قفسه بلبرینگ


طراحی قفسه
کارآیی‌های اصلی قفسه:
نگهداری المان‌های غلتکی (ساچمه و رولر)
* جداسازی المان‌های غلتکی به منظور جلوگیری از اصطکاک و ایجاد حرارت بالا
* نگهداری المان‌های غلتکی در فواصل مساوی به منظور پخش یکنواخت بار
* هدایت المان‌های غلتکی به منظور ایجاد حرکت انتقالی حین چرخش بیرینگ
 
بلبرینگ و انواع قفسهبلبرینگ و انواع قفسهبلبرینگ و انواع قفسهبلبرینگ و انواع قفسهبلبرینگ و انواع قفسه
قفسه‌ها در بیرینگ به دو گروه تقسیم می‌شوند:
* قفسه پرس شده (PressedCage)
* قفسه یکنواخت (SolidCage)

قفسه پرس شده:
معمولاً از ورق‌های فولادی ساخته می‌شوند اما در بعضی مواقع از جنس برنجی نیز تهیه می‌گردند. در مقایسه با قفسه‌های فلزی ماشین‌کاری شده مزیت این قفسه‌ها وزن کم آن می‌باشد. از آنجاییکه این نوع قفسه‌ فضای خالی بین رینگ داخلی و رینگ خارجی را پر نمی‌کند، روانکار به راحتی وارد بیرینگ شده و در فضای داخلی قفسه ذخیره می‌گردد.
بر طبق یک قاعده، این نوع قفسه تنها در شماره فنی بیرینگ مشخص می‌شود، چرا که به عنوان جزئی از قسمتهای استاندارد طراحی شده در بیرینگ فرض نمی‌شود.


قفسه یکنواخت:
عموماً از مواد فلزی، رزین‌های فنولیک و پلی‌آمید تهیه و در شماره بیرینگ نشان داده می‌شوند. قفسه‌های فلزی ماشین‌کاری شده معمولاً  در جایی که نیرو و درجه حرارت بالا باشد، استفاده می‌شوند.
این نوع قفسه‌ها برای بیرینگ‌هایی که سرعت بالا دارند و لازم باشد که نیروی داخلی به حداقل برسد استفاده می‌گردند و معمولاً از مواد سبک، مانند فلزات سبک، پلی‌آمید یا رزین‌های فنولیک ساخته می‌شوند.
قفسه‌های یکنواخت پلی‌آمیدی به روش تولید در قالب‌های تزریقی تهیه می‌شوند و ظرفیت تحمل بار به میزان زیادی را دارا می‌باشند. اشکال قفسه‌ها می‌تواند بوسیله تنوع در شکل قالب‌های تزریقی با دقت و سرعت بالا تولید گردد و هزینه تولید را به حداقل کاهش می‌دهد.
تاثیر مثبت قابلیت ارتجاعی پلی‌آمید (flexibility)و وزن سبک آن، در مورد بیرینگ‌هایی که تحت ضربه و شتاب‌های مثبت و منفی شدید قرار دارند، قابل توجه بوده و همچنین خواص خوب لغزشی این مواد در کنار تحمل خوب در برابر حرکت‌های ناگهانی، از خواص منحصر به فرد این نوع قفسه‌ها می‌باشد.
قفسه‌های فیبری (پلی‌آمید) برای شرایط عملیاتی یکنواخت (steady-state operation)حداکثر تا 120 درجه سانتی‌گراد مناسب است. برخی از افزودنیهای موجود در روغن (در شرایطی که از روغن به عنوان روانکار استفاده می‌شود) ممکن است باعث کاهش عمر قفسه‌ها شود.
نمودار زیر رابطه بین عمر مفید قفسه‌ها، دما و نوع روانکار را در شرایط عملیاتی یکنواخت برای یک نوع بیرینگ نشان می‌دهد.
در درجه حرارت بالاتر، روغن‌های کار کرده می‌توانند به شدت برای عمر قفسه‌ها مضر باشند و تعویض روانکار در زمان مناسب بسیار مهم و قابل تامل است.
انتخاب نوع قفسه:
انواع قفسه‌ها بر حسب نوع و سایز بیرینگ با مشخصات و جزئیات بیشتر در طراحی و کاربرد آنها به صورت مجزا تعریف می‌شوند. و این تعاریف به صورت استاندارد توسط تمامی سازندگان بیرینگ در جداول مربوط به انواع بیرینگ‌های تولیدی شرکت سازنده منعکس گردیده است. فقط در شرایط کاربردی خاص (که اساساً توسط طراح تعیین می‌گردد) باید از قفسه‌های مخصوص استفاده شود. لذاتحت شرایط عمومی کاربردی نمی‌توان بین قفسه‌ها با جنس‌های مختلف (فولادی – برنجی یا فیبری) از نظر کیفی اولویت‌بندی خاصی ملحوظ داشت.

ساخت بلبرینگ


ماده اولیه جهت تولید ساچمه ها یا غلطک ها ، حلقه های بلبرینگ یا رولبرینگ عبارتند از مفتول ها ، لوله ها ، مواد نورد شده و مواد فورج شده
 
حلقه ها با اندازه متوسط و کوچک بوسیله ماشین تراش یا چند محور ، بطور اتو ماتیک ماشینکاری شده و حلقه های بزرگ بوسیله ماشین های فرز و داخل تراش ماشین کاری می شوند.
بعد از انجام ماشینکاری بر روی قطعات ، عملیات حرارتی انجام می گیرد تا سختی و استحکام مطلوب حاصل آید . در این فرآیند حلقه ها بوسیله سوخت گازی یا الکتریسیته درون کوره های مداوم یا غیر مداوم تا بالای 800 درجه سانتی گراد حرارت دیده و در روغن یا حمامی از نمک بطور سریع و کنترل شده سرد می شوند.
جهت از بین بردن تردی و افزایش چقرمگی ، قطعات تحت عملیات حرارتی ثانویه ای بازگشت داده می شوند سختی بدست آمده از این روش  60-66 HRCمی باشد . پس از عملیات حرارتی وجوه جانبی و داخلی و خارجی سنگ زده شده و بوسیله سنگ زنی دقیق صیقل داده و پرداخت می گردد.
اجزاء غلتشی ( ساچمه ها و غلطک ها ) ابتدا به شکل سیم یا مفتول می باشند.
تحت فرآیند ویژه ای سیم یا مفتول بوسیله یک پرس به قطعات کوچک بریده می شود و سپس بوسیله دستگاه پرس ما بین قالب فشرده شده و به شکل ساچمه یا غلطک خام در می آید . غلطک های بزرگ نیز بوسیله ماشینکاری ( تراشکاری ) تهیه می شوند.
زایده ایجاد شده در فرآیند پرسکاری بوسیله قرار گرفتن ما بین دیسک های ساینده حذف می گردند . بوسیله سنگ زنی و دستگاه غلتشی قطر ساچمه کاهش داده می شود ، گردی مورد نظر بوجود آمده و سطح مناسب ایجاد می گردد.
 
بعد از عملیات سختکاری و بازگشت ، عملیات پرداخت کاری بیشتر انجام می پذیرد .سپس اجزاء غلتشی بوسیله یک عامل پرداخت کننده مناسب صیقل داده شده و در نهایت این اجزاء بر طبق قطرشان درجه بندی می گردند.
شبکه ها نیز از طریق کشش عمیق نوارهای فولادی یا برنجی و یا بوسیله ماشینکاری و پرس از لوله ها ایجاد می گردند . تولید این شبکه ها شامل یک سری از عملیات پرسکاری یا سایر فرآیند های ماشینکاری و اتصالات ( نظیر نقطه جوش ) می باشد قطعه تکمیل شده در حین چرخش مورد آزمایش صدا قرار گرفته و دقت ابعادی و صافی سطوح و عملکرد قطعات مورد آزمون واقع می گردند.


جنس بلبرینگ


جنس بلبرینگ ها از فولاد آلیاژی کرم دار پر کربن انتخاب می شود.
این نوع بلبرینگ ها از نوع قابل سخت کاری عمقی است و دارای حداقل سختی لازم ( معادل 58 راکول سی ) برای اجزای بلبرینگ می باشد.
حلقه ها و ساچمه ها را از فولاد های آلیاژی سخت ( 1 درصد کربن ، 1.5 در صد کرم ، 0.15 در صد سیلیسم . 0.3 درصد منگنز ) فولادی که این قابلیت را دارد در طبقه بندی صنعتی فولادهای با شماره 521100 شناخته می شود که این سریال نشان دهنده فولاد آلیاژی با 1 درصد کروم و 1 درصد کربن می باشد.
در برخی موارد از فولاد سمانته ای ، فولاد های ضد زنگ و غیر مغناطیس ویا برنز انتخاب می کنند.
البته در شرایطی که بلبرینگ در معرض زنگ زدگی قرار دارد برای ساختن آن از فولاد ضد زنگ با شماره شناسایی 440 استفاده میگردد.

 

قفس ها یا جدا کننده ها در بلبرینگ های کوچک از جنس ورق های فولادی یا برنجی پرس می شوند و در بلبرینگهای بزرگ از جنس فولاد یا برنج و یا فلزات سبک ضربه زنی می گردند. 

بلبرینگ


بلبرینگ (به انگلیسی: Ball bearing) گونه‌ای از یاتاقان‌ها هستند که کاربرد وسیعی در ابزارهای مختلف مانند دیسک‌های سخت رایانه و اسکیت‌ها دارند. بلبرینگ‌ها می‌توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در جاهایی به کار می‌روند که بار به‌نسبت کوچک باشد. در یک بلبرینگ بار از لایه? خارجی به گوی‌ها اعمال می‌شود و از آنجا فشار به لایه? داخلی منتقل می‌گردد. با توجه بهکروی‌بودن گوی‌ها، نقطه? تماسشان با لایه‌های درونی و بیرونی بسیار کوچک خواهد بود، در نتیجه می‌توانند بسیار نرم حرکت کنند؛ از سوی دیگر با توجه به کوچک بودن محل تماس، اگر فشار بیش از حدی به گوی‌ها وارد شود می‌تواند موجب تغییرشکل یا خردشدن آن‌ها گردد، در اینگونه موارد می‌توان از یاتاقان‌های غلطکی یا یاتاقان‌های غلطکی مخروطی‌شکلاستفاده کرد. گونه? خاصی از بلبرینگ‌ها، بلبرینگ‌های محوری نام دارند که برای سرعت‌های پایین در نظر گرفته شده‌اند و نمی‌توانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونه‌های کاربردها آن‌ها می‌توان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد.
کلمه? بلبرینگ از دو بخش ball به معنای گوی و bearing به معنای تحمل‌کردن تشکیل شده‌است. اساس کار بلبرینگ‌ها بر این است که مانع کشیده‌شدن سطوح روی یکدیگر می‌شوند و سطح تماس را نیز کاهش می‌دهند، در نتیجه اصطکاک بین سطوح به شدت کاهش می‌یابد.
در حال حاضر بلبرینگها در انواع مختلف و در ابعادی بسیار وسیع در سراسر دنیا تولید می شوند .