عناصر نورد، یاتاقان های نورد شعاعی با غلتک های استوانه ای هستند. ساختار داخلی غلتک‌های استوانه‌ای غلتک‌هایی را می‌پذیرد که به صورت موازی چیده شده‌اند و فاصله‌ها یا فاصله‌دهنده‌ها بین غلتک‌ها نصب می‌شوند که می‌تواند از شیب غلتک‌ها یا اصطکاک بین غلتک‌ها جلوگیری کند و به طور موثر از افزایش گشتاور چرخشی جلوگیری کند. [1]
نام چینی: غلتک استوانه ای. نام خارجی: نام مستعار: نام انگلیسی: بلبرینگ غلتکی استوانه ای کاربرد: موتورهای بزرگ و متوسط، لوکوموتیوها و وسایل نقلیه عملکرد اصلی: کاهش اصطکاک
مقدمه
غلتک استوانه ای
غلتک های استوانه ای و مسیرهای مسابقه یاتاقان های تماسی خطی هستند. ظرفیت بار، عمدتاً بار شعاعی را تحمل می کند. اصطکاک بین المنت نورد و دنده رینگ کم است که برای چرخش با سرعت بالا مناسب است. با توجه به اینکه رینگ دارای دنده است یا خیر، می توان آن را به غلتک های استوانه ای تک ردیفی مانند NU، NJ، NUP، N، NF و غلتک های استوانه ای دو ردیفه مانند NNU و NN تقسیم کرد. بلبرینگ ساختاری است که در آن می توان حلقه داخلی و خارجی را از هم جدا کرد.
رولبرینگ های استوانه ای بدون دنده در حلقه داخلی یا خارجی، حلقه های داخلی و خارجی می توانند نسبت به جهت محوری حرکت کنند، بنابراین می توان از آنها به عنوان یاتاقان های انتهای آزاد استفاده کرد. رولبرینگ های استوانه ای با دنده های دوتایی در یک طرف حلقه داخلی و حلقه بیرونی و یک دنده در طرف دیگر حلقه می توانند درجاتی از بار محوری را در یک جهت تحمل کنند. معمولاً از قفس مهر زنی فولادی یا قفس جامد تراشکاری آلیاژ مس استفاده می شود. با این حال، بخشی از استفاده از قفس تشکیل پلی آمید نیز وجود دارد.
ویژگی های بلبرینگ
1. غلتک و raceway در تماس خط یا خط تریم شده هستند و ظرفیت باربری شعاعی بزرگ است که برای تحمل بارهای سنگین و بارهای ضربه ای مناسب است.
2. ضریب اصطکاک کوچک است، مناسب برای سرعت بالا، و سرعت حد نزدیک به یاطاقان توپ شیار عمیق است.
3. انواع N و NU می توانند به صورت محوری حرکت کنند و می توانند با تغییرات در موقعیت نسبی شفت و محفظه ناشی از انبساط حرارتی یا خطاهای نصب سازگار شوند و می توانند به عنوان تکیه گاه های انتهای آزاد استفاده شوند.
4. الزامات پردازش برای شفت یا سوراخ صندلی بالا است. پس از نصب بلبرینگ، انحراف نسبی محور حلقه بیرونی باید به شدت کنترل شود تا از تمرکز تنش تماسی جلوگیری شود.
5. حلقه داخلی یا حلقه بیرونی را می توان برای نصب و برداشتن آسان از هم جدا کرد.
ویژگی های محصول
غلتک استوانه ای در تماس خطی با مسیر مسابقه است و ظرفیت بار شعاعی زیادی دارد. هم برای بارهای سنگین و هم برای بارهای ضربه ای و هم برای چرخش با سرعت بالا مناسب است.
راهروهای غلتکی استوانه ای و عناصر نورد هندسی هستند. پس از طراحی بهبود یافته، ظرفیت باربری بالاتری دارد. طراحی ساختاری جدید دنده و وجه انتهایی غلتک نه تنها ظرفیت باربری محوری بلبرینگ را بهبود می بخشد، بلکه شرایط روانکاری ناحیه تماس بین وجه انتهایی غلتک و دنده را نیز بهبود می بخشد. عملکرد بلبرینگ ها
طبقه بندی ساختاری
نوع سازه ای
1. نوع N0000 بدون دنده در حلقه بیرونی و NU0000 بدون دنده در حلقه داخلی. رولبرینگ های استوانه ای می توانند بارهای شعاعی بزرگ را بپذیرند، سرعت حد بالایی دارند، جابجایی محوری شفت یا محفظه را محدود نمی کنند و نمی توانند بار محوری را بپذیرند.
2. رولبرینگ های استوانه ای NJ0000 و NF0000 با دنده ها در هر دو حلقه داخلی و خارجی می توانند جابجایی محوری شفت یا محفظه را در یک جهت مهار کنند و می توانند یک محور کوچک یک طرفه را بپذیرند. بار. بلبرینگ‌های NU0000 به علاوه HJ0000، NJ0000 به علاوه HJ0000، NUP0000 می‌توانند جابجایی محوری شفت یا محفظه را در هر دو جهت در داخل منطقه ترخیص محوری بلبرینگ وارداتی، و می تواند بارهای محوری دو طرفه کوچک را بپذیرد.
دسته بلبرینگ
یاتاقان های غلتکی استوانه ای یاتاقان های قابل جدا شدن هستند که نصب و جداسازی آنها بسیار راحت است. رولبرینگ های استوانه ای می توانند بارهای شعاعی زیادی را تحمل کنند و برای استفاده در عملیات با سرعت بالا مناسب هستند.
این نوع یاتاقان اجازه می دهد تا خطای زاویه (شیب) بین محور حلقه داخلی و محور حلقه بیرونی بسیار کوچک باشد، فقط 2' تا 4'. بنابراین، دقت ماشینکاری شفت و صندلی بلبرینگ نسبتاً بالا است. در غیر این صورت، بار ناهموار یا تمرکز تنش به راحتی در قسمت تماس مسیر مسابقه رخ می دهد. با این حال، وقوع غلظت تنش را می توان با اصلاح شینه های تماس غلتک ها یا مسیرهای مسابقه کاهش داد.
رولربرینگ های استوانه ای را می توان با توجه به تعداد ردیف المان های غلتکی نصب شده به سازه های مختلفی از قبیل غلتک تک ردیفه، دو ردیفه و چند ردیفه تقسیم کرد. بلبرینگ‌های ساختاری مختلف نیز در طراحی موقعیت دنده منعکس می‌شوند. در میان آنها، رولبرینگ های استوانه ای رایج دارای اشکال زیر هستند:
رولبرینگ های استوانه ای تک ردیفه: رولبرینگ های استوانه ای تک ردیفی، یاتاقان های جداشدنی هستند که به راحتی نصب و جدا می شوند. هر دو حلقه را می توان محکم نصب کرد، و خط تماس بین غلتک و راهرو را می توان برای کاهش تمرکز تنش اصلاح کرد.
غلتک استوانه ای دو ردیفه: رولبرینگ استوانه ای دو ردیفه متعلق به یاتاقان شناور است و قابلیت تفکیک آن باعث می شود نصب و جداسازی آن بسیار راحت باشد. هر دو فرول می توانند چسبندگی محکمی داشته باشند. یاتاقان‌های غلتکی استوانه‌ای دو ردیفه به سختی اجازه دارند زاویه شیب داشته باشند.
بلبرینگ تک ردیفی
N، نوع NU
حلقه بیرونی بلبرینگ نوع N هیچ دنده ای ندارد و در دو طرف حلقه داخلی دنده هایی وجود دارد. جابجایی در هر دو جهت محوری بین شفت و محفظه یاتاقان می تواند مجاز باشد. بلبرینگ نوع NU دارای دنده در دو طرف حلقه بیرونی و بدون دنده در حلقه داخلی است. همچنین امکان جابجایی شفت نسبت به محفظه یاتاقان در هر دو جهت محوری وجود دارد. بنابراین، این نوع سازه برای استفاده به عنوان یاتاقان انتهایی شل مناسب است.
NJ، نوع NF
بلبرینگ های نوع NJ دارای دنده هایی در دو طرف حلقه بیرونی و دنده هایی در یک طرف حلقه داخلی هستند. می تواند مقدار معینی از بار محوری یک طرفه را تحمل کند. نوع NF دارای دنده هایی در یک طرف حلقه بیرونی و دنده هایی در دو طرف حلقه داخلی است. همچنین می تواند مقدار مشخصی بار محوری یک طرفه را تحمل کند. بنابراین، این نوع سازه برای استفاده به عنوان یاتاقان مکان یابی محوری یک طرفه مناسب است.
NUP، نوع NFP
یاتاقان‌های نوع NUP دارای دنده‌هایی در دو طرف حلقه بیرونی، یک دنده تک (ثابت) در یک طرف حلقه داخلی و یک دنده صاف قابل جداسازی در طرف دیگر هستند. می تواند مقدار معینی از بار محوری دو طرفه را تحمل کند.
حلقه بیرونی یاتاقان از نوع NFP دارای یک دنده تکی (ثابت) در یک طرف، و یک دنده صاف قابل جدا شدن در طرف دیگر است که در دو طرف حلقه داخلی دنده هایی وجود دارد. همچنین می تواند مقدار معینی از بار محوری دو طرفه را تحمل کند. این نوع بلبرینگ ساختاری می تواند جابجایی شفت را نسبت به صندلی یاتاقان در هر دو جهت محوری محدود کند. بنابراین، برای استفاده به عنوان یک بلبرینگ انتهای ثابت مناسب است.
نوع NH (NJ به علاوه HJ).
بلبرینگ نوع NH ترکیبی از بلبرینگ نوع NJ و حلقه نگهدارنده شیبدار نوع HJ است. از آنجایی که حلقه داخلی بلبرینگ نوع NUP کوتاه است و حلقه نگهدارنده صاف ثابت نیست، استفاده از آن ناخوشایند است، در حالی که بلبرینگ نوع NH می تواند از عرض کل حلقه داخلی بلبرینگ نوع NJ برای حفظ محکم تر استفاده کند. متناسب با شفت علاوه بر این، بلبرینگ نوع NH برای نصب و جداسازی راحت تر است.
بلبرینگ های نوع NH می توانند جابجایی شفت را نسبت به صندلی یاتاقان در هر دو جهت محوری محدود کنند. بنابراین، برای استفاده به عنوان یک بلبرینگ انتهای ثابت مناسب است.
بلبرینگ دو ردیفه
رولبرینگ های استوانه ای دو ردیفه دارای دو ساختار هستند: سوراخ داخلی استوانه ای و سوراخ داخلی مخروطی (کد پشت یاتاقان به اضافه K). این نوع بلبرینگ دارای مزایای ساختار فشرده، صلبیت بالا، ظرفیت باربری زیاد و تغییر شکل کوچک پس از بارگیری است و به ویژه برای پشتیبانی از دوک های ماشین ابزار مناسب است. سوراخ داخلی مخروطی همچنین می تواند نقش تنظیم میکرو فاصله را ایفا کند و می تواند ساختار دستگاه موقعیت یابی را ساده کرده و نصب و جداسازی قطعات را تسهیل کند. رولبرینگ های استوانه ای دو ردیفه که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند دارای اشکال زیر هستند:
نوع NN، NNU
حلقه بیرونی بلبرینگ نوع NN بدون دنده است و در دو طرف حلقه داخلی دنده و یک دنده میانی در وسط وجود دارد. جابجایی در دو جهت در جهت محوری بین شفت و محفظه یاتاقان می تواند مجاز باشد.
حلقه بیرونی بلبرینگ NNU دارای دنده در دو طرف و یک دنده میانی در وسط است و حلقه داخلی بدون دنده است. جابجایی در دو جهت در جهت محوری بین شفت و محفظه یاتاقان می تواند مجاز باشد. بنابراین، این نوع سازه برای یاتاقان انتهایی متحرک مناسب است. قفس های این نوع بلبرینگ ها بیشتر قفس های جامد ساخت خودرو هستند.
نوع NNF
بلبرینگ نوع NNF یک رولبرینگ استوانه ای کامل مکمل دو ردیفه است. بلبرینگ از یک حلقه بیرونی با دنده میانی و دو حلقه داخلی با دنده دوتایی تشکیل شده است. غلتک ها توسط دنده های حلقه داخلی هدایت می شوند و دو حلقه داخلی توسط یک حلقه گیره به هم متصل می شوند. علاوه بر بار شعاعی بزرگ و بار محوری، سازه می تواند ممان واژگونی را نیز تحمل کند، بنابراین اغلب به عنوان یک یاتاقان انتهایی ثابت استفاده می شود.
مهر و موم تماس در هر دو طرف بلبرینگ NNF استفاده می شود. یاتاقان با گریس پر می شود و دمای کار گریس -50 درجه به مثبت ۱۱۰ درجه است، اما به دلیل محدودیت مواد آب بند، دمای کار بلبرینگ به -40 محدود می شود. درجه به مثبت 80 درجه . در شرایط کاری خوب، بلبرینگ NNF مهر و موم شده نیازی به نگهداری ندارد. اگر بلبرینگ برای مدت طولانی در بخار آب یا محیط آلوده قرار داشته باشد و با سرعت متوسط و بالا کار کند، می توان آن را از طریق شیار روغن روانکاری و سوراخ روغن روان کننده روی رینگ بیرونی تنظیم کرد. بلبرینگ ها دوباره روغن کاری می شوند.
بلبرینگ چهار ردیفه
رولبرینگ های چهار ردیفه استوانه ای عمدتاً در کارخانه های نورد سرد و گرم، آسیاب های خالی و سایر ماشین آلات آسیاب نورد استفاده می شود. بلبرینگ یک ساختار جداگانه است و حلقه یاتاقان و اجزای عنصر نورد را می توان به راحتی از هم جدا کرد. نصب و جداسازی قطعات بسیار راحت است.
نوع FC
بلبرینگ نوع FC از دو حلقه بیرونی و یک حلقه داخلی تشکیل شده است. هر حلقه بیرونی دارای دنده در دو طرف و یک دنده میانی در وسط است و حلقه داخلی بدون دنده است.
نوع FCD
بلبرینگ نوع FCD در واقع ترکیبی از دو بلبرینگ نوع NN است.
بلبرینگ های نوع FC و نوع FCD می توانند جابجایی محوری را در دو جهت بین شفت و محفظه یاتاقان اجازه دهند. بنابراین، این نوع سازه برای یاتاقان انتهایی متحرک مناسب است. قفس این نوع بلبرینگ بیشتر بدنه خودرو را 13:58 می پذیرد.
کاربرد
استفاده از بلبرینگ
موتورهای الکتریکی بزرگ و متوسط، انبارهای نورد، دوک‌های ماشین ابزار، موتورهای احتراق داخلی، ژنراتورها، توربین‌های گازی، گیربکس‌ها، کارخانه‌های نورد، صفحه‌های ارتعاشی و ماشین‌آلات بالابر و حمل و نقل و غیره.
کلاس دقت
رولبرینگ های استوانه ای را می توان با توجه به درجه دقت به PO، P6، P5، P4، P2 تقسیم کرد. درجه های دقت از پایین به بالا مرتب شده اند.
روش تنظیم فاصله شعاعی رولبرینگ های استوانه ای:
انتخاب یاتاقان‌های غلتکی استوانه‌ای سریع و آسان است و بار شعاعی جامع بر روی بار ثابت از حلقه ثابت راهروی رینگ محلی در معرض دید قرار می‌گیرد و به شفت یا یاتاقان مربوطه منتقل می‌شود. مشخصه این بار این است که بردار بار شعاعی یک برآیند و حلقه نسبتا ایستا است. تحمل حلقه بار را می توان نسبتاً شل استفاده کرد.
بار چرخشی حاصل بار شعاعی حلقه غلتک استوانه‌ای کامل مکمل است که بر روی درام که در جهت محیطی می‌چرخد و قسمت‌های مختلف چرخش، مانند بار دورانی، که توسط حلقه فاز بردار حاصل به صورت شعاعی می‌چرخد، می‌باشد. بار، توسط بار چرخشی تحمل می شود. . حلقه بار دوار محکم نصب شده است، در موارد خاص، بار، مانند انتخابی، سبک یا سنگین است، بار در سرعت کم فقط گاهی اوقات است، یاتاقان از مواد سخت ساخته شده است و زبری سطح بالا است، بار چرخشی حلقه یاتاقان را نیز می توان به صورت شل استفاده کرد.
بار سوم بار یا بار غیر جهت دار را نوسان می دهد، جهت ترکیبی بار شعاعی حلقه بار نامشخص است، با اثر مسیر حلقه بردار بار شعاعی حلقه ترکیبی، بار ضربه، ارتعاش مشخص می شود. در یک منطقه خاص، ارتعاش، باری که جهت آن نوسان است، غلتک باید ناحیه خاصی را تحمل کند، یا باری که بر یاتاقان وارد می شود، مقدار بار اغلب تغییر می کند. برای تحمل نوسان باربر، باید از حلقه بیرونی و محیط، یاتاقان و سوراخ با همکاری نزدیک استفاده شود.
روش های رایج برای تنظیم فاصله شعاعی غلتک های استوانه ای کامل به شرح زیر است:
1. برای فاصله جانبی بوش های بلبرینگ استوانه ای و بیضوی می توان آن را با آسیاب دستی و تراشیدن یا روش ترمیم و تراشیدن پس از افزودن لایی و چرخش در وسط بلبرینگ تنظیم کرد.
2. برای فاصله بالای بوش های یاتاقان استوانه ای و بیضوی، می توان آن را با آسیاب دستی و خراش دادن یا با افزودن لنت ها به وسط یاتاقان هنگامی که شرایط اجازه می دهد تنظیم کرد.
3. برای بوش بلبرینگ ثابت با چند گوه روغن اصولاً تعمیر و تنظیم فاصله بوش بلبرینگ مجاز نیست. اگر فضای خالی مناسب نیست، پد جدید باید تعویض شود.
4. برای لنت‌های یاتاقان کج‌شونده گوه‌ای چند روغنی، لنت‌های خراش‌دهنده مجاز به تعمیر نیستند و در مواقعی که فاصله مناسب نیست، لنت‌ها باید تعویض شوند. برای کاشی‌هایی با ضخامت قابل تنظیم، مقدار کاشی‌ها را می‌توان با افزودن یک پد فولادی ضد زنگ در زیر بلوک تنظیم پشت کاشی یا با کاهش ضخامت بلوک تنظیم تنظیم کرد. توجه داشته باشید که برای لنت‌های یاتاقان کج‌شونده گوه‌ای چند روغنی، خطای ضخامت بین لنت‌های همان گروه باید کمتر از 0.01 میلی‌متر باشد.
به مشکل توجه کنید
لرزش
در استفاده معمولی، لرزش نسبت به آسیب یاتاقان کاملاً حساس است، پوسته شدن، فرورفتگی، زنگ زدگی، ترک، سایش و غیره در اندازه گیری ارتعاش یاتاقان منعکس خواهد شد. بنابراین، با استفاده از ابزار اندازه‌گیری ارتعاش یاتاقان (آنالایزر فرکانس و غیره) می‌توان بزرگی ارتعاش را اندازه‌گیری کرد و از طریق توزیع فرکانس وضعیت خاص ناهنجاری را استنباط کرد. مقادیر اندازه گیری شده بسته به شرایط عملکرد بلبرینگ یا موقعیت نصب سنسور متفاوت است، بنابراین لازم است مقادیر اندازه گیری شده هر دستگاه از قبل برای تعیین استاندارد قضاوت تحلیل و مقایسه شود.
درجه حرارت
دمای بالا اغلب نشان می دهد که یاتاقان غلتکی استوانه ای در وضعیت غیرعادی قرار دارد. دمای بالا نیز برای روان کننده های بلبرینگ مضر است. گاهی اوقات گرم شدن بیش از حد بلبرینگ را می توان به روان کننده یاتاقان نسبت داد. اگر یاتاقان به طور مداوم در دمای بیش از 125 درجه به مدت طولانی بچرخد، عمر بلبرینگ کاهش می یابد. علل یاتاقان های دمای بالا عبارتند از: روانکاری ناکافی یا روغن کاری بیش از حد، ناخالصی های موجود در مسیر یاتاقان، سرعت محدود بیش از حد بالا، و عملکرد طولانی مدت بیش از حد بلبرینگ.