انتخاب نوع بلبرینگ و رولبرینگ

بلبرینگها و رولبرینگ ها در شکل های متنوعی تولید می شوند که انتخاب بین این تنوع بسیار حتی در یک سایز برابر از شافت نیاز به اطلاعات فنی و مهندسی از نوع بارگذاری و شناخت کامل رولبرینگ، بلبرینگ و حتی یاتاقان ها دارد. در شرایط برابر ممکن است استفاده از یک نوع خاص از بلبرینگ و یا رولبرینگ توان بارگذاری، مقاومت سایشی و عملکرد مفید را در اتصال شافت تا چند برابر تقویت نماید و از این رو انتخاب صحیح انواع بلبرینگ برای عملکرد بهتر ماشین آلات امری حیاتی می باشد.

تمامی بارهای اعمالی از طرف شافت و ماشین آلات صنعتی بر پیکر بلبرینگ ها را می توان در سه دسته اصلی بار های شعاعی (بارهایی عمود بر راستای شافت اتصال، بارهای محوری (بارهایی به موازات شافت های اتصال بلبرینگ) و در نهایت بارهای ترکیبی که دارای دو مولفه پس از تجزیه بار که بصورت عمود بر هم قرار گرفته یکی در راستای شافت اتصالی و محوری و یکی عمود بر آن از نوع شعاعی است. بار های عمودی وارد بر بلبرینگ ها را در صنایع Radial Load و بارهای محوری را Axial Load می نامند.

تمامی انواع بلبرینگ ها از ساچمه هایی به شکل کروی استفاده می کنند. بنابراین دسته بندی بلبرینگ ها بر خلاف رولبرینگ ها تنها بر حسب نوع بار وارده که دسته های آنها در سه مورد در بالا قید شد صورت می گیرد. البته با توجه به متریال مختلفی که در پیکر بلبرینگ ها و رولبرنیگ ها بکار می رود از آلیاژ های فولادی، استیل و سرامیکی نوعی از دسته بندی بلبرینگ ها نیز بر همین مبنا انجام می گیرد اما دسته بندی مهندسی بلبرینگ بر حسب بار و از این منظر چهار نوع بلبرینگ به قرار زیر هستند.

1. بلبرینگ های شعاعی شیار عمیق : پر کاربردترین نوع بلبرینگ صنعتی با اتصالی ثابت بر روی محور های افقی هستند و دارای ساچمه های کروی محصور در قفسه نگهدارنده و دو رینگ داخلی و خارجی در هر دو سمت هستند.
2. بلبرینگ کف گرد محوری : برای اتصال بر روی محور های افقی طراحی شده اند و اغلب قابلیت بالا در تعلیق میزان بالایی از تنش فشاری را در سرعت های زاویه ای متوسط و پایین دارند.
3. بلبرینگ های تماس زاویه ای : در دسته بلبرنیگ های شعاعی قرار داشته و از تعداد بالایی ساچمه با قطر کم استفاده می کنند که نحوه اتصال آنها بر روی قفسه و یا طراحی ویژه رینگ های آنها قابلیت تعلیق بار های ترکیبی را بوجود می آورد.
4. بلبرینگ های خود تنظیم : از مدرن ترین طراحی های بلبرینگ های صنعتی محسوب می شوند که به منظور به حداقل رساندن آسیب به بلبرینگ و دیگر اجزای موتور در شافت های دارای اینرسی و یا شوک بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

رولبرینگ ها دارای گستردگی و تنوع بالاتری نسبت به بلبرینگ ها هستند چرا که شکل های متفاوتی از ساچمه در آنها مورد استفاده قرار می گیرد. در صنایع عملا هر جا نیاز به تعلیق مقدار بسیار بالایی از انرژی است استفاده از رولبرینگ ها به بلبرینگ ها اولویت بالاتری دارد. از این رو متداول ترین روش دسته بندی رولبرینگ ها بر حسب نوع ساچمه های آنهاست.

1. رولبرینگ استوانه ای که از ساچمه های استوانه ای در ساختار خود استفاده کرده دارای بالاترین قابلیت در تعلیق میزان زیادی از بار بصورت تک جهت می باشد. رولبرینگ های سوزنی یا نیدل برینگ نیز در واقع یکی از انواع رولبرینگ استوانه ای محسوب می شوند.
2. رولبرینگ های کف گرد که با شباهت زیادی به بلبرینگ کف گرد تنها با ساچمه های استوانه ای، سوزنی و حتی بشکه ای تولید می شوند.
3. رولبرینگ مخروطی یکی از توانا ترین نوع رولبرینگ های صنعتی می باشد که توسط بلبرینگ تیمکن TIMKEN معرفی شده و قابلیت تعلیق بار های ترکیبی را دارد.
4. رولبرینگ بشکه ای که نمونه ای مدرن از رولبرینگ های صنعتی معرفی شده توسط برند SKF می باشد و مشخصات مکانیکی بینابینی با انواع بلبرینگ و رولبرینگ را دارد.

ساچمه های مدور بلبرینگ ها سطح تماس کمتری را با رینگ ها بوجود می آورند. این امر از طرفی تمرکز تنش را افزایش می دهد و قابلیت بارگذاری بلبرینگ ها را در کل نسبت به رولبرینگ ها محدود می کند و از طرفی انتقال حرارت بالاتر، میزان سایش سطح رینگ محدودتر و درجه آزادی بالاتری را برای ساچمه فراهمن می آورد. بلبرینگ ها در کل نسبت به رولبرینگ ها حرارت کمتری نیز بوجود می آورند.

رولبرینگ های بشکه ای که نمونه ای مدرن از برینگ های صنعتی هستند حد متوسطی از تمامی مزایای بلبرینگ و رولبرینگ را بصورت یکجا با قابلیت تعلیق میزان بالایی از بار، تمرکز تنش کمتر نسبت به بلبرینگ ها، تماس سطحی کمتر نسبت به رولبرینگ ها و در نتیجه حرارت کمتر را به دنبال خواهند داشت.