آشنایی با اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ

بلبرینگ‌ها یکی از مهمترین وسایل در صنایع مختلف هستند که نقش اساسی در افزایش طول عمر دستگاه‌ها دارند. ما در این مقاله از پینیون می‌خواهیم شما را با اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ آشنا کرده و کارایی قسمت‌های مختلف آن را بیان کنیم.

مهمترین اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ

به طور کلی سه بخش اصلی در ساختار بلبرینگ‌ها وجود دارد که به کنس یا ring، ساچمه یا elements و قفسه یا cage شناخته می‌شوند. در ساختار بلبرینگ‌ها، اجزای تشکیل دهنده در میان کنس داخلی و خارجی قرار گرفته و یک قفسه کمک می‌کند که بتوانند موقعیت نسبی خود را حفظ کنند؛ به عبارت بهتر آن‌ها را محصور کرده تا با هم برخوردی نداشته و حرکت نرمی‌ را تجربه کنند. در ادامه بیشتر با طرز کار هریک از این بخش‌ها آشنا می‌شویم؛ همچنین شما می‌توانید برای آشنایی بیشتر با کنس، مقاله کنس بلبرینگ چیست را مطالعه کنید.

طرز کار اجزای غلتنده یا ساچمه‌ها در بلبرینگ

یکی از مهمترین اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ به نام ساچمه یا رینگ شناخته می‌شود که وظیفه انتقال بار در میان حلقه داخلی و خارجی را بر عهده دارد. برای درک بهتر این موضوع می‌توانید مقاله طرز کار بلبرینگ را مطالعه کنید. این ساچمه‌ها به طور معمول از جنس استیل هستند؛ اما در نمونه‌های جدیدتر، گاهی از سرامیک هم برای ساخت آن‌ها استفاده می‌شود که حرارت ایجادشده و اصطکاک را تا حد زیادی کاهش می‌دهد. ساچمه‌ها ممکن است به 5 صورت ساخته شوند که هدف از ساخت و عملکرد آن‌ها با هم متفاوت خواهد بود. این 5 صورت عبارتند از:

• ساچمه‌های گرد یا کروی که تنها در یک نقطه با حلقه‌های بلبرینگ تماس پیدا می‌کنند و به همین دلیل می‌توانند امکان چرخش با سرعت بالا و اصطکاک کم را فراهم نمایند.
• ساچمه‌های استوانه ای که سطح تماس بیشتری را ایجاد کرده و مانع از رسیدن به سرعت‌های بالا می‌شوند؛ اما می‌توانند مقدار بار بیشتری را تحمل کنند.
• ساچمه‌های بشکه ای که سطح تماس زیادی را ایجاد کرده و قابلیت تحمل بار‌های شعاعی و محوری زیاد را فراهم می‌کنند.
• ساچمه‌های سوزنی که قطر کمی‌ داشته و در نتیجه فضای شعاعی کمتری دارند؛ به همین دلیل بلبرینگ‌هایی با ساچمه سوزنی، فضای کمتری برای نصب نیاز خواهند داشت.
• ساچمه‌های مخروطی که امکان تحمل بار‌های شعاعی و محوری را به طور همزمان برای بلبرینگ‌ها فراهم می‌کنند.

نکته مهم اینجا است که تعداد، اندازه و شکل این ساچمه‌ها هستند که می‌توانند مهمترین ویژگی‌های بلبرینگ را مشخص کنند. برای مثال با در نظر گرفتن مشخصات ساچمه، می‌توان ویژگی‌های زیر را از بلبرینگ استخراج کرد:

• میزان اندازه بار مجاز
• نوع و جهت بار مجاز
• فضای لازم برای نصب بلبرینگ

کنس بلبرینگ

همانطور که گفتیم یکی دیگر از مهمترین اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ به نام کنس بلبرینگ شناخته می‌شود که می‌تواند اجزای سازنده این وسیله را در میان قسمت‌های داخلی و خارجی خود محصور کرده و امکان دستیابی به حرکت غلتشی را بر روی آن‌ها فراهم کند. بر اساس نوع کنس، می‌توان بلبرینگ‌ها را در 3 دسته طبقه بندی کرد:

• بلبرینگ‌هایی که ساچمه و کنس در آن‌ها به هم چسبیده اند مانند بلبرینگ شیار عمیق
• بلبرینگ‌هایی که در آن‌ها کنس بیرونی جداشونده است و ساچمه‌ها تنها به بخش دیگر از کنس چسبیده اند مانند رولبرینگ مخروطی
• بلبرینگ‌هایی که در آن‌ها کنس و ساچمه به طور کامل از هم جدا می‌شوند مانند بلبرینگ‌های کف گرد

به طور معمول کنس بلبرینگ را برای جلوگیری از آسیب دیدن در اثر تماس‌های غلتشی، از جنس استیل سخت می‌سازند که 1 درصد کربن و 1.5 درصد کروم را شامل می‌شود.

قفسه بلبرینگ

یکی دیگر از مهمترین اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ به نام قفسه یا cage شناخته می‌شود که می‌تواند اجزای غلتنده را از هم جدا کرده و به این ترتیب اصطکاک را تا حد زیادی کاهش دهد. این کار کمک می‌کند تا در حین کار، ساچمه‌ها همواره در فاصله مناسبی نسبت به هم قرار بگیرند، در نتیجه توزیع بار بهینه شده و بلبرینگ دچار شکست یا آسیب نخواهد شد. از سوی دیگر این قطعه می‌تواند اجزای غلتنده را به قسمت‌های بدون بار انتقال داده و به این ترتیب مانع از تغییر شکل دادن بلبرینگ در حین کار شود. نکته مهم اینجا است که برای تعمیر یا دمونتاژ کردن، می‌توان از قفسه بلبرینگ برای جایگذاری یا برداشت ساچمه‌ها کمک گرفت.

به طور معمول قفسه بلبرینگ در مرکز اجزای مختلف قرار می‌گیرد تا بتواند راهنمای دقیقتری را برای تنظیم فواصل ارائه دهد. همچنین به این ترتیب می‌تواند در سرعت‌های بالا، مانع از ایجاد لرزش یا به وجود آمدن نیرو‌های تنشی قوی در بیرینگ شود. از انواع قفسه بلبرینگ می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قفسه‌های فلزی مهر و موم شده که معمولا از استیل یا برنچ ساخته می‌شوند، وزن کمی‌ دارند و در برابر دما مقاومت زیادی از خود نشان می‌دهند.
• قفسه‌های فلزی ماشین کاری شده که معمولا از برنج یا آلیاژ‌های سبک ساخته شده و می‌توانند سرعت، شتاب، لرزش و دمای بالا را به خوبی تحمل کنند.
• قفسه‌های پلیمری که معمولا از جنس پلی آمید یا پلی ترکتون هستند و اصطکاک کمی‌ ایجاد می‌کنند؛ به همین دلیل می‌توان در سرعت‌های بالا یا شرایط نامناسب برای روانکاری از آن‌ها استفاده کرد.
• قفسه‌های پین شده که می‌توانند با رولبرینگ‌های سایز بزرگ استفاده شوند و وزن کمی‌ دارند.

سخن پایانی

در این مقاله از پینیون مهمترین اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ را بیان کرده و کارایی و عملکرد هریک را موردبررسی قرار دادیم. دقت داشته باشید که جنس، اندازه و ویژگی‌های هریک از این اجزا می‌تواند تعیین کننده ویژگی‌های بلبرینگ باشد؛ به همین دلیل باید در زمان خرید بلبرینگ حتما به این ویژگی‌ها توجه داشته باشید.

سوالات متداول

• آیا اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ به صورت یکپارچه ساخته می‌شوند؟

این موضوع بستگی به نوع بلبرینگ دارد؛ با این حال در همه بلبرینگ‌ها، شما باید از آب بند یا حفاظ‌های فلزی برای روانکاری و جلوگیری از نفوذ رطوبت و گرد و غبار استفاده کنید که معمولا حالت یکپارچه ای با بدنه بلبرینگ دارند.

• فاصله داخلی اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ چقدر است؟

فاصله داخلی اجزای تشکیل دهنده بلبرینگ معمولا در دو جهت شعاعی و محوری سنجیده می‌شود که می‌تواند مقدار تحمل بار و میزان اصطکاک ایجادشده را مشخص کند.