6300 می توانند بارهای محوری تا 50 درصد بار شعاعی استاتیک نامی را تحمل کنند. با توجه به مسیرهای کم عمق، بلبرینگ های شیار عمیق جداره نازک فقط می توانند بارهای محوری بین 10 تا 30 درصد از بار شعاعی استاتیک بلبرینگ را تحمل کنند.
توجه داشته باشید که این ارقام بر اساس بارهای محوری خالص هستند. بارهای شعاعی یا ممان های اضافی (بارهای ناهمترازی) بر ظرفیت بار محوری تأثیر می گذارد. تجاوز از مجموع محدودیت های توصیه شده برای بارهای ترکیبی تأثیر نامطلوبی بر عمر باربری خواهد داشت.
بلبرینگ های کامل دارای یک شیار پرکننده هستند که در حلقه های داخلی و خارجی ماشین کاری شده اند. تحت بارهای محوری، شیار با چرخش توپ تداخل می کند، بنابراین بلبرینگ کامل مکمل برای بارهای محوری توصیه نمی شود.
تحمل زندگی
محاسبه شده زندگی یک بلبرینگ بر اساس بار، سرعت عملیاتی و عوامل محیطی آن است. استانداردهای صنعتی معمولاً نیاز دارند که 90 درصد یاتاقان ها پس از 1 میلیون دور و 50 درصد یاتاقان ها پس از 5 میلیون دور قابل سرویس باشند. این به عنوان تحمل عمر خستگی شناخته می شود. عمر بلبرینگ اغلب دست کم گرفته می شود (به دلایل ایمنی) و از متغیرهای قابل استفاده برای محاسبه چنین عمری استفاده می شود.
همچنین با فرمول زیر قابل انجام است:
فاصله داخلی بلبرینگ
ترخیص داخلی یا ترخیص شعاعی مقدار شلی بین توپ ها و مسیرهای مسابقه یاتاقان است.
فاصله شعاعی فاصله ای است که عمود بر محور یاتاقان اندازه گیری می شود، یا به طور خاص: متوسط قطر راهرو حلقه بیرونی منهای متوسط قطر راهرو حلقه داخلی منهای (2 x قطر توپ).
فاصله محوری فاصله ای است که در امتداد محور یاتاقان اندازه گیری می شود که به آن فاصله محوری می گویند. بازی محوری تقریباً 10 برابر مقدار پخش شعاعی است.
بازی شعاعی در یک بلبرینگ قبل از نصب را می توان به عنوان بازی شعاعی "اولیه" نامید. فاصله شعاعی "باقیمانده" یا "در حال اجرا" چیزی است که پس از نصب بلبرینگ باقی می ماند. در حالت ایده آل، فاصله شعاعی باقی مانده در یاتاقان باید صفر باشد تا لغزش توپ به حداقل برسد و بازی محوری (بازی پایانی) کاهش یابد، بنابراین انتخاب صحیح فاصله شعاعی اولیه بسیار مهم است.
در حین نصب، عوامل زیادی وجود دارد که می تواند فاصله شعاعی را تغییر دهد. اتصال شفت محکم (که معمولاً به آن تناسب تداخلی یا فشاری می گویند) که در آن شفت کمی بزرگتر از حلقه داخلی بلبرینگ است، حلقه داخلی را کشیده و آن را بزرگتر می کند. این بازی شعاعی تناسب تداخل را تا 80٪ کاهش می دهد. اگر حلقه بیرونی با محفظه محکم باشد، وضعیت مشابهی ممکن است رخ دهد. تفاوت بین دمای شفت و کیس نیز می تواند مشکل ساز باشد. اگر حلقه داخلی بلبرینگ گرمتر از حلقه بیرونی باشد، منبسط شده و فاصله شعاعی را کاهش می دهد. این را می توان به صورت زیر محاسبه کرد:
فولاد کروم: 0.0000125 x (دمای حلقه داخلی – دمای حلقه بیرونی درجه سانتی گراد) x قطر راهرو حلقه بیرونی* بر حسب میلی متر.
فولاد ضد زنگ 440: 0.0000103 x (دمای حلقه داخلی – دمای حلقه بیرونی درجه سانتی گراد) x قطر راهرو حلقه بیرونی * (میلی متر).
* قطر راهرو حلقه بیرونی را می توان تقریباً به صورت زیر محاسبه کرد: 0.2 x (d + 4D) که در آن d سوراخ بر حسب میلی متر و D قطر خارجی بر حسب میلی متر است.
همچنین ممکن است مشکلاتی وجود داشته باشد، به عنوان مثال شفت از مواد متفاوتی نسبت به یاتاقان ها و محفظه ساخته شده است و به دلیل ضریب انبساط متفاوت منبسط می شود. در این حالت ممکن است به بلبرینگ هایی با فاصله شعاعی شلتر نیاز باشد.
ترخیص شعاعی استاندارد معمولا مناسب است و این بلبرینگ ها به راحتی در دسترس هستند، اما گاهی اوقات، فاصله غیر استاندارد توصیه می شود. اگر بار صرفا شعاعی باشد، فاصله شعاعی محکم به نویز کم، استحکام بالاتر و دقت در حال اجرا منجر می شود. فاصله شعاعی شل تر برای بارهای محوری بالا مطلوب است زیرا ظرفیت بار محوری بلبرینگ را افزایش می دهد. همچنین ناهماهنگی بین شفت و محفظه را بهتر در خود جای می دهد.
فاصله شعاعی محکم (MC1/MC2، PO2/P13، C2): برای بارهای کاملا شعاعی و نویز کم و کاربردهای ارتعاش کم در نظر گرفته شده است. مراقب بارهای محوری، کاربردهای با سرعت بالا، ارتعاشات شدید و کاربردهای گشتاور بسیار کم باشید. نباید از فیت تداخلی استفاده کرد.
فاصله شعاعی متوسط (MC3/MC4، P24/P35، CN): بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و به صورت استاندارد در دسترس است، به جز یاتاقان های سرامیکی کامل با C3 به عنوان استاندارد.
فاصله شعاعی شل (MC5/MC6، P58/P811، C3/C4): به دلیل ظرفیت بار رانش بیشتر، بارهای محوری بالاتر را در نظر بگیرید. تداخل بیشتر و ناهماهنگی شفت را می توان تحمل کرد. همچنین برای بارهای سنگین یا بارهای ضربه ای مناسب است. برای کاربردهای کم صدا توصیه نمی شود مگر اینکه فاصله شعاعی محکم تر مناسب نباشد.
فاصله شعاعی متوسط (MC3/MC4، P24/P35، CN): بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد و به عنوان استاندارد موجود است، به جز یاتاقان های سرامیکی کامل با C3 به عنوان استاندارد.
فاصله شعاعی شل (MC5/MC6، P58/P811، C3/C4): به دلیل ظرفیت بار رانش بیشتر، بارهای محوری بالاتر را در نظر بگیرید. تداخل بیشتر و ناهماهنگی شفت را می توان تحمل کرد. همچنین برای بارهای سنگین یا بارهای ضربه ای مناسب است. برای کاربردهای کم صدا توصیه نمی شود مگر اینکه فاصله شعاعی محکم تر مناسب نباشد.
فاصله شعاعی ربطی به کلاس دقت یا تلرانس ندارد. بلبرینگ شل لزوماً به معنای دقت پایین بلبرینگ نیست. شما می توانید از یاتاقان های کلاس P4 (Abec7) با فاصله شعاعی شل تر استفاده کنید، همانطور که می توانید از یاتاقان های P0 (Abec1) با فاصله شعاعی محکم تر استفاده کنید، فاصله بیش از حد نشان دهنده نیاز به فاصله شعاعی محکم تر یا پیش بارگذاری محوری است.
در کاربردهای کم نویز یا سرعت بالا، پخش شعاعی باقیمانده صفر مطلوب است. این سفتی بیشتر را فراهم می کند، نویز را کاهش می دهد، دقت بیشتری در دویدن ایجاد می کند و لغزش توپ را در هنگام شتاب از بین می برد. این با اعمال یک پیش بار بر روی یاتاقان به دست می آید. این بار محوری به حلقه داخلی یا خارجی اعمال می شود تا اثر حلقه بیرونی بر روی حلقه داخلی را خنثی کند و بازی شعاعی را از بین ببرد.
پیش بارگیری کنید معمولاً از طریق استفاده از واشر موج یا واشر فنری اعمال می شود و معمولاً روی یک حلقه ثابت اعمال می شود که قرار است با شفت یا محفظه تناسب کشویی داشته باشد تا امکان حرکت محوری را فراهم کند. اگر بلبرینگ به شفت یا محفظه چسبانده شده است، می‌توانید از یک وزنه برای نگه داشتن بلبرینگ از قبل در هنگام خشک شدن چسب استفاده کنید. مقدار پیش بارگذاری باید تا حد امکان کم باشد. پیش بارگذاری بیش از حد منجر به گشتاور اصطکاکی بالا و خرابی سریع می شود.
راهنمای پیش بارگذاری ها
دسته پیش بارگذاری | مقدار پیش بارگذاری بلبرینگ مینیاتوری و کوچک (Cr = رتبه بندی بار دینامیکی پایه) | مقدار پیش بارگذاری بلبرینگ استاندارد (Cr = رتبه بندی بار دینامیکی پایه) | امکانات |
| پیش بارگذاری اندک | 0.50٪ x Cr | 0.15٪ x Cr | سفتی بلبرینگ مورد نیاز نیست. تاکید بر گشتاور کم |
| پیش بارگذاری سبک | 1.25٪ x Cr | 0.58٪ x Cr | سفتی بلبرینگ و گشتاور کم هر دو مورد نیاز است. |
| پیش بارگذاری متوسط | 1.75٪ x Cr | 1.28٪ x Cr | تاکید بر صلبیت بلبرینگ. گشتاور نسبتاً بالا |
| پیش بارگذاری سنگین | 2.50٪ x Cr | 2.64٪ x Cr | تاکید بر صلبیت بلبرینگ. گشتاور بالا. |
حداکثر سرعت بلبرینگ
تعدادی از عوامل بر محدودیت سرعت بلبرینگ تاثیر می گذارد مانند دما، بار، ارتعاش، بازی شعاعی، نگهدارنده، روان کننده، مواد توپ و بسته شدن.
سرعت های ذکر شده در نقشه های فنی ما فقط تقریبی و برای یاتاقان های مورد استفاده در یک محور افقی با قفس فلزی، درجه تحمل استاندارد و بازی شعاعی، بارگذاری متوسط، حلقه داخلی چرخان و روان کننده مناسب است (به زیر مراجعه کنید). کاربردهای شفت عمودی به دلیل کاهش هدایت قفس و ماندگاری روانکار کمتر به حداکثر کاهش سرعت تقریباً 20 درصد نیاز دارند.
دماهای بیش از حد و بارهای بیشتر نیز به سرعت کمتری نیاز دارند. بلبرینگ های مجهز به آب بند تماسی به دلیل افزایش اصطکاک بین لبه آب بند و حلقه داخلی یاتاقان نمی توانند به سرعت یکسانی دست یابند. انتخاب روانکار همچنین می تواند تأثیر قابل توجهی بر سرعت نامی داشته باشد. حداکثر سرعتی که یک روان کننده می تواند به طور موثر عمل کند بسته به نوع آن متفاوت است.
فاکتورهای تنظیم زیر تقریبی و بر اساس یاتاقان های دارای روکش فلزی یا قفس نواری هستند. در صورت استفاده از روان کننده مناسب می توان با استفاده از قفس های نایلونی یا فنلی حداکثر سرعت بلبرینگ را افزایش داد. استفاده از گلوله های سرامیکی می تواند سرعت بلبرینگ را تا 40 درصد افزایش دهد، اما گلوله های سرامیکی همچنین به دلیل افزایش تنش بر روی حلقه های یاتاقان ناشی از گلوله های سرامیکی سخت تر، ظرفیت باربری را کاهش می دهد.
جدول کاهش سرعت:
| حلقه داخلی چرخان | حلقه بیرونی چرخان | ||
|---|---|---|---|---|
باز/ZZ | 2RS | باز/ZZ | 2RS | |
نفت نفت | کاهش صفر | 40٪ کاهش | 20٪ کاهش | 40٪ کاهش |
روغن مصنوعی | کاهش صفر | 40٪ کاهش | 20٪ کاهش | 40٪ کاهش |
روغن سیلیکون | 30٪ کاهش | 40٪ کاهش | 50٪ کاهش | 50٪ کاهش |
گریس استاندارد | 30٪ کاهش | 40٪ کاهش | 50٪ کاهش | 50٪ کاهش |
گریس پرسرعت | کاهش صفر | 40٪ کاهش | 20٪ کاهش | 40٪ کاهش |
گریس سیلیکون | 30٪ کاهش | 40٪ کاهش | 50٪ کاهش | 50٪ کاهش |
گشتاور اصطکاکی بلبرینگ
گشتاور اصطکاکی بر عملکرد آزاد یاتاقان تأثیر می گذارد. بلبرینگ هایی که حاوی گریس سخت هستند در چرخش مشکل خواهند داشت. این بدان معناست که ممان اصطکاک نسبتاً بالایی دارد. بلبرینگی که روغن کاری نشده باشد آزادانه می چرخد، به این معنی که گشتاور اصطکاکی پایینی دارد. نیروی مورد نیاز برای چرخاندن یاتاقان تا حد زیادی به گرد بودن یاتاقان، بار اعمال شده، روغن کاری و بسته شدن بستگی دارد. گرد بودن و سطح بهتر توپ ها و مسیرهای مسابقه به این معنی است که نیروی کمتری برای چرخاندن بلبرینگ مورد نیاز است. هر چه بار بیشتر باشد، تغییر شکل اجزای یاتاقان بیشتر می شود و در نتیجه مقاومت افزایش می یابد.
در مورد روغن کاری، روغن‌های گیج معمولاً سطوح گشتاور کمتری تولید می‌کنند، مخصوصاً در سرعت‌های بسیار پایین، اما تفاوت بین این روغن‌ها و بسیاری از گریس‌های گشتاور کم می‌تواند بسیار ناچیز باشد، مخصوصاً اگر از پرکننده‌های چربی کم استفاده شود. روان کننده های با ویسکوزیته بالا به دلیل مقاومت روانکار بیشتر می توانند گشتاور بلبرینگ را به میزان قابل توجهی افزایش دهند. یاتاقان‌های گریس دچار جهش‌های مختصری در سطوح گشتاور می‌شوند، زیرا گریس زمان کوتاهی برای "شکستن" یا توزیع در داخل یاتاقان دارد. مهر و موم تماس تا حد زیادی مقادیر گشتاور را افزایش می دهد. نیروی لازم برای چرخاندن یاتاقان از حالت سکون (گشتاور راه اندازی) کمی بیشتر از نیروی لازم برای حفظ چرخش آن (گشتاور در حال اجرا) است.
با استفاده از این فرمول ساده می توانید ارقام تقریبی گشتاور اصطکاکی را محاسبه کنید:
بلبرینگ شعاعی: 0.5 x 0.0015 x بار شعاعی بر حسب نیوتن* x سوراخ یاتاقان (mm)
بلبرینگ محوری: 0.5 x 0.0013 x بار محوری در نیوتن* x حفره بلبرینگ (میلی متر)
این تنها در صورتی معتبر است که یاتاقان دارای پر کردن استاندارد روغنکاری با گشتاور کم باشد، مهر و موم تماس نداشته باشد و در معرض سرعت کم و بار کم باشد. برای یاتاقان های توپ شعاعی، بار محوری باید کمتر از 20 درصد بار شعاعی باشد در حالی که بار باید کاملاً محوری برای یاتاقان های رانش باشد. در صورت نیاز به ارقام دقیق با در نظر گرفتن سرعت و ویسکوزیته روانکار با ما تماس بگیرید.
اندازه گیری ها بر حسب نیوتن میلی متر (Nmm) است. این یک واحد ترکیبی گشتاور مربوط به گشتاور نیروی یک نیوتن (تقریباً 0.1 کیلوگرم بر فوت) است که در بازوی فاصله یک میلی‌متری اعمال می‌شود.
نویز و لرزش بلبرینگ
لرزش بیش از حد صدای بلبرینگ را افزایش می دهد و می تواند عمر بلبرینگ را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. حلقه ها و گوی های بلبرینگ کاملا گرد نیستند و گوی ها و مسیرهای مسابقه، حتی پس از سنگ زنی و صیقل دادن بسیار خوب، کاملاً صاف نیستند. عیوب ماشینکاری به شکل سطوح ناهموار یا ناهموار می تواند باعث حرکت یا تکان یک حلقه نسبت به دیگری به صورت شعاعی شود و باعث لرزش یاتاقان و صدا شود. صافی یا بی صدا بودن یاتاقان را می توان با یک شتاب سنج بررسی کرد که ارتعاشات یاتاقان را در حلقه بیرونی اندازه گیری می کند، معمولا حلقه داخلی در 1800 دور در دقیقه می چرخد. برای درک چگونگی اندازه گیری ارتعاش یاتاقان، درک نحوه عملکرد ارتعاش مهم است.
مقدار نوسان یک جسم ارتعاشی نامیده می شود تغییر مکان. هنگامی که یک حلقه بیرونی یاتاقان ارتعاش می‌کند، سطح بیرونی به سمت بالا و تا حد بالایی حرکت می‌کند، سپس تا حد پایین پایین می‌آید و سپس به نقطه شروع باز می‌گردد. اندازه گیری بین حد بالا و پایین جابجایی اوج به قله نامیده می شود. کل حرکت نوسان از نقطه شروع تا حد بالا و پایین و برگشت به نقطه شروع a نامیده می شود چرخه. این چرخه ارتعاش تا زمانی که بلبرینگ در حال چرخش است تکرار می شود. همچنین می توانیم تعداد این چرخه ها را در یک زمان معین اندازه گیری کنیم. این به ما می دهد فرکانس. فرکانس معمولاً به صورت چرخه در ثانیه (CPS) یا هرتز (Hz) بیان می شود که همان چیزی است.
لرزش می تواند میزان خستگی را افزایش داده و عمر بلبرینگ را کوتاه کند. اندازه گیری جابجایی به اندازه کافی به ما نمی گوید. ارتعاش در یک یاتاقان یا یک ماشین معمولاً در فرکانس‌های مختلف رخ می‌دهد و همه آنها به خستگی کمک می‌کنند، بنابراین ما باید تمام این فرکانس‌های ارتعاش را در اندازه‌گیری ارتعاش در نظر بگیریم. ما می توانیم با اندازه گیری سرعت ارتعاش به این امر دست یابیم.
سرعت ارتعاش (جابجایی x فرکانس) نشانه خوبی از شدت ارتعاش به ما می دهد. اگر یک جزء یاتاقان در حال حرکت در یک فاصله خاص (تغییر مکان) با یک نرخ (فرکانس) خاص باشد، باید با سرعت معینی حرکت کند. هرچه اندازه گیری سرعت ارتعاش بیشتر باشد، بلبرینگ نویزتر است. سرعت ارتعاش بر روی بلبرینگ ارتعاش سنج بر حسب میکرون بر ثانیه یا اندرون متر بر حسب آندرون اندازه گیری می شود. یک آندرون برابر با 7.5 میکرون در ثانیه است. قرائت ها به سه باند فرکانسی تقسیم می شوند: کم (50 تا 300 هرتز). متوسط (300 تا 1800 هرتز) و بالا (1800 تا 10000 هرتز). اگرچه سرعت ارتعاش پتانسیل خستگی را نشان می‌دهد، نیروی ارتعاش می‌تواند باعث تغییر شکل توپ‌ها و حلقه‌ها شود و در فرکانس‌های بالا که خوانش‌های سرعت ممکن است بسیار کم باشد، می‌تواند بسیار آسیب‌رسان باشد. به همین دلیل ما شتاب ارتعاش را نیز اندازه گیری می کنیم.
شتاب ارتعاش نشان‌دهنده نیروی ارتعاشی (نیرو = جرم x شتاب) است و از آنجایی که نیرو در فرکانس‌های بالاتر آسیب‌رسان است، شتاب ارتعاش یک اندازه‌گیری مفید است که در آن یک یاتاقان فرکانس‌های ارتعاشی بالاتر از 2000 هرتز را تجربه می‌کند. شتاب ارتعاش در G (9.81 متر بر ثانیه) اندازه گیری می شود، اما شما اغلب می بینید که این اندازه گیری ها به دسی بل (dB) تبدیل می شوند.
با توجه ویژه به پرداخت سطحی مسیرها و توپ‌ها، گرد بودن حلقه‌ها و توپ‌ها و طراحی صحیح قفس، امتیاز کم صدا/ارتعاش به دست می‌آید. همچنین می توان از گریس های کم صدا فیلتر شده استفاده کرد. اینها حاوی ذرات جامد کمتر و کوچکتری هستند که هنگام عبور از بین توپ ها و مسیر مسابقه، نویز ایجاد می کنند.
عوامل خارجی مانند ارتعاش اطراف می توانند بر نویز بلبرینگ تأثیر بگذارند. مشکل دیگر، به ویژه در مورد یاتاقان‌های با مقطع کوچکتر و نازک‌تر، اعوجاج حلقه ناشی از گردی ضعیف شفت یا محفظه است. آلودگی خاک یا گرد و غبار نیز سطح سر و صدا و ارتعاش را افزایش می دهد. عملکرد نامناسب نصب یا جابجایی نادرست گاهی اوقات مقصر است و باعث ایجاد بارهای ضربه ای می شود که به نوبه خود باعث ایجاد خراش یا فرورفتگی در مسیر مسابقه می شود.
روان کننده های بلبرینگ
روغن کاری مناسب برای عملکرد بلبرینگ بسیار مهم است. روغن کاری یک لایه نازک بین نواحی تماس بلبرینگ ایجاد می کند تا اصطکاک را کاهش دهد، گرما را از بین ببرد و از خوردگی توپ ها و مسیرهای مسابقه جلوگیری کند. روان کننده ها بر روی حداکثر سرعت و دما، سطح گشتاور، سطح سر و صدا و در نهایت عمر بلبرینگ تأثیر می گذارند. روان کننده های معدنی یا مصنوعی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. انواع مختلفی برای استفاده عمومی یا با سرعت بالا، کاربردهای کم صدا، عایق رطوبتی یا دماهای شدید طراحی شده است.
روان کننده های سیلیکونی محدوده دمایی وسیعی دارند و تغییر ویسکوزیته کمتری با دما نشان می دهند. آنها همچنین به خوبی در برابر آب مقاوم هستند و برای استفاده با اکثر پلاستیک ها ایمن هستند. آنها برای بارهای زیاد و سرعت بالا مناسب نیستند.
روان کننده های پرفلورینه یا PFPE غیر قابل اشتعال، سازگار با اکسیژن و در برابر بسیاری از مواد شیمیایی بسیار مقاوم هستند. آنها با پلاستیک یا الاستومر واکنش نخواهند داد. بسیاری از آنها فشار بخار پایینی دارند و برای کاربردهای خلاء یا اتاق تمیز مناسب هستند، در حالی که برخی می توانند دمای بیش از 300 درجه سانتیگراد را تحمل کنند.
روان کننده های خشک برای استفاده در جاهایی که روان کننده های استاندارد ممکن است باعث آلودگی شوند، مانند محیط های خلاء. مواد محبوبی مانند دی سولفید مولیبدن یا دی سولفید تنگستن را می توان بر روی توپ ها و مسیرهای مسابقه صیقل داد یا پاشید تا عملکرد نرم و سرعت عملکرد بالاتری نسبت به یاتاقان های روغن کاری نشده داشته باشد.
روان کننده های پلیمری جامد شامل یک پلیمر مصنوعی آغشته به روغن روان کننده است که بیشتر فضای داخلی بلبرینگ را پر می کند. این نوع روان‌کننده معمولاً در محیط‌های پر گرد و غبار یا یاتاقان‌های مهر و موم شده که نشت روان‌کننده را نمی‌توان تحمل کرد، مانند محیط‌های تمیز و کاربردهای شافت عمودی استفاده می‌شود. روان کننده های جامد دارای مقاومت عالی در برابر آب هستند و می توانند در برابر شستشوی منظم مقاومت کنند. آنها همچنین می توانند ارتعاشات بالا و نیروهای گریز از مرکز را تحمل کنند.
گریس های مرطوب کننده به طور گسترده در قطعات خودرو برای جلوگیری از جغجغه و جیرجیر استفاده می شود. آنها همچنین برای دادن حس "کیفیت" به سوئیچ ها، اسلایدها، رزوه ها و چرخ دنده ها استفاده می شوند. به همین دلیل می توان آنها را در یاتاقان های با چرخش آهسته در پتانسیومترها استفاده کرد.
روان کننده های درجه غذایی لازم است صنایع غذایی و آشامیدنی با مقررات بهداشتی دقیق مطابقت داشته باشند. روان کننده های تایید شده HI برای یاتاقان ها مورد نیاز هستند، در صورتی که ممکن است تماس اتفاقی با مواد غذایی وجود داشته باشد و گریس های تایید شده H2 در جایی که تماسی وجود ندارد استفاده می شود. این گریس ها همچنین به گونه ای طراحی شده اند که در برابر شسته شدن توسط فرآیندهای تمیز کردن بسیار مقاوم باشند.
ویسکوزیته روان کننده
روغن‌ها و گریس‌هایی با ویسکوزیته پایین در مواردی که به مقاومت روانکاری کم نیاز است مانند ابزارهای حساس استفاده می‌شود. روان کننده هایی با ویسکوزیته بالاتر ممکن است برای کاربردهای بار زیاد، سرعت بالا یا شفت عمودی مشخص شوند. روغن‌های با ویسکوزیته پایین (یا گریس‌هایی با روغن‌های پایه با ویسکوزیته پایین) برای کاربردهای با سرعت بالا ترجیح داده می‌شوند زیرا حرارت کمتری تولید می‌کنند. اگرچه گریس ها اغلب مقاومت بسیار بیشتری نسبت به روغن ها ارائه می دهند، بسیاری از گریس های مدرن با گشتاور کم می توانند ارقام گشتاوری شبیه به برخی روغن ها تولید کنند، به ویژه در مواردی که از پرکننده با چربی کم استفاده می شود.
روغن
اکثر روغن ها قوام خود را در یک محدوده دمایی وسیع حفظ می کنند و به راحتی اعمال می شوند. برای کاربردهای گشتاور بسیار کم، روغن ابزار سبک باید مشخص شود. سرعت‌های کار بالاتر با روغن امکان‌پذیر است، اما، چون تمایل دارد در جای خود باقی بماند، روانکاری مداوم باید توسط جت روغن، حمام روغن یا مه روغن اعمال شود، مگر اینکه سرعت‌ها کم باشد یا چرخش برای دوره‌های کوتاه باشد. نگهدارنده فنولی آغشته به روغن یا نگهدارنده مصنوعی ساخته شده از ماده ای با ضریب اصطکاک بسیار پایین مانند تورلون نیازی به روانکاری خارجی مداوم ندارد. این نوع نگهدارنده اغلب در بلبرینگ های دندانی با سرعت بالا و گشتاور کم استفاده می شود.
روغن ها
گریس ها روغن هایی هستند که با یک غلیظ کننده مخلوط می شوند تا در داخل بلبرینگ بمانند. گریس ها عموماً برای بارهای سنگین مناسب هستند و این مزیت آشکار را دارند که روانکاری دائمی در مدت طولانی بدون تعمیر و نگهداری دارند.
با کمال تعجب، گریس بیش از حد می تواند برای یاتاقان مضر باشد. پر شدن چربی زیاد به معنای مقاومت غلتشی بیشتر (گشتاور بیشتر) است که ممکن است برای بسیاری از کاربردها مناسب نباشد اما بدتر از آن خطر ایجاد گرما است. فضای آزاد داخل یک یاتاقان برای اجازه دادن به گرما از ناحیه تماس بین توپ ها و مسیر مسابقه مهم است. در نتیجه، چربی بیش از حد می تواند منجر به خرابی زودرس شود، مگر اینکه سرعت پایین باشد. پر کردن استاندارد 25٪ - 35٪ فضای داخلی است، اما در صورت لزوم ممکن است تغییر کند. درصد کمتری ممکن است برای کاربرد با سرعت بالا و گشتاور کم مشخص شود در حالی که پر کردن بسیار بیشتر ممکن است برای کاربرد با سرعت کم و بار زیاد توصیه شود.
رتبه بندی سرعت گریس
گریس ها دارای رتبه بندی سرعت هستند که گاهی اوقات به آنها رتبه بندی "DN" گفته می شود. محاسبه برای "DN" یک برنامه به شرح زیر است:
سرعت بر حسب دور در دقیقه x (شناسه بلبرینگ + OD یاتاقان) ÷ 2
فرض کنید یک بلبرینگ با سرعت 20,000 دور در دقیقه می چرخد. شناسه بلبرینگ 8 میلی متر و OD 22 میلی متر است. فرمول بالا DN 300,000 تولید می کند، بنابراین گریس باید بالاتر از این رقم باشد. بسیاری از گریس‌های مدرن برای سرعت‌های بالا مناسب هستند و برخی از آنها 1 میلیون DN یا .
تولید کنندگان می توانند چندین رویکرد را برای اطمینان از عمر طولانی و موفق یاتاقان در نظر بگیرند. اولین قدم این است که بارهای شعاعی را بین 6 تا 12 درصد از بار دینامیکی بلبرینگ محدود کنید. اگرچه بلبرینگ می تواند بارهای بیشتری را تحمل کند، اما عمر آن کوتاه می شود.
مرحله بعدی انتخاب مواد مناسب است. بر اساس تجربه بلبرینگ AUB به عنوان متخصص در بخش نازک، مقاوم در برابر خوردگی، یاتاقان های مینیاتوری و یاتاقان های سرامیکی، انتخاب نوع صحیح بلبرینگ نیز می تواند نقش مهمی ایفا کند. در حالی که همه بلبرینگ‌های شعاعی دارای قابلیت بار رانش هستند، اگر بارهای رانش بیشتری وجود داشته باشد، معمولاً بهتر است از یاتاقان‌های سنگین با مسیرهای عمیق استفاده شود، زیرا می‌توانند تا 50 درصد بار شعاعی استاتیک نامی را در بار جهت محوری تحمل کنند.
اگر چه بلبرینگ های مقطع نازک (تفاوت قطر داخلی و خارجی بلبرینگ کم است) برای فشردگی و کاهش وزن بسیار مناسب هستند. با توجه به مسیرهای کم عمق، آنها فقط می توانند بارهای محوری بین 10٪ تا 30٪ از بار شعاعی استاتیک بلبرینگ را تحمل کنند. بارهای شعاعی یا لحظه ای اضافی ظرفیت بار رانش را بیشتر کاهش می دهد. بارهای رانش بیش از حد بر یاتاقان های بخش نازک می تواند باعث شود که توپ ها به طور خطرناکی به بالای مسیر مسابقه نزدیک شوند.
By انتخاب بلبرینگ مناسب نوع و با در نظر گرفتن عوامل کلیدی حاکم بر بارهای شعاعی و رانش، مهندسان می توانند اطمینان حاصل کنند که به نوآوری خود ادامه می دهند و در عین حال بالاترین سطوح دقت، صافی و عمر باربری را ارائه می دهند.
