تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ چیست؟

تفاوت بین بلبرینگ غلتکی و بلبرینگ چیست؟

تفاوت اصلی بین یاتاقان غلتکی و بلبرینگ در مناطق تماس عناصر نورد است. غلتک ها تماس خطی دارند در حالی که توپ ها تماس نقطه ای دارند. بنابراین رولربرینگ‌ها ظرفیت حمل بار شعاعی بالاتری دارند، اما معمولاً به دلیل اصطکاک بیشتر ناشی از سطح تماس بزرگ‌تر، با سرعت‌های پایین‌تر کار می‌کنند. این باعث می شود که رولبرینگ ها برای استفاده در مجموعه های سنگین مناسب تر باشند.

رولربرینگ ها می توانند غلتک های استوانه ای یا مخروطی داشته باشند – هر کدام مزایای منحصر به فردی نسبت به دیگری دارند و بسته به نیازهای کاربرد انتخاب می شوند. یاتاقان ها برای کمک به کاهش اصطکاک استفاده می شوند. تماس فلز به فلز مقدار زیادی اصطکاک ایجاد می کند. اصطکاک باعث فرسایش و پارگی فلز می شود و باعث ایجاد سنگ زنی می شود که به آرامی فلز را تخریب می کند.

بلبرینگ ها اصطکاک را با غلتیدن دو سطح روی یکدیگر کاهش می دهند و میزان اصطکاک تولید شده را کاهش می دهند. آنها از یک توپ یا غلتک فلزی صاف تشکیل شده اند که بر روی سطح فلزی داخلی و خارجی صاف می غلتد. غلتک ها یا توپ ها بار را تحمل می کنند و به دستگاه اجازه می دهند بچرخند.

بار وارد شده بر یاتاقان یا شعاعی یا رانشی است. بسته به محل یاتاقان در مکانیزم، می تواند تمام بار شعاعی یا رانش یا ترکیبی از هر دو را ببیند. به عنوان مثال، یاتاقان در چرخ ماشین شما یک بار شعاعی و یک بار رانش را تحمل می کند. وزن ماشین روی یاتاقان یک بار شعاعی ایجاد می کند در حالی که بار رانش با چرخش ماشین به گوشه تولید می شود. در اینجا به بررسی انواع بلبرینگ های رایج می پردازیم.

بلبرینگ

بلبرینگ ها رایج ترین نوع یاتاقان ها هستند و می توانند بارهای شعاعی و رانشی را تحمل کنند. بلبرینگ های ساچمه ای با نام های تک ردیفی یا کنراد نیز شناخته می شوند. حلقه داخلی به طور معمول به محور چرخان بسته می شود و شیار روی قطر بیرونی یک مسیر توپ دایره ای را ایجاد می کند. حلقه بیرونی بر روی محفظه یاتاقان نصب شده است. بلبرینگ ها در یک مسابقه قرار می گیرند و هنگامی که بار اعمال می شود، از مسابقه بیرونی به توپ و از توپ به مسابقه داخلی منتقل می شود. شیارهای راهرو دارای شعاع انحنای معمولی 51.5 تا 53 درصد قطر توپ هستند. مسیرهای انحنای کوچکتر به دلیل انطباق دقیق توپ ها و مسیرهای مسابقه می توانند باعث اصطکاک نورد زیاد شوند. مسیرهای مسابقه با انحنای بالاتر می تواند عمر خستگی ناشی از افزایش استرس در ناحیه کوچکتر قرارداد مسابقه توپ را کاهش دهد.

1. بلبرینگ، همچنین به عنوان بلبرینگ کنراد شناخته می شود، معمولا در برنامه های کاربردی بارهای کوچک استفاده می شود.
نقاط تماس بین توپ و مسابقه بیرونی به دلیل شکل کروی بلبرینگ بسیار کوچک است. این همچنین به چرخش توپ بسیار نرم کمک می کند. از آنجایی که نقطه تماس بسیار کوچک است، یاتاقان ممکن است در یک نقطه خاص بارگذاری شود و باعث تغییر شکل بلبرینگ شود. این بلبرینگ را خراب می کند. بلبرینگ معمولاً در کاربردهایی که بار نسبتاً کم است استفاده می شود.

2. رولبرینگ مستقیم

یاتاقان‌های غلتکی یا استوانه‌ای مستقیم در مسیرهای استوانه‌ای کار می‌کنند و دارای اصطکاک کم، ظرفیت بار شعاعی بالا و قابلیت سرعت بالا هستند. رولبرینگ ها یاتاقان های استوانه ای هستند که نقطه تماس بین یاتاقان و ریس یک خط است تا یک نقطه. بار در یک منطقه بزرگتر توزیع می شود و به بلبرینگ اجازه می دهد تا بار بیشتری را تحمل کند. برای به حداقل رساندن تمایل آن به انحراف، طول غلتک خیلی بیشتر از قطر غلتک نیست.

3. رولبرینگ های مستقیم یا استوانه ای را می توان در کاربردهایی مانند غلتک های تسمه نقاله، که برای نگهداری بارهای شعاعی سنگین مورد نیاز است، یافت.

طراحی معمول آنها به صورت محوری شناور است و دارای فلنج های هدایت کننده غلتکی در دو طرف یک حلقه و هیچ کدام در طرف دیگر نیستند. این اجازه می دهد تا یاتاقان به دلیل فعالیت حرارتی در هنگام استفاده در ترکیب با محل ثابت بلبرینگ در انتهای مخالف منبسط شود. اگر یک فلنج هدایت کننده در سمت یکی از حلقه های مخالف اضافه شود، بار رانش را می توان در یک جهت نگه داشت. فلنج دوم را می توان برای ظرفیت رانش دو جهته اضافه کرد.

غلتک مخروطی

4. رولربرینگ های مخروطی برای تحمل بار شعاعی و رانشی طراحی شده اند و به دلیل مقدار بارهای شعاعی و رانشی که می توانند حمل کنند، می توان آنها را در هاب خودروها یافت.
در یک غلتک مخروطی، حلقه ها و غلتک ها به شکل مخروط های کوتاه مخروطی می شوند تا همزمان بارهای محوری و شعاعی را تحمل کنند. نسبت بارها به زاویه محورهای بین غلتک و یاتاقان بستگی دارد. هرچه زاویه بیشتر باشد، بار محوری بیشتری را می توان تحمل کرد. زاویه تماس برای اکثر رولبرینگ های مخروطی بین 10 تا 16 درجه است. برای ظرفیت بار رانش بیشتر، از زاویه تماس 30 درجه استفاده می شود.

5. یاتاقان های مخروطی به صورت جفت سوار می شوند زیرا بارهای شعاعی را بهتر از یک ردیف یاتاقان مخروطی تحمل می کنند. برای کاربردهای سنگین، دو یا چهار ردیف غلتک مخروطی در یک واحد در یاتاقان های بزرگ ترکیب می شوند.
رولبرینگ کروی

رولبرینگ‌های کروی معمولاً از دو ردیف غلتک بشکه‌ای شکل تشکیل شده‌اند که در دو مسیر مسابقه قرار دارند. یکی روی حلقه داخلی و دیگری روی یک سطح کروی پیوسته روی قطر داخلی حلقه بیرونی قرار دارد. این به بلبرینگ اجازه می دهد تا با مقداری ناهماهنگی کار کند. غلتک‌های کروی دارای پروفیل‌های بشکه‌ای هستند که دقیقاً با پروفیل‌های راه‌سواری مطابقت دارند، از این رو آنها را مقاوم و ظرفیت بارگذاری بالایی دارند. آنها به صورت جفت در داخل محفظه یاتاقان نصب می شوند و در جهت مخالف قرار دارند. این کار به گونه ای انجام می شود که بتوان بار را در هر جهت پشتیبانی کرد.

6. رولبرینگ های کروی در هاب خودرو استفاده می شوند و می توانند بارهای شعاعی و رانش بزرگ را تحمل کنند.
بلبرینگ سوزنی

رولبرینگ های سوزنی از عناصر نورد استوانه ای دراز با قطرهای کوچک استفاده می کنند. آنها در کاربردهایی که فضای شعاعی محدود است استفاده می شوند. نسبت قطر به طول سوزن ها بین 1 تا 2.5 و 1 به 10 متغیر است. به دلیل اندازه کوچک آنها نمی توان آنها را با دقت هدایت کرد و مقادیر زیادی اصطکاک ایجاد کرد. آنها در سرعت های کم و در نتیجه حرکات نوسانی استفاده می شوند. ممکن است از قفس ها برای کمک به هدایت سوزن ها و بهبود احتباس استفاده شود.

7. غلتک سوزنی در طرح هایی استفاده می شود که محدودیت فضایی سنگینی دارند.

یاتاقان‌های غلتکی که برای تحمل بارهای رانش بالا طراحی شده‌اند، معمولاً در چرخ‌دنده‌های مورد استفاده برای انتقال خودرو بین چرخ دنده‌ها یا بین محفظه و شفت‌های دوار یافت می‌شوند. دندانه‌های زاویه‌دار موجود در چرخ‌دنده‌های مارپیچ که در گیربکس‌های خودرو استفاده می‌شوند، بار رانش بالایی را تولید می‌کنند که توسط یاتاقان‌های غلتکی تحمل می‌شود. بلبرینگ‌های رانش غلتکی درون یک تماس غلتکی می‌لغزند تا تغییرات سرعت سطحی را که در نتیجه قطر متغیر در منطقه تماس ایجاد می‌شود، کنترل کنند.

8. یاتاقان های توپ رانش برای تحمل بارهای رانش تقریباً منحصراً در کاربردهای کم سرعت و وزن کم طراحی شده اند. نمونه ای از کاربرد آن در چهارپایه های بار است که برای حمایت از صندلی استفاده می شود.

یاتاقان های توپ رانش از دو صفحه شیاردار با مجموعه ای از توپ ها بین آنها تشکیل شده است. کنتاکت های مسابقه توپ دارای عملکرد لغزشی هستند که در سرعت های بالا توسط نیروی گریز از مرکز روی توپ ها افزایش می یابد. یاتاقان‌های رانش استوانه‌ای غلتکی به حدود 20 درصد سرعت همتای یاتاقان شعاعی خود و یاتاقان‌های ساچمه‌ای به 30 درصد سرعت همتای خود محدود می‌شوند.