انتخاب نوع بیرینگ

انتخاب نوع بیرینگ چیست؟

هرنوع بیرینگ بر اساس طرح خود مشخصه ها و خواصی دارد که آن را کم و بیش برای یک کاربرد مناسب می کند. برای مثال ، بلبرینگ های شیار عمیق می توانند بارهای شعاعی و محوری متوسط را تحمل کنند. اصطکاک در این بیرینگ ها کم بوده و امکان تولید آنها با دقت زیاد و در طرح های کم سروصدا وجود دارد. بنابراین این بیرینگ ها در الکتروموتورهای الکتریکی کوچک و متوسط بطور وسیع استفاده می شوند.

رولربیرینگ های کروی و توریدال می توانند بارهای سنگین را تحمل کنند و همچنین خود تنطیم می باشند. (خود را با عدم هم راستایی بین شفت و نشیمنگاه تنظیم می کنند) این خواص آنها را برای کاربرد در صنایع سنگین در جایی که بار سنگین ، تغییر شکل شفت و عدم هم راستایی وجود دارد ، مناسب می کند.

در بیشتر موارد چندین عامل باید در نظر گرفته شده و نسبت به یکدیگر مقایسه شوند . لذا امکان ارائه یک قانون عمومی وجود ندارد . اطلاعات ارائه شده در این مقاله مهم ترین فاکتورهایی هستند که باید در انتخاب یک بیرینگ استاندارد در نظر گرفته شوند ، که عبارتند از :

  • فضای موجود
  • بارها
  • عدم هم راستایی (Misalignment )
  • دقت
  • سرعت
  • حرکت بی سروصدا
  • سفتی (Stiffness )
  • جابجایی محوری
  • نصب و بیرون آوردن بیرینگ
  • بیرینگ های آب بندی شده

 

1- فضای موجود

دربیشتر موارد یکی از ابعاد اصلی بیرینگ ، معمولا قطر داخلی ، بر اساس طراحی ماشین ( قطر شفت ) از پیش تعیین شده است. برای شفت ها با قطر کم همه انواع بلبیرینگ ها را می توان استفاده کرد، ولی بیشترین کاربرد را بلبیرینگ های شیار عمیق دارند. رولربیرینگ های سوزنی نیز برای این منظور مناسب هستند ( شکل 1 ). برای شفت ها با قطر بزرگ، رولربیرینگ های استوانه ای، مخروطی، کروی و توریدال بکار می روند. همچنین بلبیرینگ های شیار عمیق نیز در این موارد کاربرد دارند(شکل 2). وقتی محدودیت شعاعی وجود دارد باید از بیرینگ ها با مقطع کوچک و یا سری های قطر 8 و 9 استفاده کرد (شکل 3).

Needle Roller Bearings
                    شکل 1
Deep Groove Ball Bbearings
                شکل 2
Small Coss Section Bearings
                       شکل 3

وقتی محدودیت محوری وجود دارد سری های خاصی از رولربیرینگ های استوانه ای و بلبرینگ های شیار عمیق برای تحمل بار محوری و ترکیبی استفاده می شوند(شکل 4). همچنین از انواع رولربیرینگ های سوزنی ترکیبی نیز می توان استفاده کرد (شکل 5). برای بار محوری خالص،می توان از مجموعه قفسه و رولرهای سوزنی کف گرد(با یا بدون واشرها) و رولربیرینگ سوزنی کف گرد استفاده کرد (شکل 6).

Cylindrical roller bearings
                شکل 4
Needle roller bearings
                شکل 5
Needle Rollers
                شکل 6

 

2-بارها

Roller bearings
                     شکل7

مقدار بار

مقداربار یکی از فاکتورهای تعببن کننده ابعاد بیرینگ است .عموما، رولربیرینگ ها توانایی حمل بار بیشتری نسبت به بلبیرینگ ها با ابعاد مشابه دارند . (شکل 7). بلبرینگ ها عموما برای بارهای کم و متوسط بکار می روند. برای بارهای سنگین و شفت های قطور، رولربیرینگ ها انتخاب مناسب تری می باشند.

جهت بار

بار شعاعی

رولربیرینگ های استوانه ای طرح NوNU ، رولربیرینگ سوزنی و توریدال فقط می توانند با شعاعی خالص را تحمل کنند.(شکل8)

بار محوری

بلبیرینگ کف گرد و چهار نقطه تماس(شکل9) برای تحمل بارهای محوری خالص کم تا متوسط مناسب می باشند. بلبیرینگ کف گرد یک طرفه فقط بار محوری را در یک جهت تحمل می کند. برای تحمل بار محوری در دو جهت نیاز به بلبیرینگ کف گرد دو طرفه است. بلبیرینگ تماس زاویه ای کف گرد می تواند بار محوری متوسط را در سرعت های بالا تحمل کند. نوع یک طرفه می تواند همزمان بار شعاعی را نیز تحمل کند ولی نوع دوطرفه فقط می تواند بار محوری خالص را تحمل کند.(شکل10)

Tidal Ball Bearing
                 شکل8
Four point contact bearings
                   شکل9
Angular Contact Bearing
                         شکل10

3-عدم همراستایی

عدم همراستایی زاویه ای بین شفت و نشیمنگاه به دلیل خمش شفت تحت بار عدم ماشین کاری دقیق نشیمنگاه و یا وقتی که طول شفت بین دو بیرینگ بلند باشد، ایجاد می شود. بیرینگ های صلب (Rigid Bearings) نظیر بلبیرینگ های شیارعمیق و رولربیرینگ های استوانه ای نمی توانند هیچ گونه عدم همراستایی را تحمل کنند و یا فقط مقدار کمی از عدم همراستایی را تحت بار تحمل می کنند. ولی بیرینگ های خود تنظیم نظیر بلبیرینگ خود تنطیم، رولربیرینگ کروی، رولربیرینگ توریدال و رولربیرینگ کروی کف گرد (شکل 11) می توانند عدم همراستایی ناشی از بارهای وارده در حین کارکرد و خطاهای ناشی از ماشین کاری و نصب اولیه را تحمل کنند.

4-دقت

برای چیدمان هایی که نیاز به دقت دورانی بالا دارند نظیر چیدمان بیرینگ های محور کارگیر ماشین های ابزار (Spindle) و یا کاربردهایی که سرعت در آنها زیاد است به بیرینگ هایی با دقت های بالاتر از دقت نرمال نیاز است.

5-سرعت

سرعت کارکرد یک بیرینگ توسط دمای مجاز کارکرد محدود می شود. بیرینگ هایی که اصطکاک داخلی کم داشته و در نتیجه حرارت کمی در آنها تولید می شود برای کاربردهایی که در آنها سرعت بالاست، مناسب می باشند. با بلبیرینگ های شیارعمیق و خودتنظیم(شکل 12) در شرایطی که بارشعاعی خالص وجوددارد،می توان به بالاترین سرعت دست یافت، همچنین با بلبیرینگ های تماس زاویه ای (شکل13) در حالتی که بار ترکیبی وجوددارد می توان به بالاترین حد سرعت دست یافت .

Self adjusting bearings
                                                           شکل 11
Deep groove ball bearings
                شکل12
Angular Contact Ball Bearings
                 شکل 13

6-حرکت بی سروصدا

در بعضی کاربردهای معین نظیر الکتروموتورهای کوچک لوازم خانگی یا تجهیزات اداری سروصدای ایجاد شده در حین کارکرد عامل مهمی در انتخاب بیرینگ است. بلبرینگ های شیار عمیق برای این کاربردها تولید می شوند.

7-سفتی

سفتی یک بیرینگ براساس تغییر شکل الاستیک آن تحت بارهای وارده مشخص می شود. معمولا این تغییرشکل ها کوچک و قابل صرفنظر کردن می باشند. در بعضی موارد خاص نظیر چیدمان بیرینگ های محور کارگیر ماشین های ابزار یا چیدمان بیرنگ های پنیون یک چرخ دنده، سفتی اهمیت زیادی دارد.

به علت نوع تماس بین اجزای دورانی و رینگ ها، رولربیرینگ ها نظیر رولربیرینگ استوانه ای و مخروطی (شکل14) درجه سفتی بالاتری نسبت به بلبیرینگ ها دارند. سفتی بیرینگ ها را می توان با پیش بار کردن آنها افزایش داد.

8-جابجایی محوری

شفت و دیگر اجزای دورانی ماشین معمولا توسط یک بیرینگ ثابت (Locating Bearing)  و یک بیرینگ شناور (Non-Locating Bearing) مهار می شوند. بیرینگ ثابت شفت را در دو جهت محوری ثابت می کند. بیرینگ های مناسب برای این موقعیت، بیرینگ هایی که توانایی جابجایی محوری داشته و به همراه یک بیرینگ دیگر بکار می روند، نیز مناسب می باشند.بیرینگ شناور به شفت اجازه حرکت محوری را می دهد و در نتیجه از ایجاد بار اضافی ناشی از انبساط حرارتی شفت جلوگیری می کند. مناسب ترین بیرینگ ها برای موقعیت شناور رولربیرینگ سوزنی و رولربیرینگ استوانه ای طرح  N و  NU (شکل15) می باشند.

در کاربردهایی که جابجایی محوری نسبتا بزرگ است و همچنین عدم همراستایی وجود دارد، رولربیرینگ توریدال CARB مناسب ترین انتخاب برای موقعیت بیرینگ شناور می باشد.(شکل16)

Tapered roller bearings
                 شکل14
Cylindrical roller bearings
              شکل 15
CARB roller bearing
                 شکل 16

9-نصب و بیرون آوردن

رینگ داخلی استوانه ای

بیرنگ ها با رینگ داخلی استوانه ای و طرح قابل تفکیک (Separable) خصوصا اگر انطباق تداخلی برای هر دو رینگ لازم باشد،راحت تر از بیرینگها با زرح تفکیک ناپذیر نصب و بیرون آورده می شوند. همچنین در شرایطی که نصب و بیرون آوردن بارها باید تکرار شود، بیرینگ های قابل تفکیک ترجیح داده می شوند، زیرا رینگ همراه با مجموعه قفسه و ساچمه ها یا رولرها را می توان به صورت مجزا از رینگ دیگر نصب کرد.

رینگ داخلی مخروطی

بیرینگ ها با رینگ داخلی مخروطی(شکل17) را می توان به آسانی بر روی شفت مخروطی یا شفت استوانه ای به کمک یک غلاف واسطه یا غلاف بیرون کشیدنی ( Withdrawal Sleeve) نصب کرد(شکل18).

Bearing inner tapered ring
               شکل17
Conical shaft
                شکل 18

بیرینگ های آب بندی شده

انتخاب آب بند برای کارکرد صحیح بیرینگ بسیار حیاتی می باشد.بیرنگ های آب بندی شده در طرح های زیر تولید می شوند:

  • حفاظ فلزی(شکل19)
  • آب بند کم اصطکاک(Low-Friction Seal) (شکل20)
  • آب بند تماسی (Contact Seal) (شکل21)
Metal shield seal
                شکل 19
Low Friction Seal
                شکل 20
Contact Seal
                                         شکل 21

این بیرینگ ها از نظر اقتصادی و صرفه جویی در فضا بسیاری از مشکلات را حل می کنند. بیرنگ های زیر در محدوده وسیعی از ابعاد به صورت آب بند شده تولید می شوند:

  • بلبیرینگ های شیار عمیق
  • بلبیرینگ های تماس زاویه ای
  • بلبیرینگ های خود تنظیم
  • رولربیرینگ های استوانه ای
  • رولربیرینگ های سوزنی
  • رولربیرینگ های کروی
  • رولربیرینگ های توریدال CARB
  • رولربیرینگ های بادامکی
  • -Yبیرینگ ها و مجموعه-Yبیرینگ ها

کلیه بیرینگ های آب بندی شده در طرفین از گریسی با کیفیت و مقدار مناسب پر شده اند.

سخن پایانی

برای دریافت مشاوره و خرید انواع بلبیرینگ SKF ،TIMKEN ،NSK ،KOYO ،NACHI و سایر برندهای جهانی بیرینگ، بلبیرینگ و رولر بیرینگ با کارشناسان خبره شرکت سازه کاران فردا تماس بگیرید.

تلفن تماس : 02177650910

مراجع:

SKF Catalogue “Needle Roller Bearings”

SKF Catalogue “High-Precision Bearings”

 

 

نظر خود را بنویسید

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.

  • تهران ، خیابان انقلاب، روبروی بهار ،پ448-واحد3
  • 021-77650910
  • 021-77650910

فرم تماس با ما

  Mail is not sent.   Your email has been sent.
Top