بلبرینگ مخروطی چیست و چه کارکردی دارد؟

بلبرینگ های مخروطی شامل یک حلقه داخلی، حلقه بیرونی و تعدادی غلتک مخروطی هستند. با نگاهی جداگانه، حلقه های بلبرینگ داخلی و خارجی نیز مخروطی هستند و شبیه یک بخش مخروطی هستند. به دلیل سطح تماس زیاد، رولربرینگ های مخروطی قادر به تحمل بارهای محوری و شعاعی سنگین هستند.

بلبرینگ های مخروطی در مقایسه با سایر انواع رولبرینگ دارای ویژگی های طراحی منحصر به فردی هستند. خود غلتک ها دارای قطر انتهایی با دو اندازه متفاوت هستند، از این رو به آن "غلتک های مخروطی" می گویند. مسیرهای مسابقه ای که غلتک ها در آنها کار می کنند دارای سطحی زاویه دار هستند که با مخروط غلتک ها مطابقت دارد که این حلقه ها را شبیه به بخش هایی از یک مخروط می کند. راهروی داخلی در واقع مخروط نامیده می شود، در حالی که راهروی بیرونی به عنوان فنجان شناخته می شود. غلتک ها توسط یک قفس از هم جدا می شوند که به آن نگهدارنده نیز می گویند که غلتک ها را با فاصله ثابتی از هم دور نگه می دارد و چرخش صاف و توزیع بار را تضمین می کند. خود غلتک‌ها به‌طور فعال توسط سطوح زاویه‌ای غلطک‌ها، مخروط‌ها و فنجان‌ها در یک راستا قرار می‌گیرند، بنابراین قفس عمدتاً برای فضاسازی یکنواخت غلتک‌ها و قرار دادن آنها در یک مجموعه یکپارچه عمل می‌کند. فلنج ها از خروج غلتک و مجموعه قفس از مسیر بلبرینگ در سرعت های بالا جلوگیری می کنند. در تئوری، اگر غلتک‌های مخروطی، مخروط و فنجان به صورت مخروط‌های هندسی تکمیل می‌شدند، راس هر کدام در یک نقطه از محور اصلی بلبرینگ به هم می‌رسید.

این پروفیل‌های ابعادی فوق تضمین می‌کنند که بارها به طور یکنواخت در تمام اجزا تحت سناریوهای بارگذاری عادی تحت فشار قرار می‌گیرند. رولربرینگ های مخروطی به دلیل قابلیت اطمینان آن ها در تحمل بارهای محوری و شعاعی، بسیار متنوع هستند.

چه مشخصات فنی مهمی دارند؟ 

طول عمر

هنگامی که اجزای بلبرینگ شروع به پوسته پوسته شدن مواد می کنند، بلبرینگ خسته در نظر گرفته می شود و جایگزینی فوری توصیه می شود. طول عمر را می توان بر اساسISO 281  تخمین زد . این استاندارد طول عمر بلبرینگ را بر اساس قابلیت اطمینان 90 درصد برای همه بلبرینگ های غلتکی تخمین می زند و متغیرهایی مانند مواد، کیفیت ساخت، انواع بار، شرایط عملیاتی، روغن کاری و آلودگی را در نظر می گیرد.

درجه حرارت

انبساط حرارتی اجزای بلبرینگ اجتناب‌ناپذیر است، اما گرمای بیش از حد را می‌توان با روان‌کننده، مواد و ساخت راه‌ها، قفس‌ها و غلتک‌ها و سطح کلی کاهش داد. شرایط عملکرد مختصر، مانند راه اندازی بلبرینگ یا بلبرینگ تازه نصب شده، ممکن است باعث افزایش دما شود، اما تقریباً همیشه کاهش می یابد. این نتیجه انبساط حرارتی است که توسط اجزای بلبرینگ تجربه می شود. هنگام انتخاب بلبرینگ برای تجهیزات دقیق باید دقت قابل توجهی انجام شود.

سرعت

دمای بلبرینگ تا حد زیادی سرعت عملیاتی را تعیین می کند. سرعت مرجع سرعتی است که در آن گرمای تولید شده و دفع شده توسط بلبرینگ در حالت تعادل است. سرعت محدود کننده بالاترین سرعتی است که بلبرینگ باید در آن بچرخد. سرعت محدود همیشه به اندازه سرعت مرجع نیست، اما می‌توان از آن فراتر رفت، مشروط بر اینکه استحکام مواد بلبرینگ، اصطکاک ناشی از هرگونه آب‌بند تماسی و روغن‌کاری استفاده‌شده به چنین عملکردی آسیب نرساند.

گشتاور

گشتاور بلبرینگ را می توان به متغیرهای مختلفی مانند اندازه غلتک، تعداد غلتک ها، ترکیب قفس، تحمل بلبرینگ، نوع روان کننده و پر و بار بلبرینگ نسبت داد. گشتاور بلبرینگ به سه دسته طبقه بندی می شود.

1. گشتاور راه اندازی اندازه گیری گشتاور مورد نیاز برای شروع چرخش یکی از مسیرهای بلبرینگ است. این به طور قابل توجهی بالاتر از گشتاور در حال اجرا است.

2. میانگین گشتاور در حال اجرا، میانگین سطح گشتاوری است که بلبرینگ در یک RPM ثابت تحت آن قرار می‌گیرد.

3. حداکثر گشتاور در حال اجرا حداکثر مقدار گشتاوری است که یک بلبرینگ تجربه می کند، اما تعیین آن می تواند دشوار باشد. این یک معیار سازگاری برای دسته ای از بلبرینگ ها را فراهم می کند.

انحراف

انحراف بین غلتک های مخروطی و مسیرهای مسابقه رخ می دهد. به طور خاص، انتهای غلتک ها ممکن است شکل بیضوی تری داشته باشند. بلبرینگ‌های غلتکی مخروطی کمتر از بسیاری از انواع دیگر بلبرینگ‌ها منحرف می‌شوند، بنابراین معمولاً در ماشین‌ابزارهایی که نیاز به موقعیت شفت دقیق دارند، استفاده می‌شوند. انحراف نظارت شده بلبرینگ های رانش غلتکی مخروطی بسیار مهم است، زیرا توزیع بار روی بلبرینگ به سمت داخل حرکت می کند، تنش تماسی را در امتداد نقاط خاصی افزایش می دهد و به سایش غلتک و راه آهن کمک می کند. موارد زیادی وجود دارد که در آن یک پیش بارگیری که اغلب توسط فنر تامین می شود، سفتی بلبرینگ را بهبود می بخشد و دقت کار را بهبود می بخشد.

کاربردهای رایج بلبرینگ های مخروطی چیست؟ 

• بلبرینگ چرخ خودرو؛ و همچنین در گیربکس ها، سیستم های محور و موتورها

• شفت و شفت ماشین آلات کشاورزی

• به عنوان غلتک های استراحت ثابت، تراز کننده های نواری یا در ترکیب با یک عنصر ریلی

• انتقال هلیکوپتر

• پمپ سوخت هواپیما

استانداردها

بلبرینگ های مخروطی به بسیاری از استانداردهای کلی که برای یاطاقان غلتکی اشاره شده است، پایبند هستند، اما مجموعه ای از استانداردهای صنعتی خاص نیز تشکیل شده است.

ISO10317 --  سیستم تعیین یاطاقان غلتکی مخروطی

ISO 355 --  ابعاد و مرزهای غلتک مخروطی

 ABMA STD 19.1 -- مشخصات انجمن سازندگان بلبرینگ آمریکا برای بلبرینگ های مخروطی

می توانید با استفاده از سیستم جست و جوی کالای صنعتی تکصان نیز، بلبرینگ مورد نظر خودتان را با توجه به مشخصاتی که ذکر شد انتخاب و به تامین کننده مورد نظر متصل شوید.

منبع: globalspec.com