مواد و آلیاژهای سازنده بلبرینگ

انتخاب مواد و آلیاژ مورد استفاده در ساخت بلبرینگ‌ها، سختی سطحی یا جنس بلبرینگ تاثیر مستقیمی بر میزان کارکرد، درجه سختی و مقاومت بلبرینگ‌ها دارد. به طور معمول آلیاژی که برای ساخت بخش‌های مختلف مانند رینگ یا قفسه و بخش‌های غلتان مانند ساچمه‌ها استفاده می‌شود، از نوع فولاد کروم دار با درجه سختی بالا است. دلیل این کار، ایجاد مقاومت در برابر ساییدگی به دلیل کربن موجود در آن است. در برخی موارد فولاد سخت شونده سطحی استفاده می‌شود که بلبرینگ استیل نامیده می‌شوند. این نوع بلبرینگ‌ها در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم هستند اما در مقابل دارای میزان تحمل بار کمتری هستند. بلبرینگ‌های ساخته‌شده از سرامیک با وزن کمتر اما کارایی بیشتر و عملکرد بهتر به منظور استفاده در دور و سرعت‌های بالا و هم‌چنین تحمل دمای بالا تولید می‌شوند. از دیگر سوال هایی که شاید برای بسیاری از کاربران پیش آید این است که استاندارد آلیاژی مواد سازنده بلبرینگ چیست که در ادامه آن را به طور کامل توضیح خواهیم داد.

معمولا سازندگان بلبرینگ‌ها از دو آلیاژ تولیدشده با استاندارد AISI 420 و AISI 52100 در ساخت بلبرینگ‌ها استفاده می‌کنند. نوع آلیاژ به کار برده شده در ساخت بلبرینگ‌ها بسته به نوع و کاربرد آن مشخص می‌شود. برای مثال از فولاد با میزان درجه سختی‌پذیری بالا در ساخت بلبرینگ‌های بشکه ای بزرگ استفاده می‌شود. در ساخت بلبرینگ‌هایی که تحت دما و حرارت زیاد هستند و یا در اثر گذر زمان دچار زنگ‌زدگی می‌شوند؛ فولاد مقاوم به حرارت یا مقاوم در برابر زنگ‌زدگی به کار برده می‌شود. علاوه بر این برای افزایش میزان مقاومت این نوع بلبرینگ‌ها از مواد پلاستیکی و سرامیکی استفاده می‌شود. همان‌طور که گفته شد، مواد و آلیاژ مورد استفاده در ساخت بلبرینگ، بسته به نوع کاربرد و عملکرد آن مشخص می‌شود. در برخی از بلبرینگ‌ها از ورق‌های فولادی به روش پرس‌کاری استفاده شده و در برخی دیگر ورق برنجی، پلاستیک، آلیاژ سبک‌ترکیب‌شده با فولاد و … نیز به کار گرفته می‌شود.

آشنایی با بلبرینگ هرینگتون

انواع بلبرینگ از نظر شکل

بلبرینگ‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام بر اساس یک ویژگی می‌توانند در دسته‌های مختلف تقسیم شوند. یکی از این دسته‌بندی‌ها بر اساس شکل ظاهری است که به‌صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند. اما هر کدام بر حسب شکلی که دارند کارایی‌های متنوعی را ارائه می‌دهند و در ادامه با توضیح کامل بلبرینگ چیست از نظر ظاهر و شکل هر یک را توضیح خواهیم داد.

بلبرینگ شیار عمیق

Deep Groove Ball Bearings یا همان بلبرینگ شیار عمیق از جمله پرکاربردترین نوع آن می‌باشد. وجود یک شیار عمیق دایره‌ای شکل در هر رینگ با اندازه شعاع مساوی با شعاع ساچمه استفاده‌شده، دلیل نام‌گذاری این محصول است. شیارهای موجود باعث می‌شوند تا بلبرینگ شیار عمیق، توان تحمل بارهای شعاعی زیاد را در کنار مقدار کمی نیروهای محوری داشته باشد. علاوه بر این توان تحمل بار مرکب شعاعی و محوری نیز توسط این بلبرینگ وجود دارد. برای اینکه با انواع بارهای وارده به بلبرینگ آشنا شوید؛ پیشنهاد می‌دهیم مقاله ما را در این رابطه بخوانید.

تعداد و اندازه‌های ساچمه‌های به کار برده شده در این نوع بستگی به الاستیسیته رینگ‌ها دارد. بلبرینگ شیار عمیق خود در انواع مختلف شیار یک ردیفه، شیار دو ردیفه و شیار از جنس فولاد ضدزنگ تولید می‌شود. نوع دیگری از آن دارای شیار عمیق دو طرف کاسه نمد یا لاستیکی است که به دلیل وجود فاصله بین کاسه نمد و حلقه داخلی، سرعت این نوع بلبرینگ‌ها افزایش می‌یابد. سهولت در نصب این محصول موجب شده تا در صنایع بسیاری کاربرد داشته باشد. بیشترین کاربرد بلبرینگ شیار عمیق با توجه به نوع و دسته‌بندی آن در ماشین‌آلات کشاورزی، نوار نقاله، ماشین‌آلات ساختمانی، خودروسازی، جعبه فرمان، دینام، پلوس، چرخ‌های عقب خودرو و هرزگرد است.

آشنایی با دیسک و صفحه هرینگتون

بلبرینگ خود تنظیم

یکی دیگر از انواع بلبرینگ‌ها با قابلیت تنظیم شدن خودکار، بلبرینگ‌های خود تنظیم یا Self-Aligning Ball Bearings است که کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. این نوع بلبرینگ دارای دو ردیف ساچمه و یک حلقه بیرونی مشترک است. این محصول هنگام ایجاد انحراف و غیر هم‌راستایی به وجود آمده در شفت بلبرینگ، به دلیل وجود انحنا در شیار ساچمه می‌تواند به‌صورت خودکار تنظیمات لازم را اجرا کند. بلبرینگ خود تنظیم غالبا برای مکان‌هایی که در اثر ایجاد عوامل مختلف پس از مدتی دچار افزایش یا کاهش زاویه و انحراف می‌شوند کاربرد دارد. بیشترین کاربرد بلبرینگ خود تنظیم در ماشین‌آلات کشاورزی، نوار نقاله و … است.

مشاهده لنت هرینگتون

بلبرینگ سرامیکی کامل

یکی از رایج‌ترین بلبرینگ‌های تولیدشده و مورد استفاده در صنایع مختلف، بلبرینگ سرامیکی کامل است. همان‌طور که از نامش مشخص است تمامی قطعات تشکیل‌دهنده آن از جنس سرامیک ( نیترید سیلیکون یا زیرکونیا) است. این قطعه دارای سطح صاف و ابعاد یکنواخت است که موجب ایجاد اصطکاک کمتر شده و در نهایت انرژی کمتری برای چرخاندن چرخ‌ها یا میل‌لنگ صرف می‌شود. بلبرینگ سرامیکی کامل دارای قابلیت‌های ویژه‌ای مانند عایق جریان الکتریسیته، سرعت بالا، طول عمر مفید زیاد، مقرون به صرفه بودن، مقاوم در برابر سایش و خوردگی، وزن سبک، مقاوم در برابر زنگ‌زدگی، ایجاد اصطکاک کمتر، مقاوم در برابر مواد شیمیایی و مناسب برای دماهای بالا تا 1000 درجه سانتی‌گراد است. به همین دلیل بیشترین کاربرد را در صنایعی مانند هوافضا، تولید موتورسیکلت و خودروهای مسابقه‌ای و موتورهای برق صنعتی دارد.

بلبرینگ تماس زاویه ای

این نوع بلبرینگ دارای ساختاری مشابه با نوع شیاری است؛ تنها تفاوت آن‌ها در رینگ داخلی و خارجی و نوع حرکت زاویه‌دار بین رینگ‌ها است. علاوه بر این رینگ‌ها در بلبرینگ تماس زاویه ای به صورت نسبی با هم جابجا می‌شوند. اغلب از دو ردیف ساچمه در تولید این نوع بلبرینگ استفاده می‌شود. در این محصول تحمل بار شعاعی و محوری به‌صورت هم‌زمان امکان‌پذیر است. میزان زاویه تماس رینگ داخلی با میزان تحمل بار محوری در بلبرینگ تماس زاویه ای رابطه مستقیم و با میزان تحمل بار شعاعی رابطه معکوس دارد. بیشترین کاربرد بلبرینگ تماس زاویه ای در گیربکس خودرو است. علاوه بر این از این نوع محصول در دستگاه تراش CNC، فرز دور بالا، ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی که هم‌زمان به دور و قدرت بالا نیاز دارند، نیز کاربرد داشته و مورداستفاده قرار می‌گیرد.

خرید لوازم یدکی هرینگتون

بلبرینگ هیبرید سرامیکی

این نوع از محصولات با بدنه از جنس فولاد و ساچمه‌های سرامیکی ساخته می‌شود. ساچمه‌های سرامیکی در مواقعی که نیاز به دور و سرعت بالا است، عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهند. سرامیک استفاده‌شده در ساچمه‌ها سبک‌تر از فولاد بوده و هم‌چنین از میزان درجه سختی بیشتری نسبت به فولاد برخوردار است. به دلیل ساختار غیر متخلخل ساچمه‌های سرامیکی، عملا اصطکاکی هنگام حرکت در بلبرینگ‌ها ایجاد نمی‌شود و چرخش سریع‌تر را نسبت به ساچمه‌های فولادی ایجاد می‌کنند. از مهم‌ترین ویژگی‌های بلبرینگ هیبرید سرامیکی می‌توان سرعت بالا، افزایش عمر مفید دستگاه، وزن کم، سختی بالا، راندمان زیاد و کاربرد چندمنظوره در انواع ماشین‌آلات را نام برد. بیشترین کاربرد این محصول در صنعت هوافضا، موتورهای الکتریکی، وسایل نقلیه مسابقه‌ای، تجهیزات آزمایشگاهی و … است. در واقع در تمامی مواردی که نیاز به سرعت‌ الا، اصطکاک کمتر و طول عمر بیشتر است این نوع بلبرینگ بهترین انتخاب است.

سوالات متداول

نکات مهم و قابل‌ توجه در هنگام خرید بلبرینگ کدام‌ اند؟
توجه به برند سازنده، نوع بلبرینگ، جنس ماده اولیه به‌کاررفته در آن، قیمت، اطمینان از فروشنده به دلیل جلوگیری از خرید بلبرینگ تقلبی از جمله مهم‌ترین نکات هستند.

کدام بلبرینگ‌ ها برای استفاده در دور و سرعت بالا مناسب هستند؟
بلبرینگ‌های سرامیکی کامل به دلیل اینکه تمامی قطعات از جنس سرامیک بوده و دارای وزن بسیار سبکی است؛ می‌تواند بهترین انتخاب برای این مورد باشد.

یاتاقان و بلبرینگ با هم چه تفاوتی دارند؟
در واقع بلبرینگ‌ها زیرمجموعه‌ای از یاتاقان‌ها هستند. یاتاقان یکی از بخش‌های اصلی ماشین‌آلات و دستگاه‌ها است که در چرخش و حرکت آن نقش دارد تا میزان اصطکاک و ساییدگی را کاهش دهد. این دو با توجه به نوع می‌توانند کاربردهای متفاوتی داشته باشند.