رولبرینگ کروی چه کاربردی دارند؟

رولبرینگ‌های کروی از دو ردیف غلتک‌های بشکه‌شکل کاهنده اصطکاک استفاده می‌کنند که بین یک حلقه بیرونی با یک راهروی کروی و یک حلقه داخلی متشکل از دو راهروی شیبدار قرار گرفته‌اند. این بلبرینگ‌ها به دلیل توانایی‌شان در جبران ناهماهنگی و بارهای ضربه‌ای به‌دلیل هندسه‌های راهرو، ارزشمند هستند و در بسیاری از کاربردهای صنعتی سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند.

عملکرد

طراحی منحصر به فرد مسیرهای غلتکی متمایزترین ویژگی یک غلتک کروی است. قسمت داخلی راهرو بیرونی با یک فرورفتگی مقعر ساخته شده است و قسمت بیرونی راهروی داخلی دارای یک برآمدگی محدب است. دو ردیف غلتک بشکه ای شکل توسط یک قفس یا قفس ها به شکلی که شکل این مسیرهای غلتکی را تکمیل می کند به هم متصل می شوند. نتیجه یک بلبرینگ با ظرفیت شعاعی استثنایی است که می‌تواند بارهای محوری، ناهماهنگی یا شوک را نیز تحمل کند، زیرا بلبرینگ‌ها دائماً خود را در برابر مسیر کروی حلقه بیرونی تغییر جهت می‌دهند. بر خلاف بسیاری از انواع دیگر بلبرینگ ها، رولبرینگ های کروی را نمی توان جدا کرد. این نوع بلبرینگ را می توان به صورت جداگانه نصب کرد، اما معمولاً به صورت جفت یکسان برای پشتیبانی از محور و محور نصب می شود که یکی از بلبرینگ ها به صورت محوری ثابت است، و دیگری با اتصال شل نصب می شود تا بتواند در امتداد شفت شناور شود. اگر حلقه داخلی بچرخد باید با یک تداخل نصب شود، زیرا نصب های شل می تواند منجر به خزش بلبرینگ، سایش شفت و افزایش احتمال تداخل زباله های محیطی شود. حلقه‌های بیرونی چرخان نیز به دلایل مشابه باید از تداخل بین حلقه بیرونی و محفظه استفاده کنند. حلقه های بیرونی ثابت از تناسب شل برای اجازه مونتاژ و حرکت محوری بهره می برند، در حالی که حلقه های داخلی ثابت به بار و مشخصات کاربرد بستگی دارد.

رولبرینگ‌های کروی اغلب برای کاربردهای سخت در محیط‌های سخت استفاده می‌شوند، به‌ویژه برای مواردی که ایجاد هم‌ترازی محفظه دشوار است یا انتظار می‌رود مقداری انحراف شفت وجود داشته باشد. اگر غلتک‌ها و راهروها از نظر ابعادی تثبیت شده و تحت عملیات حرارتی قرار گیرند، رولربرینگ‌های کروی می‌توانند در دماهای تا 500 درجه فارنهایت موثر باقی بمانند. بلبرینگ‌ها را می‌توان با دقت بسیار نزدیک و همچنین با کاهش تحمل سوراخ و قطر برای استفاده در کاربردهای بار ارتعاشی و ضربه‌ای تولید کرد. رولبرینگ های کروی اغلب در گیربکس ها، کاستورها، وسایل نقلیه راه آهن، نوار نقاله های معدنی، فن های صنعتی و آسیاب های میله ای یافت می شوند. با توجه به این محیط های کاربردی معمولی، رولربرینگ های کروی به گونه ای ساخته می شوند که عمر مفید بسیار بالایی داشته باشند و با آب بند های یکپارچه تولید می شوند.

چه مشخصات فنی مهمی دارند؟

حداقل بار برنامه برای کار با سرعت های بالا، با شتاب و کاهش سرعت پایدار، بلبرینگ باید حداقل بار محوری وارد بر غلتک ها باشد. این کار از آسیب دیدن قفس در اثر نیروهای اینرسی و همچنین لغزش یا اصطکاک بیش از حد جلوگیری می کند. حداقل بار مورد نیاز را می توان با استفاده از روغن کاری با کیفیت کاهش داد.

دمای عملیاتی محدوده ای از دمای محیط است که در آن بلبرینگ با اطمینان بیشتری کار می کند. در محیط‌های با دمای پایین، ویسکوزیته روان‌کننده افزایش می‌یابد و در نتیجه به حداقل بار بیشتری نیاز دارد. اگر فرآیندهای عملیات حرارتی بر روی مواد بلبرینگ انجام شود، دمای کار برای بلبرینگ‌های غلتکی کروی بالاست.

سرعت مرجع سرعت چرخشی است که در آن نقطه حرارت ایجاد شده از چرخش معادل گرمای خروجی از روان کننده و هندسه بلبرینگ است.

سرعت محدود کننده بالاترین RPM است که بلبرینگ برای کار در آن طراحی شده است. این بر اساس: استحکام قفس بلبرینگ، کیفیت روانکاری، نیروهای گریز از مرکز و ژیراتوری، دقت تولید بلبرینگ و ویژگی های روان کننده تعیین می شود.

طول عمر بلبرینگ

عمر بلبرینگ بر اساس تعداد ساعت یا چرخش قبل از اینکه بلبرینگ دچار خستگی مکانیکی شود تعیین می شود. قبل از اینکه بتوان عمر تخمینی بلبرینگ را محاسبه کرد، باید بار باربر شعاعی معادل دینامیکی را پیدا کرد که یک مقدار واحد است که تنش های محوری و شعاعی را محاسبه می کند.

انواع

تنوع رولبرینگ های کروی نسبتاً محدود است و تنها تغییرات قابل توجه آن طراحی حلقه داخلی، غلتک ها و محفظه بلبرینگ برای تطبیق با یک کاربرد خاص است.

قابل استفاده برای محیط های خشن هستند؟ 

رولبرینگ‌های کروی که برای جلوگیری از نفوذ آلاینده‌ها در عملیات‌هایی که ممکن است در معرض کثیفی، زباله، مایعات یا دماهای شدید قرار گیرد، آب‌بندی می‌شوند. چنین بلبرینگ‌هایی به حداقل سرویس نیاز دارند و بلبرینگ‌های آب بند شده که دمای کارکرد آنها از 160 درجه فارنهایت تجاوز نمی‌کند، دارای یک حلقه بیرونی ثابت هستند و از 50 درصد RPM محدود نمی‌کنند، معمولاً در طول عمر خود نیازی به روغن‌کاری مجدد ندارند. بلبرینگ های آب بند شده دارای سوراخ هایی در راهروی بیرونی هستند در صورتی که بلبرینگ نیاز به روان کننده اضافی داشته باشد و همچنین می توان از این سوراخ ها برای شستشوی بلبرینگ از آلودگی ها استفاده کرد. بلبرینگ های آب بند شده دارای قابلیت های سرعت یا دمای بلبرینگ های باز نیستند.

لرزش و شوک

رولبرینگ‌های کروی، که به دلیل ویژگی‌های خود تراز شدن در هنگام بارگذاری سنگین ارزش دارند، دارای یک حلقه راهنمای سخت شده هستند که در مرکز مسیر بیرونی قرار دارد تا قفس بلبرینگ تقویت‌شده را در خود جای دهد. معمول است که غلتک ها برای مقاومت در برابر شتاب های دینامیکی، غیرعادی و خطی، که اغلب در معرض آن قرار می گیرند، تقویت می شوند. برای این نوع رولبرینگ های کروی از قفس های پنجره ای استفاده می شود.

غلتک بشکه ای

این نوع از بلبرینگ های خود تراز تنها از یک ردیف عناصر نورد استفاده می کند، اگرچه نمایه مقعر مسیر بیرونی و یک قفس مقاوم را حفظ می کند. خود غلتک‌ها نسبت به غلتک‌های استوانه‌ای که در طرح‌های کروی استفاده می‌شوند، پیاز بیشتری دارند، به همین دلیل نام غلتک‌های بشکه‌ای نامیده می‌شود. راهروی داخلی برای قرار دادن این پروفیل غلتکی منحصربه‌فرد ماشین‌کاری شده است و همچنین حاوی فلنج‌هایی است که اجزای بلبرینگ داخلی را در بر می‌گیرد. بلبرینگ های غلتکی می توانند بارهای شعاعی بسیار بالایی را تحمل کنند، اما تقریباً هیچ بار محوری ندارند.

اجزاء

غلتک های بلبرینگ اجزای باربر دستگاه هستند و اجازه می دهند مسیرهای داخلی و خارجی با حداقل اصطکاک بچرخند. به استثنای غلتک های بشکه ای، تمام رولبرینگ های کروی دارای دو ردیف غلتک هستند.

قفس یک غلتک کروی نیروهای اینرسی، اصطکاک و بار قابل توجهی را تجربه می کند و اثربخشی یک قفس به شدت با شایستگی کلی بلبرینگ مرتبط است. قفس برای اطمینان از توزیع یکنواخت بار، غلتک ها را به طور یکنواخت فاصله می دهد. غلتک های هدایت کننده از طریق مناطق تخلیه نشده مسیر مسابقه؛ و کاهش اصطکاک در سرعت بالا از خواص خود روانکاری طراحی و مواد بلبرینگ. مواد متداول برای ساخت قفس عبارتند از برنج، فولاد، پلی آمید و ورق فولاد. قفس ها می توانند از ساخت یک تکه، جفت های به هم پیوسته مقابل و یا جفت های تکیه دار مخالف باشند. سه نوع طراحی قفس برای غلتک های کروی وجود دارد:

• قفس های نوع پنجره سرعت باربری بالا را با دقت، اصطکاک کم و ظرفیت بار بالا ارائه می دهند. توزیع بار متقارن در همه شرایط؛ قطر کلی بلبرینگ کوچکتر؛ کنترل غلتکی و دما بهبود یافته است.

• قفس‌های دنده‌ای دقت یا ظرفیت بارگذاری قفس‌های پنجره‌ای را ارائه نمی‌کنند، اما احتمال کمتری دارد که در اثر نفوذ زباله‌ها متراکم شوند و اینرسی نسبتاً پایینی دارند.

• قفس‌های پین‌دار به غلتک‌های سوراخ‌دار نیاز دارند و بیشتر در رولبرینگ‌های با اندازه بزرگ که به اینرسی قفس کم، اما تعداد زیادی عناصر غلتشی نیاز دارند، رایج هستند.

هندسه متمایز مسیرهای داخلی و خارجی ، ویژگی های خود تراز شدن بلبرینگ را تسهیل می کند. معمول است که حلقه داخلی با فلنجی ساخته می شود که حاوی حلقه و مکمل بلبرینگ در یک مجموعه باشد، که در برنامه هایی که شتاب و کاهش سرعت بالا را تجربه می کنند کمک می کند. همچنین معمول است که مرکز حلقه بیرونی یک کانال یا شیار راهنما داشته باشد تا غلتک‌ها و قفس را در چرخش خود در برابر مسیر بیرونی هدایت کند.

سوراخ‌های روغن‌کاری که در راهرو بیرونی قرار دارند، اجازه می‌دهند در صورت لزوم، بلبرینگ را به‌طور دوره‌ای مجدداً روغن کاری کنید. این سوراخ ها همچنین باعث می شود که بلبرینگ یک عمل فلاشینگ داشته باشد، جایی که ذاتاً قادر است آلاینده های کوچک را از مسیرهای مسابقه خارج کند. یک شیار حلقوی نیز به روانکار با توزیع یکنواخت در اطراف محیط بلبرینگ کمک می کند.

سوراخ یک غلتک کروی می تواند مستقیم یا مخروطی باشد . سوراخ‌های مخروطی در نصب‌های دشوار مفید هستند، زیرا رولبرینگ‌های کروی را نمی‌توان مانند بسیاری از سبک‌های دیگر از هم جدا کرد.

آب بند یک جزء اختیاری برای هر بلبرینگ است و می تواند به روش های مختلفی برای بلبرینگ های کروی اجرا شود. از آنها برای جلوگیری از ورود آلاینده ها و رطوبت به داخل بلبرینگ استفاده می شود. رولبرینگ‌های کروی که از آب بند استفاده می‌کنند معمولاً تا حدودی عریض‌تر از همتایان بدون آب بند خود هستند. آب بند ها می توانند 0.5 درجه ناهماهنگی را قبل از به خطر افتادن عملکرد انحصاری آب بند ایجاد کنند، اما اغلب دمای کار و سرعت محدود کننده بلبرینگ را محدود می کنند.

استانداردها

انجمن سازندگان بلبرینگ آمریکا علاوه بر استانداردهای تعمیم یافته ای که تمامی رولبرینگ های شعاعی را پوشش می دهد، مانند ISO 15  و 492 ، استانداردهایی را تدوین کرده است که به طور خاص در مورد رولبرینگ های کروی اعمال می شود.

ABMA 12240  ابعاد، تلورانس ها، فاصله ها برای رولبرینگ های کروی شعاعی

 ABMA 20 طراحی متریک رولبرینگ های کروی

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