هیچ محصولی در سبد خرید نیست.
بعضی از اجزای موجود در سیستم فنی خودرو، قطعاتی هستند که در زمینههای دیگر صنعت نیز استفاده میشوند و به همین دلیل برای صنعتگران، تعمیرکاران و مکانیکها نام آشنا دارند. اما این شناخت و آشنایی، علت بهوجودآمدن اطلاعات کامل درباره وظایف، عملکرد و کارایی این قطعات در خودرو نیست. زیرا ممکن است این اجزا در خودروها وظایف متفاوتی نسبت به دیگر صنعتها و دستگاههای صنعتی داشته باشند. بنابراین، بررسی دقیق وظایف آنها و نقش آنها در سیستم فنی خودروها اهمیت دارد و ممکن است جذابیت زیادی برای بسیاری از افراد داشته باشد. یکی از این قطعات، بلبرینگ است. بلبرینگها انواع و کاراییهای مختلفی در ماشینآلات صنعتی دارند. در خودروها هم از نامهای آشنا استفاده میشوند، اما با این حال، ماهیت، وظایف و عملکرد آنها بهطور کامل شناخته نشده است. در این متن، قصد داریم با هم این نکات را بررسی کرده و ببینیم که اصولاً بلبرینگ چیست.
میتوانید برای اطلاعات بیشتر یا ارتباط با مشاورین ما به صورت رایگان با مشاورین نگین خودرو د ارتباط باشید و در مورد مشکلات و قطعات مورد نیاز خود از ما راهنمایی بگیرید.
بلبرینگ یا به عبارت دیگر، بال برینگ (ball bearing)، به توپهای حامل اطلاق میشود. این قطعه به عنوان نوعی یاتاق یا چرخدنده چرخشی توپی شناخته میشود که در هر وسیلهای که چرخش دارد، برای کاهش اصطکاک و سایش سطوح در حال چرخش بر روی یکدیگر استفاده میشود. به عنوان مثال، در چرخش اجسام سنگین و حرکت آنها، مانند چرخهای اتومبیل، بلبرینگها اجازه میدهند که حرکت به خوبی صورت گیرد. این بلبرینگها نیز در بخشهای مختلف خودروها برای جلوگیری از ایجاد اصطکاک به کار میروند. برخی از این بخشها عبارتند از:
– بلبرینگ دینام
– بلبرینگ پلوس
– بلبرینگ گیربکس
– بلبرینگ فرمان
– بلبرینگ دنده هرزگرد
– بلبرینگ چرخ
– بلبرینگ اکسل
با این حال، وظایف بلبرینگ در تمام این بخشها به طور کلی به سه مورد اصلی تقسیم میشوند:
بلبرینگ با فراهم کردن شرایط چرخش برای برخی از قطعات، تاثیرگذار در انتقال نیرو بین آنها میشود، در حالی که از ایجاد اصطکاک جلوگیری میکند.
بلبرینگ، علاوه بر جلوگیری از استهلاک قطعات، ایجاد اصطکاک و گرما را کاهش میدهد و از هدررفت نرژی ناشی از این عوامل جلوگیری میکند.
استفاده از بلبرینگ به عنوان یک وسیله پیشگیری مؤثر در برابر تماسهای تحلیلی و خوردگی است، که از سایش و آسیب به قطعات جلوگیری میکند.
با وجود اینکه بلبرینگها خود قطعات کوچکی هستند، اما از اجزای متعددی تشکیل میشوند که به ظرافت کنار هم چیده شده و نقشی مهم و بزرگ را در خودروها و دیگر ماشینآلات صنعتی ایفا میکنند. این اجزا در چهار بخش اصلی خلاصه میشوند که عبارتند از:
هر بلبرینگ دو رینگ داخلی و خارجی دارد که اجزای دیگر این قطعه را از دو سمت در بر میگیرد. رینگها معمولا از آلیاژهای مقاوم فولاد ساخته میشوند.
اجزای غلتکی بلبرینگ هستند که با چرخش خود، حرکت بلبرینگ را ممکن میسازند. ساچمهها نیز عموما از جنس فولاد هستند.
بخشی است که ساچمهها را در بر گرفته و از تماس آنها با یکدیگر جلو گیری میکند. ضمن اینکه مانع از حرکت افقی و جانبی رولها میشود. قفسهها از جنس فیبر، فولاد یا برنج ساخته میشوند.
بین رینگها و کیج قرار میگیرد و ممکن است در هر دو سمت کیج و بین رینگ داخلی و خارجی باشد یا تنها بین رینگ داخلی و کیج استفاده شود. کاسه نمد وظیفه دارد از خروج روغن هیدرولیک درون کیجها و بین رولها به بیرون جلوگیری کند. این قطعه همچنین به عنوان عایقی در برابر نفوذ آب به داخل بلبرینگ عمل میکند.
ساچمهها اجزای اصلی تشکیلدهنده بلبرینگها هستند و آنها را به یک نوع یاتاقان غلتکی تبدیل میکنند. نوع ساچمه بلبرینگ نیز تعیینکننده نوع بلبرینگ است و بلبرینگها با انواع مختلف ساچمه تولید میشوند. برخی از این انواع شامل ساچمههای استوانهای هستند که به آنها رولبرینگ گفته میشود. انواع مختلف ساچمه در پارامترهایی مانند سرعت چرخش، تحمل بار، جهت تحمل بار و اندازه آنها تأثیرگذار هستند و با توجه به نیازهای مختلف در بخشهای مختلف از آنها استفاده میشود. همچنین، در برخی از بلبرینگها از دو ردیف ساچمه برای تحمل بار بیشتر نیز استفاده میشود، و گاهی از درپوشهای خاص نیز برای بلبرینگها استفاده میشود.
بلبرینگها دارای توانایی تحمل هر دو نوع بار شعاعی و محوری هستند. این بار از لایه خارجی به رولها منتقل میشود و سپس به سمت لایه داخلی هدایت میگردد. در این فرآیند، فشار حاصل از اصطکاک وارد رینگ بیرونی میشود. این نیرو، به ساچمهها منتقل شده و در اثر چرخش آنها کاهش مییابد، سپس به صورت کنترل شده به رینگ داخلی انتقال مییابد. به عبارت دیگر، حرکت نرم ساچمهها درون قفسهها با استفاده از روغن هیدرولیک درون بلبرینگ، حرکت راحتتر رینگها را تسهیل میدهد و چرخش قطعات چرخشی متصل به بلبرینگها را سادهتر میسازد. در این سیاق، سرعت و توان تحمل بار بلبرینگ تغییر میکند.
در بلبرینگهایی که از ساچمه غلتکی استفاده میشود، به دلیل کوچک بودن سطح تماس و مقطع رولها با رینگها، سرعت حرکت بالاتر میرود اما توان تحمل بار کاهش مییابد. در حالی که در بلبرینگهایی که از رولهای استوانه یا بالشتی استفاده میشود، سرعت کاهش یافته و استقامت بلبرینگ افزایش مییابد. رولهای مخروطی نیز سرعت حرکت را در یک سمت بیشتر میکنند و توان تحمل بار را در سمت دیگر بلبرینگ افزایش میدهند. این نوع بلبرینگها در شرایطی که نیاز به سرعت و مقاومت در دو سمت قطعات چرخی است، به کار میروند.
انواع بلبرینگ در خودرو
بلبرینگها انواع مختلفی دارند و اصولاً به دو دسته اصلی بلبرینگ و رولبرینگ تقسیم میشوند، هر دوی این دستهها در دسته بیرینگها یا یاتاقانهای چرخشی جای میگیرند. در طول زمان، دستهبندیهای دیگری نیز برای بلبرینگها ارائه شده است. یکی از این دستهبندیها بر اساس نوع رینگها و جهت اعمال بار بر آنها میباشد، که شامل موارد زیر است:
۱. بلبرینگهای شعاعی
۲. بلبرینگهای محوری
دستهبندی دیگر، زاویه حرکتی بلبرینگها است که بر اساس محور مرکزی یا شفت آنها صورت میگیرد و این دستهبندی شامل موارد زیر میشود:
۱. بلبرینگهای تماس زاویهای
۲. بلبرینگهای تماس عمودی
این انواع بلبرینگها در سیستمهای مختلف فنی خودروها استفاده میشوند و انتخاب آنها به دلیل کارایی خاص خود در هر سیستم انجام میشود.
بلبرینگهای شعاعی
بلبرینگهای شعاعی با تحمل بار و سرعت مناسب به چند گروه تقسیم میشوند. اما در بین انواع آنها، تنها بلبرینگهای شیار عمیق در صنعت خودروسازی به کار میروند. در این نوع بلبرینگ، ساچمههای غلتکی درون یک شیار همقطر قرار میگیرند که درون رینگها جا میشوند. این شیار درون رینگ، سطح تماس ساچمهها و رینگها را افزایش داده و توان تحمل بارهای شعاعی را افزایش میدهد. در این نوع بلبرینگ از قفسههای دو تکه برنجی یا پلاستیکی استفاده میشود. همچنین، روغن هیدرولیک درون شیارها و بین ساچمهها و قفسهها را پر میکند. مزایای این نوع بلبرینگ عبارتند از:
اندازه و تعداد ساچمهها بر اساس میزان تحمل بار و سرعت مورد نیاز بلبرینگ تنظیم میشود. برای افزایش تحمل بار، گاهی از دو شیار رینگی و دو ردیف ساچمه غلتکی در بلبرینگهای شیار عمیق استفاده میشود. همچنین، این نوع بلبرینگ قابلیت تعمیر و روغنکاری مجدد را ندارد. بلبرینگهای شیار عمیق در جعبه فرمان، دینام، هرزگرد، چرخ عقب خودروهای سواری و پلوس استفاده میشوند.
بلبرینگها تماس زاویهای
بلبرینگ این دسته دارای یک ساختار کلی مشابه با بلبرینگهای شیاری است، با این اختلاف که رینگ داخلی و رینگ خارجی آنها دارای حرکتی به صورت زاویهای نسبت به یکدیگر هستند و به نسبت یکدیگر جابجا میشوند. این ویژگی باعث میشود که این نوع بلبرینگ توانایی تحمل بارهای مرکب شعاعی و محوری را همزمان داشته باشد. بلبرینگهای تماس زاویهای معمولاً در گیربکسهای خودروها به کار میروند. توانایی تحمل بار محوری این بلبرینگ با افزایش زاویه تماس رینگ داخلی افزایش مییابد، و با کاهش این زاویه، توانایی تحمل بار شعاعی آن افزایش مییابد. در این نوع بلبرینگ نیز ممکن است از دو ردیف ساچمه استفاده شود.
بلبرینگهای ساچمه مخروطی
استفاده از این نوع بیرینگ که در واقع نوعی رولبرینگ به حساب میآید، در چرخ خودروها به طور گسترده استفاده میشود. با این حال، در خودروهای با سرعت بالا، به دلیل سرعت پایین رولبرینگها، معمولاً با بلبرینگهای شیار عمیق دو ردیفه جایگزین میشوند. این نوع رولبرینگ به دلیل توان محدود آن در تحمل فشارها و بارهای پیچیده، بخصوص در خودروهای سنگین به کار گرفته میشود. همچنین، در کامیونها و خودروهای باربر به دلیل بار محوری زیادی که بر چرخها اعمال میشود، از رولبرینگهای غلتکی زاویهدار بهره میبرند.
انواع بار وارده به بلبرینگها
بیان کردم که یکی از وظایف بلبرینگها، تحمل بارهایی است که از قطعات در حرکت بر آنها اعمال میشود. این بار میتواند به چند حالت مختلف بر بلبرینگ فشار آورد:
• شعاعی
• محوری
• لحظهای
بلبرینگهای مخصوص خودرو انواع مختلف بار را تحمل میکنند، به همین دلیل به آنها بلبرینگهای حامل بار مرکب نیز گفته میشود. بار شعاعی بر روی شعاع رینگها فشار و نیرو را به بلبرینگ اعمال میکند. بار محوری نیز بر روی مرکز یا شفت بلبرینگ نیرو اعمال میکند. اما بار لحظهای به صورت ناگهانی و گذرا بر بدنه بلبرینگ فشار وارد میکند.