پاسخی ساده به اینکه بلبرینگ شیار عمیق چیست، بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفی چگونه ساخته میشود و اندازههای معمولی مانند یاتاقانهای 6208، یاتاقانهای 6306 و 6202 ZZ واقعاً در ماشینآلات استفاده میشوند.
اگر کسی بپرسد که بلبرینگ شیار عمیق در یک جمله چیست، پاسخ صادقانه این است: این یاتاقان هدف عمومی جهان بلبرینگ است که برای تقریباً هفتاد درصد از تمام کاربردهای بلبرینگ انتخاب شده است، زیرا نصب آن ساده است، در محدوده کوچکی نسبت به ناهماهنگی مقاوم است، در کار بی صدا است و می تواند در حین حمل بار با سرعت چرخشی معنی دار بالا کار کند. هنگامی که هندسه شیار را که نام بلبرینگ را می دهد، درک کردید، هر چیز دیگری در مورد رفتار، کدهای اندازه و کاربردهای آن به طور طبیعی دنبال می شود.
یک بلبرینگ شیار عمیق از داخل به بیرون توضیح داده شده است
یک بلبرینگ شیار عمیق نام خود را از شکل مسیر مسابقه گرفته است. هم روی حلقه داخلی و هم روی حلقه بیرونی، مهندسان شیاری را برش می دهند که انحنای آن فقط کمی بزرگتر از انحنای خود توپ است. از آنجایی که این شیار به جای کم عمق بریده می شود، توپ در یک جیب قرار می گیرد که نسبت به شیار کم عمق، قسمت بزرگ تری از سطح آن را می پوشاند. این پوشش اضافی تماس چیزی است که به بلبرینگ اجازه میدهد در مقابل نیرویی که به طرفین در امتداد شفت فشار میآورد، مقاومت کند، نه فقط فشاری که بر آن فشار وارد میکند.
چهار جزء اصلی
- حلقه داخلی، بر روی محور چرخان فشار داده شده یا روی آن لغزنده، با یک شیار سخت شده در اطراف وجه بیرونی آن ساخته شده است.
- حلقه بیرونی، در یک محفظه یا سوراخ قرار گرفته است، با یک شیار منطبق که در اطراف وجه داخلی آن ماشین کاری شده است.
- مکمل توپ، مجموعه ای از توپ های فولادی کروم سخت شده که بین دو شیار می چرخند
- قفس یا نگهدارنده، معمولاً فولاد فشرده یا پلیمر قالبگیری شده، که توپها را در فاصله یکنواخت نگه میدارد تا با هم برخورد نکنند.
چرا عمق شیار مهم است
یک شیار کم عمق به یک توپ اجازه می دهد تا تحت فشار محوری به سمت بیرون بیفتد. یک شیار عمیق توپ را از زوایای بیشتری در جای خود نگه میدارد، بنابراین همان بلبرینگ میتواند شافتی را بگیرد که میچرخد، شافتی که در امتداد محور خودش فشار داده میشود، و شافتی که مقداری از هر دو را همزمان انجام میدهد، همه بدون نیاز به نوع دوم یاتاقان برای اشتراکگذاری کار.
پاسخ کوتاه برای یک مرجع سریع
بلبرینگ شیار عمیق یاتاقان نورد مهر و موم شده یا باز با گلولههایی است که در شیارهای عمیق و منطبق بر حلقههای داخلی و خارجی قرار میگیرند و برای حمل بار شعاعی به عنوان کار اصلی و همچنین جذب بار محوری در هر دو جهت، با سرعتهای چرخشی که میتواند به دهها هزار دور در دقیقه در اندازه کوچک برسد، ساخته شده است.
بلبرینگ های شیار عمیق برای چه مواردی استفاده می شوند؟
افرادی که به دنبال چیستی هستند بلبرینگ شیار عمیق معمولاً سعی می کنند بفهمند که آیا این نوع بلبرینگ با دستگاه آنها مطابقت دارد یا خیر. پاسخ صادقانه این است که تقریباً با هر محور چرخشی که نیازی به حمل بار رانش خالص و سنگین به تنهایی ندارد، مناسب است. در زیر یک تفکیک بر اساس صنعت ارائه شده است، زیرا کاربردها در مقیاس بسیار متفاوت هستند، حتی اگر اصل کار یکسان باقی بماند.
| صنعت | جزء معمولی | چرا این بلبرینگ انتخاب شده است |
| موتورهای الکتریکی | شفت موتور، هر دو انتهای محرک و غیر درایو | اصطکاک کم، عملکرد آرام و عملکرد خوب با سرعت بالا برای موتورهای فریم کوچک و متوسط |
| لوازم خانگی | درام ماشین لباسشویی، موتور فن، شفت مخلوط کن | اندازه فشرده و عمر طولانی گریس در یک واحد مهر و موم شده و بدون تعمیر و نگهداری |
| خودرو | دینام، پمپ آب، میل گیربکس، کمک توپی چرخ | کنترل بار محوری شعاعی و سبک از کشش تسمه و آفست شفت |
| ماشین آلات کشاورزی | گیربکس، غلطک نوار نقاله، دوک های برداشت | در هنگام نصب انواع مهر و موم شده نسبت به گرد و غبار و ناهماهنگی متوسط مقاوم است |
| ابزارهای برقی | مته، چرخ زاویه ای، دوک اره | اندازه پاکت کوچک با رتبه بندی سرعت بالا برای محفظه های موتور فشرده |
| حمل و نقل و حمل مواد | غلتک های هرزگرد، شفت قرقره | نصب ساده، کم هزینه و عمر مفید قابل اعتماد تحت بار ثابت |
| پمپ و کمپرسور | پشتیبانی از محور پروانه | رانش سبک ایجاد شده توسط فشار سیال همراه با وزن شفت را کنترل می کند |
| گیربکس و کاهنده | پشتیبانی از شفت ورودی و خروجی | پشتیبانی شعاعی را با موقعیت محوری قطار دنده ترکیب می کند |
به طور خلاصه، هر زمان که یک شفت نیاز به چرخش آزادانه داشته باشد در حالی که در مرکز قرار دارد، و هر زمان که حداقل احتمال یک فشار جانبی کوچک در امتداد شفت وجود داشته باشد، یک یاتاقان توپی شیار عمیق اغلب اولین بلبرینگی است که مهندس به آن دست مییابد. تنها زمانی که بار محوری به نیروی غالب تبدیل میشود، مانند یک ستون رانش عمودی، مهندسان به جای آن، به یاتاقانهای رانش یا یاتاقان تماس زاویهای روی میآورند. حتی در ماشینهای مختلط که چندین جهت بار را به طور همزمان ترکیب میکنند، مانند گیربکسی که هم بار جانبی توری چرخ دنده و هم نیروی رانش سبک از دندانههای چرخ دنده مارپیچ را میبیند، یک بلبرینگ شیار عمیق با اندازه صحیح غالباً قادر است کل بار ترکیبی را به تنهایی حمل کند، که باعث میشود تعداد قطعات و هزینههای ساخت سه دستگاه کمتر از سه نوع طراحی باشد.
بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفی در مقابل دو ردیفه
بلبرینگ شیار عمیق تک ردیفی، نسخه ای است که اکثر مردم با شنیدن این اصطلاح تصور می کنند. این دارای یک ردیف توپ است که در یک شیار در هر حلقه اجرا می شود و اکثریت قریب به اتفاق کاربردهای عمومی صنعتی و مصرفی را پوشش می دهد. یک نسخه دو ردیفه به سادگی مکمل توپ را در کنار یک مجموعه حلقه عریضتر دوبرابر میکند، که رتبه بار شعاعی را برای یک اندازه حفره مشخص بدون تغییر خانواده هندسه بیرونی افزایش میدهد.
نوع تک ردیفی
ردپای باریک تر، وزن کمتر، هزینه کمتر، و در وسیع ترین طیف اندازه های مته استاندارد موجود است. این نسخه ای است که در موتورها، پمپ ها، گیربکس ها و تقریباً تمام محصولات مصرفی استفاده می شود. وقتی کسی به سادگی می گوید یک بلبرینگ شیار عمیق بدون صلاحیت، تقریباً همیشه به این طرح تک ردیفی اشاره می کند.
نوع دو ردیفه
تقریباً شصت تا هشتاد درصد ظرفیت بار شعاعی بالاتر از یک یاتاقان ردیفی از همان سوراخ، به قیمت عرض اضافی. در جاهایی استفاده می شود که در امتداد شفت فضای موجود است اما فضای اطراف شفت محدود است، مانند مراحل خاص گیربکس و غلتک های سنگین.
انواع آب بندی و محافظ
فراتر از تعداد ردیف، مجموعه حلقه یاتاقان باز را می توان با یک سپر یا یک مهر و موم تکمیل کرد و این پسوند شماره قطعه را تغییر می دهد.
- ZZ یک سپر فلزی در یک شیار در هر طرف حلقه بیرونی، نزدیک به حلقه داخلی فشار داده میشود، اما به حلقه داخلی آن برخورد نمیکند. این کار از زباله های بزرگ جلوگیری می کند و گریس را حفظ می کند، در حالی که به دلیل عدم تماس با مالش، امکان کار با سرعت بسیار بالا را فراهم می کند. بلبرینگ 6202 ZZ نمونه رایج این ساخت است.
- RS یا 2RS یک مهر و موم لاستیکی به آرامی با حلقه داخلی تماس میگیرد و در مقابل گرد و غبار، پاشش و رطوبت محافظت قویتری نسبت به یک سپر میدهد، به قیمت مقدار کمی اصطکاک اضافی و حداکثر سرعت کمی پایینتر.
- باز کنید به هیچ وجه از سپر یا آب بند استفاده نمی شود، در جاهایی که خود محفظه آب بندی را فراهم می کند، یا جایی که برنامه نیاز به دسترسی مجدد به روغن کاری دارد، یا در جایی که دمای عملیاتی برای مواد لاستیکی آب بند بسیار بالا است.
- C3، C4 کدهای ترخیص داخلی که نشاندهنده تناسب کمی شلتر بین گویها و شیارها نسبت به فاصله استاندارد است، که اغلب برای یاتاقانهای موتور الکتریکی که در حین کار گرم میشوند و نیاز به فضای اضافی برای انبساط دارند، مشخص میشود.
سایزهای رایج بلبرینگ شیار عمیق و مشخصات آنها
شماره قطعه بلبرینگ در ابتدا مرموز به نظر می رسد، اما سری بلبرینگ های شیار عمیق یکی از استانداردترین ها در کل کاتالوگ بلبرینگ است. عدد 6 در ابتدای یک کد، سری بلبرینگ های شیار عمیق را مشخص می کند، رقم بعدی یا دو نشان دهنده سری ابعاد، و دو رقم پایانی، ضرب در پنج، قطر حفره را بر حسب میلی متر برای اکثر اندازه های استاندارد نشان می دهد. در زیر یک جدول مرجع برای برخی از سایزهای متداول درخواستی از جمله بلبرینگ 6208، یاتاقان 6306، یاتاقان 6301، یاتاقان 6206، یاتاقان 6207، یاتاقان 6302 و یاتاقان 6304 آورده شده است.
| شماره قطعه | حفاری | قطر بیرونی | عرض | رتبه بندی بار دینامیکی | استفاده معمولی |
| 6202 ZZ | 15 میلی متر | 35 میلی متر | 11 میلی متر | حدود 5.85 کیلونیوتن | موتورهای کوچک، دوک های فن، چرخ های سبک اسکیت برد |
| بلبرینگ 6206 | 30 میلی متر | 62 میلی متر | 16 میلی متر | حدود 19.5 کیلونیوتن | الکتروموتورهای سایز متوسط، پمپ آب |
| بلبرینگ 6207 | 35 میلی متر | 72 میلی متر | 17 میلی متر | حدود 25.5 کیلونیوتن | شفت گیربکس، تجهیزات کشاورزی |
| بلبرینگ 6208 | 40 میلی متر | 80 میلی متر | 18 میلی متر | حدود 29.5 کیلونیوتن | موتورهای صنعتی عمومی، دمنده ها، قرقره های نقاله |
| بلبرینگ 6301 | 12 میلی متر | 37 میلی متر | 12 میلی متر | حدود 9.5 کیلو نیوتن | دوک های ابزار برقی فشرده، پمپ های دنده ای کوچک |
| 6302 بلبرینگ | 15 میلی متر | 42 میلی متر | 13 میلی متر | حدود 11.4 کیلونیوتن | دینام، شفت پمپ کوچک |
| 6304 بلبرینگ | 20 میلی متر | 52 میلی متر | 15 میلی متر | حدود 15.8 کیلونیوتن | گیربکس، شفت پمپ هیدرولیک |
| بلبرینگ 6306 | 30 میلی متر | 72 میلی متر | 19 میلی متر | حدود 27 کیلو نیوتن | موتورهای صنعتی متوسط، گیربکس ماشین آلات کشاورزی |
توجه داشته باشید که اعداد حفره های سری 6300 نسبت به اندازه حفره سریعتر از سری 6200 رشد می کنند. این به این دلیل است که سری 6200 متعلق به خانواده ابعاد فوق سبک است در حالی که سری 6300 متعلق به خانواده ابعاد متوسط است، به این معنی که یاتاقان 6304 دارای حلقه های ضخیم تر و سطح مقطع گسترده تری نسبت به یاتاقان های 6204 است، حتی اگر هر دو دارای سوراخ 20 میلی متری باشند. دقیقاً به همین دلیل است که وقتی یک تکنسین در حال تهیه قطعه جایگزین است، پیشوند سری ابعاد به اندازه کد سوراخ اهمیت دارد.
خواندن گام به گام شماره پارت
یاتاقان 6208 را به عنوان مثال در نظر بگیرید. 6 پیشرو آن را به عنوان یک بلبرینگ شیار عمیق مشخص می کند. عدد 2 زیر مجموعه ابعاد نور را مشخص می کند. دو رقم پایانی، 08، ضرب در پنج، یک سوراخ 40 میلی متری به دست می دهد. اگر پسوند Z، ZZ، RS یا 2RS دنبال شود، ترتیب آب بندی را به شما می گوید و اگر C3 از آن پیروی کند، به شما می گوید که یاتاقان با فاصله داخلی اضافی برای انبساط حرارتی ساخته شده است.
چگونه یک بلبرینگ شیار عمیق تحت بار کار می کند
هنگامی که یک شفت در داخل یک بلبرینگ شیار عمیق میچرخد، توپها به جای لغزش در امتداد هر دو مسیر میچرخند، که باعث میشود اصطکاک پایین و تولید گرما در مقایسه با یک بوش ساده حفظ شود. بار شعاعی، به معنای نیرویی که مستقیماً به سمت پایین یا پهلو بر روی شفت فشار میآورد، در هر لحظه از طریق توپهایی که نزدیکترین نقطه به جهت بار قرار میگیرند، منتقل میشود، سپس زمانی که قفس توپ را به دور حلقه میچرخاند، پخش میشود.
بار محوری، به معنای نیرویی است که میخواهد شفت را در امتداد خط مرکزی خودش فشار دهد، به شکل متفاوتی حمل میشود. از آنجایی که شیار بیش از یک شیار کم عمق به دور هر توپ میپیچد، بخشی از هر توپ همیشه با سطحی که به اندازه کافی زاویه دارد در تماس است تا در هر جهت در امتداد شفت در برابر فشار جانبی مقاومت کند. این قابلیت دوگانه، شعاعی به علاوه محوری در هر دو جهت، تنها بزرگترین دلیلی است که این نوع بلبرینگ به انتخاب پیشفرض در بسیاری از صنایع تبدیل شده است. یک یاتاقان غلتکی مخروطی یا یاتاقان تماس زاویه ای می تواند بار محوری بیشتری را در یک جهت حمل کند، اما معمولاً باید با یاتاقان دوم جفت شود تا جهت مخالف را انجام دهد و هزینه و پیچیدگی مونتاژ را اضافه کند که یک بلبرینگ شیار عمیق از آن جلوگیری می کند.
قابلیت سرعت
از آنجایی که توپ ها با تماس غلتشی خالص و حداقل لغزش می چرخند، بلبرینگ های شیار عمیق سرعت چرخش بالایی را به خوبی تحمل می کنند. نسخههای با سوراخ کوچک، باز و بدون محافظ در درجههای دقیق میتوانند به دهها هزار دور در دقیقه برسند، به همین دلیل است که این نوع یاتاقان در دوکها، موتورهای کوچک و کاربردهای ابزار برقی که سرعت به اندازه بار اهمیت دارد، نشان داده میشود.
تولید گرما و ضریب سرعت
هر یاتاقان چرخشی مقدار کمی گرما را از اصطکاک داخلی تولید می کند و این گرما هم با بار و هم با سرعت بالا می رود. کاتالوگها این رابطه را از طریق یک ضریب سرعت بیان میکنند که از اندازه سوراخ و سرعت چرخش با هم محاسبه میشود، زیرا یک یاتاقان حفره بزرگ که با سرعت معینی میچرخد اصطکاک سطحی بیشتری نسبت به یک یاتاقان حفره کوچک که با همان سرعت میچرخد ایجاد میکند. این یکی از دلایلی است که یک یاتاقان کوچک 6202 ZZ می تواند به راحتی با سرعت بسیار بالاتری نسبت به یک یاتاقان بزرگتر 6306 کار کند، حتی اگر هر دو هندسه شیار اصلی و طراحی داخلی یکسانی داشته باشند. انتخاب گریس، مواد قفس و فاصله داخلی همگی توسط سازنده با در نظر گرفتن این ضریب سرعت تنظیم شده است، به همین دلیل است که جایگزینی یک کلاس ترخیص غیر معمول یا یک گریس ناسازگار می تواند به آرامی سرعت کار ایمن یک یاتاقان با اندازه صحیح را کاهش دهد.
مزایا و محدودیت ها در یک نگاه
جایی که برتری دارد
- بار شعاعی و بار محوری متوسط را از یک جزء کنترل می کند
- بی صدا با اصطکاک کم و ایجاد حرارت کم کار می کند
- موجود در طیف گسترده ای از اندازه های مته استاندارد، از چند میلی متر تا چند صد میلی متر
- نصب ساده است، زیرا تحمل سوراخ و قطر خارجی در سراسر جهان استاندارد شده است
- نسخه های مهر و موم شده برای عمر محصول نیاز به روغن کاری مجدد کمی دارند
جایی که انتخاب درستی نیست
- بار رانش سنگین خالص در امتداد یک جهت بهتر توسط یک یاتاقان رانش انجام می شود
- بار ضربه شعاعی بسیار سنگین به نفع یک غلتک استوانه ای با سطح تماس بزرگتر است
- ناهماهنگی بزرگ بین شفت و محفظه نیاز به یک بلبرینگ خود تراز یا رولبرینگ کروی دارد.
- سرویس در دمای بسیار بالا ممکن است از محدودیت های استاندارد گریس و مواد لاستیک مهر و موم فراتر رود
انتخاب بلبرینگ شیار عمیق مناسب برای یک پروژه
انتخاب صحیح یاتاقان از خرابی زودهنگام و خرابی های برنامه ریزی نشده جلوگیری می کند. یک فرآیند انتخاب عملی معمولاً از طریق بررسی های زیر به ترتیب انجام می شود.
- قطر سوراخ شفت و قطر سوراخ محفظه را تأیید کنید، زیرا این کد اندازه یاتاقان را قبل از در نظر گرفتن هر چیز دیگری ثابت می کند.
- بار شعاعی و هر بار محوری را که شفت در حین کارکرد عادی مشاهده می کند، تخمین بزنید، سپس با رتبه بار دینامیکی در کاتالوگ سازنده با حاشیه ایمنی تعبیه شده مقایسه کنید.
- سرعت چرخش مورد نیاز را در برابر درجه سرعت محدود کننده یاتاقان بررسی کنید، به یاد داشته باشید که نسخه های محافظ و مهر و موم شده تا حدودی کندتر از نسخه های کاملاً باز هستند.
- در مورد نوع آب بندی بر اساس محیط عملیاتی، انتخاب سپرهای ZZ برای شرایط تمیز داخل ساختمان و مهر و موم 2RS برای شرایط گرد و غبار یا رطوبت تصمیم بگیرید.
- فاصله داخلی را انتخاب کنید، با فاصله C3 که معمولاً برای کاربردهای موتور الکتریکی که در آن گرما در حین کار ایجاد می شود مشخص می شود.
- بررسی کنید که نوع گریس و محدوده دما با چرخه کاری مورد انتظار و شرایط محیطی دستگاه مطابقت دارند
یادداشتی در مورد کلاس های تحمل
اکثر کاربردهای صنعتی بر روی بلبرینگ های کلاس تحمل استاندارد به خوبی اجرا می شوند. کاربردهای دقیق مانند دوک های ماشین ابزار یا موتورهای با سرعت بالا ممکن است به کلاس تحمل سخت تری نیاز داشته باشند که به جای ظرفیت بارگذاری، بر دقت چرخش و خروجی اثر می گذارد. تعیین یک کلاس دقت بالاتر از نیاز واقعی برنامه به سادگی هزینه را بدون افزودن مزیت اضافه می کند.
راهنمای نصب و نگهداری
یک بلبرینگ شیار عمیق که به خوبی انتخاب شده باشد، اگر به خوبی نصب شود، ممکن است زودتر از کار بیفتد. اقدامات زیر عمر سرویس را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
- فشار را روی حلقهای که فقط تداخل دارد فشار دهید، هرگز از طریق توپها، برای جلوگیری از آسیب آبجوشی به مسیر مسابقه.
- حلقه داخلی را قبل از نصب بر روی شفت تداخلی به آرامی گرم کنید نه اینکه آن را در جای سرد چکش کنید.
- شفت و محفظه را قبل از مونتاژ از شن تمیز نگه دارید، زیرا حتی ذرات ریز محبوس شده در مسیر مسابقه عمر خستگی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهند.
- مقدار گریس توصیه شده توسط سازنده را اعمال کنید، زیرا هم در زیر پر کردن و هم پر کردن بیش از حد یک بلبرینگ آب بندی شده، دمای کارکرد را افزایش می دهد.
- تراز بین شفت و سوراخ محفظه را بررسی کنید، زیرا یک بلبرینگ شیار عمیق فقط یک ناهماهنگی زاویه ای بسیار کوچک را قبل از اینکه توزیع بار در بین توپ ها ناهموار شود تحمل می کند.
- دما و سر و صدای کار را در حین راه اندازی کنترل کنید، زیرا افزایش هر یک معمولاً اولین علامت هشدار دهنده مشکل روانکاری یا تراز است.
مواد و ساخت بلبرینگ شیار عمیق
عملکرد یک بلبرینگ شیار عمیق به مواد اولیه و فرآیندی که برای شکل دادن به آن استفاده میشود، مدتها قبل از اینکه قطعه نهایی به دست مشتری برسد بازمیگردد. درک زنجیره تولید توضیح می دهد که چرا دو یاتاقان که از بیرون یکسان به نظر می رسند، پس از نصب در ماشین در حال کار می توانند رفتار بسیار متفاوتی داشته باشند.
مواد حلقه و توپ
بیشتر بلبرینگهای شیار عمیق از فولاد کروم سخت ساخته میشوند که اغلب با نام درجه آن به آن اشاره میشود، که تعادل خوبی از سختی، مقاومت در برابر خستگی و هزینه برای کارهای صنعتی عمومی ارائه میدهد. حلقهها ابتدا به شکل خشن در میآیند، که ساختار دانههای داخلی را در امتداد مسیر بار همتراز میکند و عملکرد خستگی بهتری نسبت به حلقهای که به سادگی از استوک میله ماشینکاری شده است، میدهد. پس از آهنگری، حلقهها از طریق تراشکاری، عملیات حرارتی، آسیاب و سنگزنی میروند، و هر یک از مسیرها به سطح آینهای میرسند که در کسری از میکرون اندازهگیری میشود. توپها از سیم تشکیل میشوند، سپس به صورت دستهای آسیاب میشوند تا زمانی که هر توپ در یک مجموعه با سایر توپها مطابقت داشته باشد، زیرا حتی عدم تطابق اندازه کوچک در یک یاتاقان باعث میشود تعداد انگشت شماری از توپها تقریباً تمام بار را حمل کنند در حالی که بقیه تقریباً آزاد هستند.
برای کاربردهایی که قرار گرفتن در معرض رطوبت یا مواد شیمیایی نگران کننده است، حلقه ها و توپ های فولادی ضد زنگ در دسترس هستند که مقدار کمی ظرفیت بار را برای مقاومت در برابر خوردگی مبادله می کنند. نسخههای هیبریدی سرامیکی، که از توپهای سرامیکی در حلقههای فولادی استفاده میکنند، در کار دوکی با سرعت بالا ظاهر میشوند، جایی که جرم توپ سبکتر، بارگذاری گریز از مرکز را با سرعت چرخشی شدید کاهش میدهد، اگرچه این ساختار خارج از استفاده عمومی استاندارد است.
ساخت قفس
قفس که گاهی اوقات نگهدارنده یا جداکننده نامیده می شود، توپ ها را به طور مساوی در اطراف مسیر مسابقه نگه می دارد تا به هم نخورد یا برخورد نکنند. قفسهای فولادی فشرده رایجترین انتخاب برای یاتاقانهای وظیفه استاندارد هستند، زیرا برای سرعتهای معمولی ارزان و به اندازه کافی قوی هستند. قفسهای پلیمری قالبگیری شده، معمولاً از نایلونهای تقویتشده شیشهای هستند، به دلیل جرم کمتری که دارند، آرامتر کار میکنند و سرعت کمی بالاتر را تحمل میکنند، به همین دلیل است که اغلب در یاتاقانهای موتور الکتریکی و موتورهای لوازم خانگی نشان داده میشوند. قفسهای برنجی ماشینکاری شده در کاربردهای سنگینتر یا دمای بالاتر ظاهر میشوند، جایی که یک پلیمر قالبگیری شده نرم میشود یا یک قفس فشرده شکل خود را تحت بار نگه نمیدارد.
بلبرینگ شیار عمیق در مقایسه با سایر انواع بلبرینگ رایج
مهندسان به ندرت یک نوع بلبرینگ را جدا انتخاب می کنند. این کمک می کند تا ببینید که چگونه یک بلبرینگ شیار عمیق در برابر سایر خانواده های بلبرینگ غلتشی که اغلب در طول بررسی طراحی با آن مقایسه می شود، قرار می گیرد.
| نوع بلبرینگ | ظرفیت شعاعی | ظرفیت محوری | قابلیت سرعت | بهترین مناسب برای |
| بلبرینگ شیار عمیق | متوسط به خوب | متوسط، هر دو جهت | بالا | شفت های عمومی با بار ترکیبی |
| بلبرینگ تماس زاویه ای | متوسط | خوب، یک جهت در هر یاتاقان | بالا | دوک ها و محورهای پمپ نیاز به تکیه گاه رانش قوی یک طرفه دارند |
| غلتک استوانه ای | خیلی خوبه | کم به هیچ | متوسط to high | بار شعاعی سنگین با حداقل نیروی رانش، مانند شفت گیربکس |
| غلتک مخروطی | خوب | خوب، یک جهت در هر یاتاقان | متوسط | توپی و شفت چرخ با بار شعاعی سنگین و رانش ترکیبی |
| بلبرینگ خود تراز | متوسط | نور | متوسط to high | شفتهایی که نمیتوان بدنه و تراز شفت را دقیقاً نگه داشت |
| بلبرینگ تراست | بسیار محدود | خیلی خوبه, one direction | کم تا متوسط | شفت های عمودی حامل بار محوری خالص |
این مقایسه به این دلیل است که یاتاقان توپ شیار عمیق همچنان برنده شکاف پیشفرض در بسیاری از صورتحسابهای مواد است. این نوع بلبرینگ به ندرت برنده یک دسته واحد در برابر یک نوع بلبرینگ تخصصی است، اما تنها نوع رایجی است که همزمان در بار شعاعی، بار محوری و سرعت عملکرد خوبی دارد و در عین حال یکی از کم هزینه ترین یاتاقان های نورد برای تولید و ذخیره سازی باقی می ماند.
انتخاب های روغن کاری و تأثیر آنها بر عمر خدمات
روانکاری اغلب توسط مهندسان بلبرینگ به عنوان بزرگترین اهرمی که بر عمر سرویس تاثیر می گذارد، قبل از حتی رتبه بار در بسیاری از خرابی های دنیای واقعی توصیف می شود. یک بلبرینگ شیار عمیق به یک لایه نازک از گریس یا روغن متکی است تا گویها را از سطح راهرو در نقطه تماس جدا کند، و روانکاری گرسنگی یکی از رایجترین علل ریشهای خرابی زودرس بلبرینگ در میدان است.
روغن کاری گریس
اکثر بلبرینگهای شیار عمیق مهر و موم شده و محافظتشده با گریس بهاندازهای برای طول عمر یاتاقان در شرایط عادی سرویس بستهبندی شدهاند. گریس مبتنی بر لیتیوم طیف وسیعی از دما را پوشش می دهد و برای اکثر وظایف صنعتی و لوازم خانگی مناسب است. گریس های تخصصی مبتنی بر پلی اوره یا روغن های پایه مصنوعی خدمات بیشتری را در کاربردهای موتور با دمای بالا یا در چرخه های کاری با زمان کار مداوم طولانی افزایش می دهند.
روغن کاری
باز کنید bearings running in a gearbox or pump housing that already carries a shared oil bath do not need their own grease charge at all, since the surrounding oil performs the same film forming job. Oil lubrication also carries heat away from the bearing more effectively than grease, which matters in high speed or high load duty where temperature rise becomes a limiting factor.
به عنوان یک راهنمای برنامه ریزی کلی، بلبرینگ های شیار عمیق مهر و موم شده که در یک محیط تمیز و دمای متوسط کار می کنند اغلب می توانند به چندین سال خدمات مداوم بدون هیچ گونه روغن کاری مجدد برسند، در حالی که یاتاقان های باز در یک محیط سخت تر ممکن است بسته به سرعت، بار و دمای محیط هر چند ماه یک بار نیاز به شارژ گریس برنامه ریزی شده داشته باشند. کاتالوگهای سازنده نمودارهای فواصل روغنکاری مجدد خاص را بر اساس اندازه سوراخ و ضریب سرعت منتشر میکنند و پیروی از آن زمانبندی بسیار ارزانتر از تعویض بلبرینگ برنامهریزی نشده است.
استانداردها و نمرات دقیق
ابعاد و تلورانس های بلبرینگ شیار عمیق از استانداردهای بین المللی پیروی می کند، دقیقاً به همین دلیل است که یک یاتاقان خریداری شده از یک تولید کننده معمولاً می تواند بدون هیچ گونه طراحی مجدد شفت یا محفظه اطراف، جایگزین یاتاقان خریداری شده از سازنده دیگری شود. ابعاد مرزی، به معنی سوراخ، قطر بیرونی و عرض، از اندازه استاندارد ISO پیروی میکنند، در حالی که کلاسهای تحملی که گردی، ریزش و تناسب را پوشش میدهند، از درجههای تحمل ISO یا مقیاس ABEC پیروی میکنند که معمولاً در آمریکای شمالی به آن اشاره میشود.
| کلاس تحمل | معادل ABEC | کاربرد معمولی |
| معمولی یا P0 | ABEC 1 | ماشین آلات صنعتی عمومی، موتورها، لوازم خانگی |
| P6 | ABEC 3 | شفت های کمکی ماشین ابزار، موتورهای با سرعت بالاتر |
| P5 | ABEC 5 | دوک های دقیق، شفت پمپ با سرعت بالا |
| P4 | ABEC 7 | دوک های اصلی ماشین ابزار، ابزار دقیق |
برای اکثر برنامههایی که قبلاً در این راهنما مورد بحث قرار گرفت، از جمله موتورها، لوازم خانگی، پمپها و گیربکسهای عمومی، بلبرینگهای کلاس تحمل معمولی بهترین و مقرون به صرفهترین انتخاب هستند. نمرات با دقت بالاتر هزینه ای را اضافه می کند که فقط زمانی نتیجه می دهد که دقت چرخشی یا عملیات با سرعت بسیار بالا واقعاً به آن نیاز داشته باشد.
حالت های رایج شکست و نحوه خواندن آنها
هنگامی که یک بلبرینگ شیار عمیق زودتر از حد انتظار از کار میافتد، الگوی سایش در مسیر مسابقه و توپها معمولاً مستقیماً به علت اصلی برمیگردد، که باعث میشود تجزیه و تحلیل شکست بهجای تمرین پس از مرگ، یک مرحله تشخیصی مفید باشد.
- نوارهای تیره صاف و یکنواخت در مسیر مسابقه معمولاً نشان دهنده روغن کاری ناکافی یا گریس است که در اثر دمای کار بیش از حد شکسته شده است.
- لکههای صاف روی تکتکهها یا الگوی تورفتگی منطبق بر روی مسیر مسابقه، که به نام برینلینگ معروف است، معمولاً به بارگذاری ضربهای در حین نصب یا لرزش در زمانی که محور ثابت بود، بازمیگردد.
- مسیری که نشان می دهد سایش به جای پخش یکنواخت در اطراف محیط، در یک طرف متمرکز شده است، معمولاً نشان دهنده ناهماهنگی شفت یا محفظه در هنگام مونتاژ است.
- حفرههای زنگزده روی حلقهها یا گویها به نفوذ رطوبت، اغلب ناشی از آببندی ناموفق، متراکم شدن، یا محیطهای شستشو که از درجه آببندی بلبرینگ بیشتر است، اشاره میکند.
- حفره های ریز و به طور مساوی که پس از یک دوره خدمات طولانی بدون هیچ یک از علائم بالا ظاهر می شوند، اغلب به سادگی خستگی تماس غلتشی کلاسیک است، که مکانیسم طبیعی پایان عمر برای یک یاتاقان به درستی اعمال شده است.
چرا زندگی خستگی به عنوان یک رتبه بیان می شود، نه یک تضمین
کاتالوگهای سازنده، رتبهبندی بار دینامیکی پایه را در کنار یک رقم عمر L10 منتشر میکنند، که تعداد چرخشهای محاسبهشدهای است که انتظار میرود نود درصد دسته بزرگی از یاتاقانهای یکسان، قبل از ظاهر شدن اولین علامت خستگی، تحت بار مشخص شده به آن برسند. یاتاقانهای منفرد میتوانند و میتوانند در شرایط تمیز، روغنکاری شده و بهدرستی از این رقم فراتر روند، در حالی که یک یاتاقان نصب شده ضعیف میتواند بدون در نظر گرفتن میزان محافظهکاری بار اصلی روی کاغذ، بسیار کمتر از آن خراب شود.
واژه نامه مرجع سریع
| مدت | معنی |
| حفاری | قطر داخلی بلبرینگ، مطابق با قطر شفت |
| قطر بیرونی | قطر بیرونی بلبرینگ، مطابق با سوراخ محفظه است |
| رتبه بندی بار دینامیکی | باری که یک بلبرینگ از نظر تئوری می تواند برای یک میلیون دور در سطح قابلیت اطمینان تعریف شده تحمل کند |
| رتبه بار استاتیک | باری که یک یاتاقان ثابت می تواند بدون تغییر شکل دائمی مسیر مسابقه تحمل کند |
| محدود کردن سرعت | حداکثر سرعت چرخشی طراحی یاتاقان و روغن کاری برای آن رتبه بندی شده است |
| ترخیص داخلی | شکاف داخلی کوچک بین توپ ها و مسیر مسابقه که امکان انبساط حرارتی در حین دویدن را فراهم می کند |
| بار شعاعی | نیرویی که عمود بر خط مرکزی شفت عمل می کند |
| بار محوری | نیرویی که در امتداد خط مرکزی شفت عمل می کند، که بار رانش نیز نامیده می شود |
چرا کیفیت منبع یابی به اندازه انتخاب سریال مناسب اهمیت دارد
دو یاتاقان با شماره قطعه یکسان چاپ شده روی سپر می توانند عملکرد بسیار متفاوتی در سرویس داشته باشند، زیرا سختی حلقه، گرد بودن توپ، مواد قفس و کیفیت گریس از بیرون قابل مشاهده نیستند. پایان ضعیف راه آهن و فاصله داخلی ناسازگار از علل شایع نویز و خرابی زود هنگام بلبرینگ است و این عیوب به ندرت تا زمانی که بلبرینگ نصب شده باشد ظاهر می شود. دقیقاً به همین دلیل است که منبع یابی از یک تولید کننده با کنترل کیفیت ثابت به همان اندازه که انتخاب سری ابعاد صحیح در وهله اول اهمیت دارد.
تامین یاتاقان های توپی شیار عمیق از شرکت Ningbo Sanya Bearing Co., Ltd.
شرکت Ningbo Sanya Bearing یک کاتالوگ کامل از بلبرینگهای شیار عمیق تک ردیفی را تولید میکند که سریهای 6200، 6300، 6000 و 6900 را پوشش میدهد، از جمله اندازههای درخواستی روزمره مانند یاتاقانهای 6208، یاتاقانهای 6306، بلبرینگهای Z20، 6306. 6206، 6207 بلبرینگ، 6302 یاتاقان و 6304 یاتاقان، همه تحت عملیات حرارتی کنترل شده و بازرسی ابعادی تولید می شوند.
- باز کنید, ZZ shielded and RS or 2RS sealed configurations available across standard and C3 internal clearance
- گزینه های مواد حلقه فولادی کروم و فولاد ضد زنگ برای کاربردهای استاندارد مقاوم در برابر کار و خوردگی
- قابلیت تولید حجم مناسب برای تولید کنندگان موتور، کارخانه های لوازم خانگی، تامین کنندگان خودرو و توزیع کنندگان صنعتی
- دادههای رتبهبندی ابعاد و بار مطابق با استانداردهای بلبرینگ بینالمللی برای افت مستقیم جایگزینی ارائه شده است.
برای خریدارانی که تامین کنندگان را با اندازه حفره خاص یا لیست کامل قطعات مقایسه می کنند، شرکت Ningbo Sanya Bearing Co., Ltd. یک گزینه عملی است که ارزش آن را دارد که در کنار سایر تولید کنندگان در نظر گرفته شده، پیشنهاد قیمت داشته باشند.
سوالات متداول
این یک یاتاقان غلتشی است که گویهایی بین دو حلقه که دارای شیارهای عمیق و نزدیک به هم هستند، میباشد که برای پشتیبانی از یک محور چرخنده در برابر فشار شعاعی و فشار متوسط از پهلو به پهلو ساخته شده است.
موتورهای الکتریکی، لوازم خانگی، لوازم جانبی خودرو، پمپ ها، گیربکس ها، ابزارهای برقی و ماشین آلات صنعتی عمومی، اساساً در هر جایی که یک شفت به پشتیبانی محوری شعاعی و سبک با اصطکاک کم نیاز دارد.
بله. نسخه تک ردیفی اکثر برنامه ها را پوشش می دهد، و نسخه دو ردیفه تنها زمانی مورد نیاز است که بار شعاعی بیش از آن چیزی باشد که یک یاتاقان تک ردیفی از همان حفره می تواند حمل کند.
ZZ نشاندهنده یک محافظ فلزی است که در هر دو طرف یاتاقان نصب شده است تا گریس را به داخل و ذرات درشت را بدون افزودن اصطکاک مالشی خارج کند، بنابراین قابلیت سرعت نزدیک به یاتاقان باز میماند.
ابتدا قطر سوراخ شفت را اندازه بگیرید، سپس قطر سوراخ محفظه را بررسی کنید و هر دو را با جدول ابعاد سازنده مطابقت دهید، زیرا اندازه سوراخ عامل اصلی تعیین کننده شماره قطعه صحیح است.
بله، در حد عقل. یک بلبرینگ شیار عمیق می تواند یک شفت عمودی را پشتیبانی کند و وزن مجموعه دوار را به عنوان بار محوری تحمل کند، اما اگر بار محوری سنگین و پیوسته باشد، جفت کردن آن با یک یاتاقان رانش اختصاصی یا حرکت به یک یاتاقان تماس زاویه ای معمولاً عمر طولانی تر و قابل پیش بینی تری می دهد.
سری 6300 متعلق به خانواده ابعاد متوسط است، به این معنی که حلقههای ضخیمتر، قطر بیرونی بزرگتر و بارگذاری بالاتری نسبت به یاتاقانهای ابعاد سبک معادل سری 6200 دارند، حتی اگر هر دو اندازه سوراخهای یکسانی داشته باشند و بر روی یک قطر شفت نصب شوند.
آوردن آن همه با هم
یک بلبرینگ شیار عمیق جایگاه خود را به عنوان یاتاقان نورد پیشفرض در بسیاری از صنایع به دست میآورد، زیرا چندین مشکل را به طور همزمان با یک جزء ساده، به خوبی استاندارد شده حل میکند. این بار شعاعی را پشتیبانی می کند، بار محوری متوسط را در هر جهت پشتیبانی می کند، بی سر و صدا با سرعت بالا کار می کند، و در خارج از قفسه در اندازه سوراخ در دسترس است تا تقریباً با هر محوری که مهندس طراحی می کند مطابقت داشته باشد. چه مورد نیاز روی میز یک 6202 ZZ برای یک موتور فن کوچک، یک یاتاقان 6208 برای یک دمنده صنعتی، یا یک یاتاقان 6306 برای یک گیربکس تجهیزات مزرعه باشد، هندسه شیار زیرین و منطق انتخاب که در این راهنما توضیح داده شده است، ثابت می ماند. درست کردن اندازه سوراخ نقطه شروع است، تطبیق نوع آب بندی با محیط عملیاتی مرحله دوم است، و تهیه قطعه از یک سازنده با کنترل کیفیت ثابت چیزی است که در واقع یک مشخصات صحیح روی کاغذ را به بلبرینگ تبدیل می کند که زمانی که در یک ماشین واقعی می چرخد همان کاری را که کاتالوگ می گوید باید انجام دهد.
رتبه بندی بار و ابعاد ذکر شده در این راهنما مقادیر کاتالوگ معمول منتشر شده برای بلبرینگ های شیار عمیق فولادی استاندارد را منعکس می کند و برای مرجع عمومی ارائه شده است. همیشه قبل از نهایی کردن طرح، مشخصات دقیق را در برابر کاتالوگ فعلی سازنده تامین کننده قطعه تایید کنید.









