بلبرینگ

بلبرینگ‌ ها یکی از دو عضو کلاس بلبرینگ‌ های غلتشی یا ضد اصطکاک هستند (عضو دیگر این کلاس، بلبرینگ غلتکی است). وظیفه بلبرینگ این است که دو عضو ماشین را به گونه‌ای به هم متصل کند که مقاومت اصطکاکی به حرکت به حداقل برسد. در بسیاری از کاربردها، یکی از اعضا یک شفت چرخان و دیگری یک محفظه ثابت است.

برای توپ‌های منفردی که در این نوع یاتاقان استفاده می‌شوند و گاهی به اشتباه خودشان را “بلبرینگ” می‌نامند.

بلبرینگ نوعی یاتاقان غلتشی است که از توپ ‌ها برای حفظ جدایی بین حلقه‌ های یاتاقان استفاده می‌کند.

هدف بلبرینگ کاهش اصطکاک چرخشی و پشتیبانی از بارهای شعاعی و محوری است. این کار را با استفاده از حداقل دو حلقه برای دربرگرفتن توپ ‌ها و انتقال بارها از طریق توپ ‌ها انجام می‌دهد. در اکثر کاربردها، یکی از حلقه‌ها ثابت است و دیگری به مجموعه چرخشی (مانند شفت یا هاب) متصل است. هنگامی که یکی از حلقه‌های یاتاقان می‌چرخد، توپ‌ها نیز به حرکت در می‌آیند. از آنجایی که توپ‌ها غلت می‌زنند، ضریب اصطکاک آنها بسیار کمتر از دو سطح تخت است که بر روی هم می‌لغزند.

بلبرینگ ‌ها معمولاً ظرفیت بار کمتری نسبت به سایر یاتاقان‌های عنصر غلتشی برای اندازه خود دارند، به دلیل سطح تماس کوچکتر بین توپ‌ها و حلقه‌ها. با این حال، می‌توانند تا حدودی انحراف حلقه‌های داخلی و خارجی را تحمل کنند.

طراحی‌های رایج بلبرینگ شامل تماسی زاویه‌ای، محوری، شیار عمیق و جفت ‌های پیش‌بارگذاری شده است. توپ‌ها در بلبرینگ ‌ها می‌توانند به روش‌های مختلف پیکربندی شوند. بلبرینگ ‌ها در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شوند، از جمله اسکیت ‌برد و پمپ ‌های سانتریفوژ.

 اجزای بلبرینگ

بلبرینگ از سه بخش اصلی تشکیل شده است:

• حلقه داخلی : معمولاً بر روی شفت یا محور نصب می‌شود.
• حلقه خارجی : به محفظه متصل می‌شود.
• عناصر غلتشی :  از فولاد سخت یا سرامیک ساخته می‌شوند و بین حلقه‌ های داخلی و خارجی غلت می‌زند تا اصطکاک را کاهش دهد.
• قفس  : توپ ‌ها را از هم جدا می‌کند تا از برخورد و گرم شدن بیش از حد جلوگیری کند.

عملکرد و اصل کار

وظیفه اصلی بلبرینگ این است که دو عضو ماشین را به گونه‌ای به هم متصل کند که مقاومت اصطکاکی به حرکت به حداقل برسد. هنگامی که نیرویی اعمال می‌شود، توپ ‌ها در شیار حلقه ‌ها غلت می‌زنند و اصطکاک لغزشی را به اصطکاک غلتشی تبدیل می‌کنند، که این امر به طور قابل توجهی اصطکاک و فرسودگی اجزای متحرک را کاهش می‌دهد.

انواع و کاربردها

بلبرینگ‌ها بر اساس توانایی تحمل بار و کاربردهای آنها به چند نوع تقسیم می‌شوند:

• بلبرینگ ‌های شعاعی :  برای بارهای عمود بر محور چرخش طراحی شده‌اند.
• بلبرینگ‌ های تماسی زاویه‌ای : بارهای محوری بزرگ را در یک جهت تحمل می‌کنند و اغلب به صورت جفت استفاده می‌شوند.
• بلبرینگ ‌های خود-هم‌راستا : با یک سطح کروی در حلقه خارجی، می‌توانند انحراف شفت را جبران کنند.
• بلبرینگ ‌های محوری :  برای بارهای محوری خالص استفاده می‌شوند و شامل دو صفحه شیاردار با توپ‌ها بین آنها هستند.

مزایا

مزایای بلبرینگ‌ها شامل اصطکاک کم در شروع حرکت، عملکرد صاف و توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری است. با این حال، ممکن است برای بارهای بسیار بالا مناسب نباشند، جایی که بلبرینگ‌های غلتکی ترجیح داده می‌شوند.