قفس به عنوان بخش مهمی از یاتاقان، نقش هدایت و جداسازی عناصر نورد را ایفا می کند. اثر هدایت کننده قفس در واقع به اصلاح عملکرد عناصر نورد اشاره دارد. این اصلاح با برخورد قفس و اجزای اطراف به دست می آید.
سه روش هدایت کلی برای یاتاقان وجود دارد: هدایت المنت غلتشی، هدایت حلقه داخلی و هدایت حلقه بیرونی.
راهنمای غلتکی:
ساختار استاندارد طراحی کلی، هدایت عناصر غلتشی است، مانند غلتکهای استوانهای کوتاه، که توسط عناصر غلتشی هدایت میشوند و قفس و سطوح دنده حلقههای داخلی و خارجی در تماس نیستند. چرخش ناپایدار است، بنابراین هدایت عنصر نورد برای سرعت های متوسط و بارهای متوسط مانند یاتاقان های گیربکس مناسب است.
قفس یاتاقان که توسط عناصر نورد هدایت می شود در وسط عناصر نورد قرار دارد. هیچ گونه تماس و برخوردی بین قفس و حلقه های داخلی و خارجی بلبرینگ وجود ندارد و برخورد قفس و غلتک ها باعث اصلاح حرکت غلتک ها می شود و در عین حال غلتک ها را در فاصله مساوی مشخصی از هم جدا می کند.
راهنمای حلقه بیرونی:
حلقه بیرونی به طور کلی ثابت است و راهنمای حلقه بیرونی ورود روغن روان کننده به سطح راهنما و راهرو را تسهیل می کند. گیربکس پرسرعت توسط یک غبار روغن روانکاری می شود که توسط حلقه داخلی چرخان هدایت می شود تا روغن را به بیرون فشار دهد. قفس یاتاقان که توسط حلقه بیرونی هدایت می شود در کنار بدنه نورد نزدیک به حلقه بیرونی قرار دارد. هنگامی که یاتاقان در حال کار است، قفس یاتاقان ممکن است با حلقه بیرونی یاتاقان برخورد کند تا موقعیت قفس را اصلاح کند.
راهنمای حلقه بیرونی به طور کلی در مورد سرعت بالا و بار پایدار استفاده می شود. یاتاقان غلتکی استوانه ای را به عنوان مثال در نظر بگیرید. فقط مقدار ثابتی از بار محوری را تحمل می کند. هنگام چرخش، سرعت هر عنصر نورد کمی تغییر می کند و چرخش قفس نامتعادل می شود.
راهنمای حلقه داخلی:
حلقه داخلی به طور کلی یک فرول چرخان است و عناصر غلتشی را برای کشیدن گشتاور در طول چرخش فراهم می کند. اگر بار باربری ناپایدار باشد یا بار سبک باشد، لغزش رخ می دهد.
با این حال، قفس هدایت داخلی را اتخاذ می کند و یک لایه روغن روی سطح راهنمای قفس تشکیل می شود. به دلیل اصطکاک لایه روغن، اصطکاک لایه روغن به قفس نیروی کششی در ناحیه غیر بار می دهد که باعث افزایش گشتاور اضافی قفس به عناصر نورد می شود و می تواند از لغزش جلوگیری کند.
قفس یاتاقان که توسط حلقه داخلی هدایت می شود در موقعیتی قرار دارد که عناصر نورد نزدیک به حلقه داخلی هستند. هنگامی که بلبرینگ کار می کند، قفس ممکن است با حلقه داخلی بلبرینگ برخورد کند و در نتیجه موقعیت قفس اصلاح شود.
سه روش هدایت قفس ممکن است در انواع مختلف یاتاقان ها از جمله دلایل عملکرد و همچنین طراحی و ساخت خود یاتاقان ظاهر شود. مهندسان می توانند با توجه به نیاز خود انتخاب کنند. اما گاهی مهندسان چاره ای ندارند. در هر صورت باید به خواص مختلف روش های مختلف هدایت قفس توجه داشت.
تفاوت بین سه قفس عمدتاً در موارد زیر آشکار می شود: تفاوت عملکرد یاتاقان های سه روش هدایت قفس عمدتاً در تفاوت عملکرد سرعت چرخشی در شرایط مختلف روغن کاری آشکار می شود.
هر سه نوع یاتاقان قفسی را می توان برای روانکاری روغن و گریس استفاده کرد.