چگونه می توان یک بلبرینگ مناسب انتخاب کرد؟

مثل بلبرینگ های ساده، بلبرینگ های المنت چرخان نیز در راهنمای چرخش بین دو قطعه اصطکاک را کاهش می دهند. بسته به جهت نیرو، محوری یا تابشی، دو نوع مختلف بلبرینگ وجود دارد. بلبرینگ ها از المنت های گردان (معمولا توپی) ، سیلندری، یا غلطک های مخروطی یا سوزن تشکیل شده اند. در ادامه ملاک های لازم برای انتخاب بلبرینگ مناسب را شرح می دهیم.(ویکی پدیا)

بلبرینگ چیست؟

بلبرینگ یک جزء مکانیکی است که عملکرد آن راهنمای همگذاری چرخش است. بنابراین اجازه می دهد که چرخش یک المنت به المنت دیگر مرتبط شود. از این رو بلبرینگ ها، قطعات با دقتی هستند که اجازه می دهند تجهیزات با سطوح مختلف سرعت و با بارهای چشمگیر نقل و انتقال ،حرکت کنند. آنها باید دقت و ماندگاری بالا و قابلیت کار در سرعت های بالا با حداقل صدا و لرزش داشته باشند.

این نوع دستگاه در بسیاری از کاربردها مثل صنعت خودرو، بخش هوافضا، تجهیزات ساخت و ساز، ماشین آلات و غیره یافت می شود.

بلبرینگ های توپی رایج ترین مکانیزم را دارند. اما هر دستگاه محاسن و معایب خود را دارد. بنابراین پیشنهاد ما این است که این بلبرینگ ها را مقایسه کنید تا مطلوب ترین سیستم را برای نیاز خود انتخاب کنید.

انواع بلبرینگ:

• توپی
• غلطکی سیلندری
• غلطکی مخروطی
• سوزنی

انتخاب بلبرینگ مناسب

هنگام انتخاب باید چند عامل مهم را در نظر بگیریم. اولین عامل برای انتخاب باری است که می تواند پشتیبانی کند. دو نوع بار وجود دارد:

• بار محوری: موازی با محور چرخش
• بار تابشی: عمود بر محور

هر نوع بلبرینگ برای پشتیبانی بار محوری یا تابشی طراحی شده است. برخی بلبرینگ ها می توانند هر دو نوع بار را پشتیبانی کنند. در این حالت اصطلاح بار ترکیبی استفاده می شود. اگر قصد پشتیبانی بار ترکیبی دارید، پیشنهاد می کنیم نوع غلطکی مخروطی انتخاب کنید. اگر بلبرینگی لازم دارید که بارهای سنگین تابشی را تحمل کند پیشنهاد ما نوع غلطکی سیلندری است. از طرف دیگر اگر لازم است بلبرینگ شما بارهای سبک را پشتیبانی کند نوع توپی به دلیل ارزان بودن مناسب است.

بیشتر بخوانید :چگونه سنسور فشار مناسب انتخاب کنیم ؟
بیشتر بخوانید :چگونه پمپ وکیوم مناسب انتخاب کنیم ؟
بیشتر بخوانید :چگونه انکودر مناسب انتخاب کنیم ؟

سرعت چرخش عامل دیگری است که می بایست در نظر گرفته شود. بعضی بلبرینگ ها می توانند سرعت های بالا را تحمل کنند.  حضور محفظه در نوع غلطکی سیلندری و سوزنی در مقایسه با نوع بدون محفظه، سرعت بالاتری را ممکن می سازد. به هر حال انتخاب سرعت های بالا با توجه به هزینه های بار است. باید در نظر داشته باشید که با توجه به احتمال عدم ترازبندی برخی بلبرینگ ها مثل نوع توپی دو ردیفه برای این شرایط مناسب نیستند.

همچنین لازم است به ساختار آن توجه داشته باشید. نوع وصل شدنی و کروی، پشتیبانی عدم هم ترازی را آسان می سازند. پیشنهاد میکنیم به بلبرینگ هایی که ترازبندی اتوماتیک دارند و به صورت اتوماتیک خطاهای ترازبندی ایجاد شده به دلیل خمیدگی ستون یا خطاهای نصب را تصحیح می کنند، تکیه کنید. هنگام انتخاب شرایط عملیاتی نیز بسیار مهم است. از این رو مهم است که محیطی که قصد دارید بلبرینگ را در آن استفاده کنید بررسی کنید. ممکن است بلبرینگ شما در معرض آلودگی باشد. برخی استفاده ها ممکن است منجر به اختلال صدا، ضربه و یا لرزش شود.

بلبرینگ شما از طرفی باید ضربه و از طرف دیگر ناسازگاری را تحمل کند. عامل مهم دیگر که باید در نظر گرفته شود عمر بلبرینگ است. چند عامل مثل سرعت و استفاده مکرر می تواند عمر بلبرینگ را تحت تاثیر قرار دهد.

سیستم آب بندی

برای حصول اطمینان از عملکرد صحیح و طولانی مدت بلبرینگ، مهم است که سیستم آب بندی انتخاب شود. باید اطمینان حاصل شود که بلبرینگ از هر آلودگی یا عامل خارجی مثل گردوخاک، آب، مایعات خورنده، یا حتی روغن های استفاده شده، محافظت شود. این انتخاب به نوع روغن، شرایط محیط ( در نتیجه نوع آلایش)، فشار مایع و سرعت چرخش بستگی دارد.

برای شروع خوب باید بدانیم که، فشار مایع عامل تعیین کننده ای در انتخاب سیستم آب بندی می باشد. اگر فشار بالا باشد (مثلا بین محدوده ۲-۳ بار) آب بندی مکانیکی مطلوب است. در غیر این صورت، انتخاب مستقیما به نوع چرب کردن، گریس، یا روغن (نفت) بستگی دارد. برای مثال برای چرب کننده های گریسی رایج ترین محلول ها دفلکتورها یا شوینده ها، راهروهای باریک ماشینی شده یا دارای شیار می باشند. در مورد چرب کننده های روغنی سیستم آب بندی غالبا شیاری برای بازیافت روغن وجود دارد.

شرایط استفاده می توانند روی انتخاب شما تاثیر بگذارد. به خصوص درباره سوار کردن بلبرینگ. استحکام و دقت که استفاده شما لازم دارد نیز باید در نظر گرفته شود. در برخی موارد برای نصب بلبرینگ برای افزایش استحکام می توان پیش بارگذاری کرد. ضمنا پیش بارگذاری می تواند تاثیر مثبتی بر عمر بلبرینگ و سطح صدای سیستم داشته باشد.

دقت داشته باشید برای انتخاب پیش بارگذاری (تابشی یا محوری) باید استحکام تمامی قطعات را به وسیله نرم افزار یا آزمایش بدانید. بلبرینگ ها می توانند از فلز، پلاستیک یا سرامیک ساخته شده باشند. جنس بلبرینگ به استفاده ی آن بستگی دارد. پیشنهاد می کنیم بلبرینگی که بیشترین مقاومت نسبت به فشار دارد را انتخاب کنید. در نظر بگیرید که جنس استفاده شده در قیمت بلبرینگ تاثیر دارد.

ملاک های انتخاب برای بلبرینگ

• بار
• سیستم آب بندی
• سرعت چرخش
• عمر بلبرینگ
• استحکام
• دقت
• لرزش یا ضربه

چرا بلبرینگ توپی انتخاب کنیم؟

بلبرینگ توپی غالبا با تماس تابشی بهینه سازی می شود. یعنی اگر نیرویی که قصد دارید با بلبرینگ تماس دهید عمود به محور یا چرخش باشد، بلبرینگ توپی می تواند خیلی کاربردی باشد. بلبرینگ های توپی دو ردیفه برای تماس زاویه ای بهینه شده اند. ضمنا اگر مایلید بلبرینگ توپی را برای بار محوری استفاده کنید باید دقت کنید که این دستگاه فقط بارهای محوری متوسط را پشتیبانی می کند. اما می توان از این نقص با استفاده ازساختار بلبرینگ توپی دو ردیفه اجتناب کرد. بلبرینگ های توپی قیمت کمی دارند و فشرده ترین نوع هستند و این خاصیت آنها را به پراستفاده ترین نوع بلبرینگ تبدیل کرده است.

برای بلبرینگ های کوچک که می توانند در سرعت های بالا عمل کنند، استفاده از بلبرینگ های توپی بسیار توصیه می شود.

چرا بلبرینگ های غلتکی سیلندری را انتخاب کنیم؟

بلبرینگ های غلطکی سیلندری می توانند بارهای تابشی عمده را و یا بارهای بسیار عمده را پشتیبانی کنند.

چند نوع بلبرینگ غلطکی سیلندری وجود دارد و با توجه با تعداد ردیف های غلطک ها (یک، دو یا چهار) و با توجه به اینکه محفظه وجود دارد یا خیر، متفاوت هستند. محفظه اجازه می دهد که بلبرینگ بارهای عمده تابشی و سرعت های بالا را پوشش دهد. عدم وجود محفظه باعث می شود بلبرینگ ردیف های غلطک بیشتری داشته باشد و بارهای تابشی سنگین تری را پوشش دهد. تنها عیب بلبرینگ های غلطک سیلندری بدون محفظه این است که در مقایسه با بلبرینگ های محفظه دار، تحمل سرعت های بالا را ندارند.

بلبرینگ های غلطکی سیلندری بسیار قدرتمند هستند و عمر بالایی دارند. ضمنا بعضی بلبرینگ ها می توانند بارهای محوری را نیز پشتیبانی کنند، به شرط اینکه در حلقه های داخلی و خارجی شانه داشته باشند. که در این صورت قادر نخواهید بود از بلبرینگ برای پشتیبانی بار محوری استفاده کنید.

چرا بلبرینگ غلطکی مخروطی انتخاب کنیم؟

بلبرینگ غلطکی مخروطی قادر است بارهای تابشی، محوری یا ترکیبی (هر دو در آن واحد) را پشتیبانی کند. بارها می توانند با توجه به استحکام بالا بسیار سنگین باشند. اگر بین بلبرینگ غلطکی توپی و مخروطی شک دارید باید بدانید که بلبرینگ غلطکی مخروطی با ابعاد معادل می توانند بارهای سنگین تر را پشتیبانی کنند.

پیشنهاد ما این است که این نوع بلبرینگ را برای استفاده هایی مثل دوک ماشین نخ ریسی، وسایل نقلیه ( از ماشین تا قایق، و هلیکوپتر) یا فرمان ماشین یا کامیون استفاده کنید.

چرا بلبرینگ سوزنی انتخاب کنیم؟

بلبرینگ های سوزنی مثل بلبرینگ های غلطکی سیلندری می توانند دارای محفظه یا بدون محفظه باشند. اگر محفظه داشته باشند قادرند سرعت های خیلی بالا را تحمل کنند. اگر بدون محفظه باشند قادرند بارهای تابشی یا محوری عمده را پشتیبانی کنند. ضمنا در نظر داشته باشید که این بلبرینگ ها سایز کوچکی دارند ودر نتیجه ردپای کوچکی دارند و عمدتا در جعبه دنده ها استفاده می شوند.

کدام نوع همگذاری را باید انتخاب کنیم؟

هر نوع بلبرینگ می تواند گود، کروی یا الحاقی باشد. نوع گود رایج ترین هستند. نوع الحاقی همان بلبرینگ های گود هستند که مثل نوع کروی عدم ترازبندی را پشتیبانی می کنند.

آنها با نوع کروی فرق دارند از این جهت که زاویه چرخش یکسانی دارند. هر چه زاویه چرخش بزرگتر باشد، بلبرینگ قادر به پشتیبانی عدم ترازبندی بیشتری خواهد بود.

عامل دیگری که می بایست در نظر گرفت این است که با توجه به نوع استفاده، شما به ستون چرخش (مثلا بلبرینگ چرخ برای ماشین ها) و یا قطب چرخش (مثل بلبرینگ ماشین لباسشویی) نیاز خواهید داشت.

ضمنا لازم است به نحوه همگذاری بلبرینگ دقت کنید. اگر دو بلبرینگ به هم بسیار نزدیک باشند باید از روش همگذاری Q 

استفاده کنید که بلبرینگ ها با هم تداخل پیدا نکنند. در غیر این صورت روش X همگذاری بسیار مناسب خواهد بود.

در آخر، mm هر بلبرینگ ابعاد خاصی دارد. این ابعاد با شرح داده می شوند و استانداردهای بین المللی دارند. بنابراین پیشنهاد می کنیم به منافذ بلبرینگ، یعنی قطر داخلی( که dهمیشه با حرف D شناخته می شود)، قطر بیرونی ( که با حرف B شناخته می شود) ، و عرض ( که با حرف شناخته می شود) دقت داشته باشید.

ترکیب بندی و قطرهای بلبرینگ

• بلبرینگ گود
• بلبرینگ کروی
• بلبرینگ الحاقی
• Xهمگذاری
• Oهمگذاری
• mmقطر داخلی
• D (mm)قطر خارجی
• B(mm)عرض

چگونه بلبرینگ را چرب کنیم؟

برای کارکرد مناسب و عمر بالای خدمات بلبرینگ، انتخاب نوع چرب کردن بسیار مهم است. چرب کننده ها به شرح زیر هستند:

• برای آسان سازی حرکت
• برای جلوگیری از رسوب و فرسودگی زودرس
• برای کاهش اصطکاک داخلی
• برای اطمینان از اتصال بلبرینگ به بدنه های داخلی
• برای کاهش صدا
• برای محافظت بلبرینگ در برابر زنگ زدگی

دو انتخاب وجود دارد: عمدتا گریس یا روغن.

چرب کردن با گریس قطعا ساده ترین و مفیدترین گزینه است، چون تمام کاربردهای ذکر شده را شامل می شود و ضمنا نگهداری را راحت تر می کند. به هر حال اگر بلبرینگ شما با دستگاه چرب کننده روغنی ادغام شده باشد، پیشنهاد میکنیم همان سیستم چرب کننده یکسان را استفاده کنید. در هر صورت انتخاب چرب کننده به سه عامل بستگی دارد: بار، نوع عملیات (مستمر یا متناوب) و سرعت چرخش.

اگر بلبرینگ در معرض سرعتهای بالا باشد عملیات مستمر است و چرخش سریع صورت می گیرد. پس چرب کننده روغنی راه مناسبی برای حصول اطمینان از کارکرد مناسب سیستم چرخش شماست. از طرف دیگر اگر بار کم باشد و سرعت محدود باشد، گریس مناسب تر است.