دانش اولیه بلبرینگ های صنعتی

بخش 1 ساختار اصلی یاطاقان نورد

یاتاقان های غلتشی که بر اساس بلبرینگ های لغزنده ساخته شده اند، که اصل کار آنها جایگزینی اصطکاک لغزشی با اصطکاک غلتشی است، به طور کلی از دو حلقه، مجموعه ای از عناصر غلتشی و یک قفس تشکیل شده است که بسیار متنوع، استاندارد و سریالی هستند. قطعات پایه مکانیکی بالا با توجه به شرایط کاری متفاوت ماشین آلات مختلف، الزامات مختلفی برای یاتاقان های نورد از نظر ظرفیت بار، ساختار و عملکرد مطرح می شود. به همین دلیل یاتاقان های غلتشی به ساختارهای مختلفی نیاز دارند. با این حال، اساسی ترین ساختار از حلقه داخلی، حلقه بیرونی، عناصر نورد و قفس تشکیل شده است. وظایف بخش های مختلف در بلبرینگ عبارتند از:
برای یاتاقان‌های شعاعی، حلقه داخلی معمولاً با شفت تناسب محکمی دارد و همراه با شفت اجرا می‌شود، و حلقه بیرونی معمولاً با صندلی یاتاقان یا سوراخ مکانیکی محفظه برای ایفای نقش پشتیبانی، یک اتصال انتقالی را ایجاد می‌کند. با این حال، در برخی موارد، حلقه بیرونی نیز در حال اجرا است، و حلقه داخلی ثابت می شود تا به عنوان یک تکیه گاه عمل کند، یا هر دو حلقه داخلی و حلقه بیرونی به طور همزمان در حال اجرا هستند. برای یاتاقان های رانش به آن حلقه شفت می گویند که محکم با شفت می خورد و با هم حرکت می کند و به آن حلقه صندلی می گویند که با صندلی یاتاقان یا سوراخ محفظه مکانیکی تناسب انتقالی دارد و نقش تکیه گاه را ایفا می کند. عناصر نورد (گلوله‌های فولادی، غلتک‌ها یا غلتک‌های سوزنی) معمولاً با استفاده از قفس‌هایی در یاتاقان برای حرکت غلتشی بین دو حلقه قرار می‌گیرند. شکل، اندازه و کمیت آن به طور مستقیم بر ظرفیت بار و عملکرد بلبرینگ تأثیر می گذارد. قفس علاوه بر جداسازی یکنواخت عناصر نورد، می تواند عناصر نورد را برای چرخش و بهبود عملکرد روانکاری داخلی بلبرینگ هدایت کند.

بخش 2 طبقه بندی بلبرینگ های غلتکی

1. طبقه بندی بر اساس نوع ساختار بلبرینگ
(1) بلبرینگ ها به دو دسته تقسیم می شوند:
1) یاتاقان های شعاعی - عمدتاً برای یاتاقان های غلتشی که بارهای شعاعی را تحمل می کنند استفاده می شود و زوایای تماس اسمی آنها از 0 تا 45 متغیر است. با توجه به زوایای تماس اسمی مختلف، بیشتر به: یاتاقان های تماس شعاعی - یاتاقان های شعاعی تقسیم می شود. با زاویه تماس اسمی 0؛ یاتاقان های تماس زاویه ای شعاعی - یاتاقان های شعاعی با زاویه تماس اسمی بیشتر از 0 تا 45.
2) یاتاقان های رانش - عمدتاً برای یاتاقان های غلتشی با بارهای محوری استفاده می شود و زوایای تماس اسمی آنها بیشتر از 45 تا 90 است. با توجه به زاویه تماس اسمی به: یاتاقان های تماس محوری - یاتاقان های رانش با زاویه تماس اسمی تقسیم می شود. 90 درجه؛ یاتاقان های تماس زاویه ای رانش - یاتاقان های رانش با زاویه تماس اسمی بیشتر از 45 درجه اما کمتر از 90 درجه. (2) یاتاقان ها بر اساس نوع عناصر نورد طبقه بندی می شوند:
1) بلبرینگ - عناصر نورد توپ هستند:
2) بلبرینگ غلتکی - عناصر غلتک غلتک هستند. بر اساس انواع غلتک ها، غلتک ها به دو دسته تقسیم می شوند: غلتک های استوانه ای ---- بلبرینگ هایی که عناصر غلتشی آنها غلتک های استوانه ای هستند، نسبت طول به قطر غلتک های استوانه ای کمتر یا مساوی 3 است. یاتاقان غلتک سوزنی ---- عنصر نورد یک غلتک سوزنی است، نسبت طول به قطر غلتک سوزنی بزرگتر از 3 است، اما قطر آن کمتر یا برابر با 5 میلی متر است. یاطاقان غلتکی مخروطی ---- عنصر نورد یک غلتک مخروطی است. یاتاقان غلتکی کروی یکی یکی عناصر نورد رولبرینگ کروی هستند.
(3) بلبرینگ ها را می توان به موارد زیر تقسیم کرد:
1) بلبرینگ خود تراز--روی راهرو کروی است، که می تواند با انحراف زاویه ای و حرکت زاویه ای بین خطوط محور دو مسیر مسابقه سازگار شود.
2) یاتاقان‌های غیرهمتراز (بیرینگ‌های صلب) ---- بلبرینگ‌هایی که می‌توانند در برابر انحراف زاویه خط محور بین مسیرهای مسابقه مقاومت کنند.
(4) با توجه به تعداد ردیف عناصر نورد، بلبرینگ ها به موارد زیر تقسیم می شوند:
1) یاتاقان های تک ردیفی - بلبرینگ هایی با یک ردیف عناصر نورد.
2) بلبرینگ دو ردیفه - بلبرینگ با دو ردیف عناصر نورد.
3) یاتاقان های چند ردیفی - بلبرینگ هایی با بیش از دو ردیف عناصر نورد مانند یاتاقان های سه ردیفه و چهار ردیفه.

(5) با توجه به اینکه آیا می توان قطعات را جدا کرد، یاتاقان ها به موارد زیر تقسیم می شوند:
1) یاتاقان های قابل جدا شدن - یاتاقان هایی با قطعات قابل جدا شدن؛
2) یاتاقان‌های جدا نشدنی ---- پس از مونتاژ نهایی بلبرینگ‌ها، حلقه‌ها را نمی‌توان آزادانه از هم جدا کرد.
(6) یاتاقان ها را می توان با توجه به شکل ساختاری آنها به انواع ساختاری تقسیم کرد (مانند شیار پرکننده، وجود حلقه داخلی و خارجی و شکل فرول، ساختار دنده، و حتی اینکه آیا شیار پرکننده وجود دارد یا خیر. یک قفس و غیره وجود دارد).

2. طبقه بندی بر اساس اندازه یاتاقان های نورد بلبرینگ ها به دو دسته تقسیم می شوند:

(1) بلبرینگ های مینیاتوری - بلبرینگ هایی با قطر بیرونی اسمی 26 میلی متر یا کمتر.
(2) بلبرینگ های کوچک - بلبرینگ هایی با قطر بیرونی اسمی از 28 تا 55 میلی متر.
(3) یاتاقان‌های کوچک و متوسط ​​- یاتاقان‌هایی با قطر بیرونی اسمی در محدوده 60-115 میلی‌متر.
(4) یاتاقان‌های متوسط ​​و بزرگ - یاتاقان‌هایی با قطر بیرونی اسمی در محدوده 120-190 میلی‌متر
(5) یاتاقان‌های بزرگ - یاتاقان‌هایی با قطر بیرونی اسمی در محدوده 200-430 میلی‌متر.
(6) یاتاقان های بسیار بزرگ - بلبرینگ هایی با قطر بیرونی اسمی 440 میلی متر یا بیشتر.

بخش 3 فرآیند تولید پایه بلبرینگ

با توجه به انواع مختلف، انواع ساختاری، سطوح تحمل، الزامات فنی، مواد و دسته های یاتاقان های نورد، فرآیند تولید اصلی دقیقاً یکسان نیست.
1. فرآیند پردازش قطعات اصلی یاتاقان های مختلف:
1. The processing process of the ferrule: The processing of the inner ring and the outer ring of the bearing is different according to the raw material or the blank form. Among them, the process before turning can be divided into the following three types. The whole processing process is: bar or tube (Some bars need to be forged, annealed, and normalized)----turning----heat treatment----grinding----finishing or polishing----parts final inspection---- Anti-rust----storage----(to be assembled>
2. فرآیند پردازش توپ های فولادی، پردازش توپ های فولادی نیز با توجه به وضعیت مواد اولیه متفاوت است. در میان آنها، فرآیند قبل از ناامید کردن یا پرداخت را می توان به سه نوع زیر تقسیم کرد و فرآیند قبل از عملیات حرارتی را می توان به دو نوع زیر تقسیم کرد، کل فرآیند پردازش عبارت است از: مهر زنی سرد میله یا سیم (برخی میله ها نیاز به حلقه دارند. مشت زدن و بازپخت پس از مهر زنی سرد)----سرخوردگی، آسیاب خشن، آسیاب نرم یا توپ سبک{2}}عملیات حرارتی- ---ساختن سخت--ساخت پایانی{5}}آسیاب نهایی یا سنگ زنی.3. فرآیند پردازش غلتک پردازش غلتک با توجه به مواد اولیه مختلف متفاوت است. فرآیند قبل از عملیات حرارتی را می توان به دو نوع زیر تقسیم کرد. کل فرآیند پردازش عبارت است از: چرخاندن میله یا حلقه سیم سیم پس از سرد کردن سرد و سنگ زنی نرم ----عملیات حرارتی----نقطه نرم رشته----قطر بیرونی آسیاب درشت----انتهای سنگ زنی ناهموار صورت----پایانی سنگ زنی----قطر بیرونی آسیاب ریز----قطر بیرونی آسیاب نهایی ----گروه‌بندی بازرسی نهایی----جلوگیری از زنگ زدگی، بسته‌بندی{10}} ذخیره سازی (برای مونتاژ و مونتاژ).
4. فرآیند پردازش قفس فرآیند پردازش قفس را می توان با توجه به ساختار طراحی و مواد اولیه به دو دسته زیر تقسیم کرد:
(1) ورق → برش → خالی کردن → مهر زنی → شکل دهی و تکمیل → ترشی یا شات بلاست یا نور رشته ای → بازرسی نهایی → جلوگیری از زنگ زدگی، بسته بندی → ذخیره سازی (برای مونتاژ)
(2) فرآیند پردازش قفس جامد: پردازش قفس جامد با توجه به مواد خام یا زبری متفاوت است. از میان آنها می توان آن را قبل از چرخش به چهار نوع خالی زیر تقسیم کرد. کل فرآیند پردازش عبارت است از: میله، مواد لوله، آهنگری، ریخته‌گری----قطر داخلی خودرو، قطر بیرونی، سطح انتهایی، پخ زدن----حفاری (یا کشیدن، حفاری)----ترشی کردن{{ 4}}بازرسی نهایی---- ضد زنگ، بسته‌بندی---- انبارداری (مونتاژ و مونتاژ شود).

دوم، روند مونتاژ بلبرینگ های نورد:
قطعات رولبرینگ مانند رینگ های داخلی، رینگ های بیرونی، عناصر نورد و قفس و ... پس از گذراندن بازرسی برای مونتاژ وارد کارگاه مونتاژ می شوند. این فرایند به شرح زیر است:
مغناطیس زدایی قطعات، تمیز کردن → نورد داخلی و خارجی channel size grouping and sorting → fitting → clearance inspection → riveting cage → final inspection → demagnetization, cleaning → rust prevention, packaging → finished product warehouse (packing, shipping >.

بخش 4 ویژگی های بلبرینگ غلتکی

در مقایسه با یاتاقان های کشویی، بلبرینگ های غلتکی دارای مزایای زیر هستند:

1. ضریب اصطکاک بلبرینگ نورد از یاتاقان کشویی کوچکتر است و راندمان انتقال بالا است. به طور کلی، ضریب اصطکاک یاتاقان‌های کشویی 0 است.08-0.12، در حالی که ضریب اصطکاک یاتاقان‌های غلتشی فقط 0 است.001-0.005;
2. بلبرینگ های غلتکی استانداردسازی، سریال سازی و تعمیم را به دست آورده اند، برای تولید و عرضه انبوه مناسب هستند و برای استفاده و نگهداری بسیار راحت هستند.

3. یاتاقان های نورد از فولاد بلبرینگ ساخته شده و تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. بنابراین، یاتاقان های غلتشی نه تنها دارای خواص مکانیکی بالا و عمر طولانی هستند، بلکه می توانند فلزات غیر آهنی گران قیمت مورد استفاده در ساخت بلبرینگ های کشویی را نیز نجات دهند.
4. فاصله داخلی بلبرینگ نورد بسیار کوچک است و دقت پردازش هر قسمت بالا است، بنابراین دقت در حال اجرا بالا است. در عین حال، استحکام یاتاقان را می توان با پیش بارگذاری افزایش داد. این برای ماشین آلات دقیق بسیار مهم است.
5. برخی از یاتاقان های نورد می توانند بار شعاعی و بار محوری را همزمان تحمل کنند، بنابراین ساختار تکیه گاه بلبرینگ را می توان ساده کرد.
6. با توجه به راندمان انتقال بالا و تولید گرمای کم یاتاقان های نورد، مصرف روغن روان کننده را می توان کاهش داد، و نگهداری روغن کاری نسبتا آسان است.
7. یاتاقان های غلتشی را می توان به راحتی در هر جهتی در فضا روی اورانیوم اعمال کرد.

با این حال، همه چیز به دو بخش تقسیم می شود و یاتاقان های غلتشی نیز دارای معایب خاصی هستند، به طور عمده:
1. ظرفیت باربری یاتاقان های غلتشی بسیار کمتر از یاتاقان های لغزنده با همان حجم است، بنابراین ابعاد شعاعی یاتاقان های نورد بزرگ است. بنابراین، یاتاقان‌های کشویی اغلب در مواردی استفاده می‌شوند که بارهای سنگین را تحمل می‌کنند و به ابعاد شعاعی کوچک و ساختارهای فشرده نیاز دارند (مانند یاتاقان‌های میل لنگ موتور احتراق داخلی).

2. لرزش و سر و صدای بلبرینگ های غلتشی به خصوص در دوره های بعدی استفاده نسبتاً زیاد است. بنابراین، یاتاقان های نورد برای مواردی که نیاز به دقت بالایی دارند مناسب نیستند و لرزش مجاز نیست. به طور کلی، بلبرینگ های کشویی بهتر هستند.
3. بلبرینگ های غلتشی به ویژه به مواد خارجی مانند براده های فلزی حساس هستند. هنگامی که ماده خارجی وارد بلبرینگ می شود، لرزش و نویز متناوب زیادی ایجاد می کند که باعث آسیب اولیه نیز می شود. علاوه بر این، یاتاقان های غلتشی نیز در معرض آسیب زودهنگام به دلیل وجود فلزات و ناخالصی ها هستند. حتی اگر آسیب زودهنگام رخ ندهد، عمر یاتاقان های غلتشی محدودیت خاصی دارد. به طور خلاصه، عمر یاتاقان های غلتشی کمتر از یاتاقان های کشویی است.

با این حال، در مقایسه با یاتاقان‌های کشویی، یاتاقان‌های غلتشی مزایا و معایب خاص خود را دارند و هر کدام موقعیت‌های کاربردی خاصی را اشغال می‌کنند. بنابراین، این دو نمی توانند به طور کامل جایگزین یکدیگر شوند و هر کدام در جهت خاصی توسعه یافته و حوزه خود را گسترش می دهند. با این حال، به دلیل مزایای برجسته یاتاقان های غلتشی، تمایل به غلبه بر دیربازها وجود دارد. در حال حاضر، یاتاقان‌های نورد به نوع اصلی ماشین‌آلات پشتیبانی تبدیل شده‌اند و کاربردهای آن‌ها روز به روز گسترده‌تر می‌شود.