آشنایی با رولبرینگ و انواع آن

رولبرینگ‌های مخروطی

این مدل از رولبرینگ‌ها دارای غلتک‌های مخروطی بوده و شامل شیارهای داخلی و خارجی هستند. این دسته از رولبرینگ‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که قابلیت تحمل بارهای شعاعی و محوری را داشته باشند. از این رولبرینگ‌ها به صورت دوتایی و جفت استفاده می‌شود. هرچه میزان زاویه تماس در رولبرینگ‌های مخروطی افزایش یابد، ظرفیت تحمل بارهای محوری نیز در آن‌ها بالاتر می‌رود. این رولبرینگ‌ها، قابلیت تحمل نیروهای محوری در یک جهت را دارا هستند، با این حال، مزیت اصلی رولبرینگ‌های مخروطی، قابلیت بالا در تحمل نیروهای شعاعی توسط آن‌ها می‌باشد. از نظر ابعاد، رولبرینگ‌ها در دو نوع متریک و اینچی تولید می‌شوند. نکته‌ای که در مورد رولبرینگ‌های مخروطی وجود دارد آن است که دو قسمت اصلی تشکیل دهنده آن (مخروط و کاپ) قابلیت تفکیک دارند و به سادگی از یکدیگر جدا می‌شوند. کاربرد اصلی رولبرینگ‌های مخروطی در ماشین‌آلات صنعتی و جعبه دنده خودروها می‌باشد. رولبرینگ‌های مخروطی در انواع مختلفی وجود دارند که از میان آن‌ها می‌توان به رولبرینگ‌های مخروطی یک ردیفه، دو ردیفه و چهار ردیفه اشاره نمود.

رولبرینگ‌های مخروطی یک ردیفه

این مدل از رولبرینگ‌ها قابلیت تحمل بارهای محوری را فقط از یک جهت دارند. از آنجایی که در هنگام وارد شدن بارهای شعاعی، بار محوری هم تولید می‌شود، به منظور تحمل این بار دو رولبرینگ مخروطی یک ردیفه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در مواقعی که یک رولبرینگ به منظور تحمل بار وارد شده کافی نباشد، نصب دوتایی رولبرینگ‌ها در دستور کار قرار می‌گیرد. در چنین حالتی، قابلیت تحمل بار توسط رولبرینگ‌ها بیشتر می‌شود و رولبرینگ‌ها به طور دقیق‌تر و بهتر عمل می‌کنند.

نحوه چیدمان و نصب رولبرینگ‌های مخروطی

رولبرینگ‌های مخروطی را به سه حالت می‌توان نصب نمود؛ رو به رو، پشت به پشت و به صورت پشت سر هم. در حالتی که چیدمان رولبرینگ‌ها به صورت رو به رو باشد، به منظور فاصله گذاری بین کنس‌های بیرونی از یک حلقه استفاده می‌شود. در حالت پشت به پشت، دو حلقه مورد استفاده قرار می‌گیرد که یکی از این حلقه‌ها بین کنس‌های بیرونی و حلقه دیگر بین کنس‌های داخلی قرار می‌گیرد. در حالت سوم و زمانی که رولبرینگ‌ها به صورت پشت سر هم نصب می‌شوند، بار محوری فقط از یک سمت وارد می‌شود. در صورتی که شفت‌ها در این حالت هم راستا نباشند، مشکل ایجاد شده و طول عمر رولبرینگ‌ها کاهش پیدا می‌کند.

رولبرینگ‌های استوانه‌ای

این دسته از رولبرینگ‌ها ساچمه‌هایی استوانه‌ای شکل دارند و می‌تواند بار به میزان زیادی را تحمل نمایند. در مواقعی که بارهای شعاعی سنگین و نیز سرعت‌های کاری بالا وجود داشته باشد، استفاده از این رولبرینگ‌ها مناسب می‌باشد. رولبرینگ های استوانه‌ای دارای حلقه های کامل بوده که قفسه و ساچمه‌ها بر روی آن سوار هستند و از یکدیگر جدا نمی‌شوند و می‌توانند به طور جداگانه بر روی حلقه‌های دیگر نصب گردند. امروزه در طراحی و ساخت رولبرینگ‌های استوانه‌ای از تکنولوژی‌های پیشرفته استفاده می‌شود و به این ترتیب ابعاد شیارها و ساچمه‌ها و فاصله بین آن‌ها دقیق‌تر طراحی می‌شود. طراحی با دقت بالا همچنین می‌تواند روانکاری روغن در رولبرینگ‌ها را بهبود دهد. هرچه نقاط تماس ساچمه‌ها با لبه‌ها بهتر طراحی و ساخته شود، ظرفیت تحمل بار و حرارت رولبرینگ بیشتر می‌شود و به این ترتیب راندمان کاری رولبرینگ‌های استوانه‌ای افزایش می‌یابد. این دسته از رولبرینگ‌ها در دو نوع یک ردیفه و پرغلتک طراحی و ساخته می‌شوند که این دو مدل در ادامه شرح داده می‌شوند.

رولبرینگ‌های استوانه‌ای یک ردیفه

این رولبرینگ‌ها به نحوی طراحی می‌شوند که یکی از حلقه‌های داخلی یا بیرونی لبه نداشته باشد. به این ترتیب رولبرینگ قابلیت تفکیک شدن پیدا می‌کند. چنین قابلیتی در مواقعی که جازدن و یا بیرون آوردن رولبرینگ‌ها مد نظر باشد کار را تسهیل می‌کند. این دسته از رولبرینگ‌های استوانه‌ای، قابلیت تحمل بارهای زیاد را دارا هستند و همچنین می‌توانند در سرعت‌های بالا نیز عملکرد مناسبی از خود نشان بدهند. این دسته از رولبرینگ های استوانه‌ای تا دمای 150 درجه سانتی گراد بدون تغییر ابعاد قابلیت کارکرد دارند. پنجره ساچمه آن‌ها نیز در انواع پلی آمیدی، فولادی و برنجی تولید می شود.

رولبرینگ‌های استوانه‌ای پر غلتک

این رولبرینگ‌ها بر خلاف سایر بیرینگ‌ها فاقد قفس هستند و فضای مربوط به قفس در آن‌ها توسط غلتک‌ها پر شده است. به همین علت این دسته از رولبرینگ‌ها دارای حداکثر میزان غلتک هستند. یکی دیگر از ویژگی‌های این رولبرینگ‌ها آن است که ضخامت آن‌ها به نسبت پهنایی که دارند کم می‌باشد. خصوصیات طراحی رولبرینگ‌های استوانه‌ای پر غلتک، تحمل بار را در آن‌ها به میزان چشم‌گیری زیاد می‌کند و در مقابل فضای مورد نیاز به منظور جا زدن رولبرینگ نیز کم می‌باشد و از این نظر صرفه‌جویی می‌شود. همانطور که گفته‌شد، این رولبرینگ‌ها فاقد قفس هستند که این امر باعث ایجاد تماس مستقیم میان غلتک‌ها می‌شود. در اثر وجود تماس بین غلتک‌ها، میزان اصطکاک افزایش پیدا می‌کند که این امر می‌تواند نامطلوب باشد. به منظور جبران این اثرات نامطلوب، معمولاً غلتک‌ها را تحت عملیات حرارتی سخت‌کاری قرار می‌دهند.

رولبرینگ‌های سوزنی

می‌توان گفت که رولبرینگ‌های سوزنی نوعی از رولبرینگ‌های استوانه‌ای هستند که دارای غلتک‌های بلند و با قطر کم هستند. این دسته از رولبرینگ‌ها فقط به منظور تحمل بارهای شعاعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در طراحی رولبرینگ‌های سوزنی، سطح استوانه‌ای به نحوی انتخاب می‌شود که تا در لبه‌ها تنش ایجاد نشود. رولبرینگ‌های سوزنی از آنجایی که سطح مقطعی با ضخامت کم دارند، بیشتر در تجهیزات سبک وزن و نیز در محل‌های که فضای شعاعی کوچک می‌باشد مورد استفاده قرار می‌گیرند. رولبرینگ‌های سوزنی با وجود آن که ضخامت کمی دارند ولی می‌توانند قابلیت تحمل بار بالایی را از خود نشان بدهند. این دسته از رولبرینگ‌ها می‌توانند دارای رینگ داخلی و یا فاقد آن باشند. در حالتی که رولبرینگ رینگ داخلی نداشته باشد، فضای اشغالی کمتری توسط آن اشغال می‌شود. نکته‌ای که باید به آن توجه شود آن است که در حالت بدون رینگ، شفت مورد استفاده باید سخت‌کاری شود و صیقل گردد. در مواقعی که این موارد مقرون به صرفه نباشد، ترجیح با استفاده از رولبرینگ‌های دارای رینگ داخلی می‌باشد.

مدل‌های رولبرینگ سوزنی

رولبرینگ‌های سوزنی در دو دسته‌ یک ردیفه و دو ردیفه طراحی و ساخته می‌شوند. رولبرینگ های سوزنی که دارای  قطر خارجی بزرگتر از 19 میلیمتر هستند، در حلقه خارجی خود لبه دارند که این لبه یا با حلقه بیرونی به صورت یکپارچه بوده و یا به صورت حلقه های جازده شده می باشد. رولبرینگ‌ های بزرگتر دارای لبه به هم پیوسته و شیار سرتاسری در حلقه خارجی می باشند. رولبرینگ‌های سوزنی دو ردیفه با شعاع بزرگ‌تر از 55 میلی‌متر، در حلقه بیرونی خود سه لبه به هم پیوسته دارند که این لبه‌ها به منظور هدایت ساچمه‌ها تعبیه شده‌اند.

رولبرینگ‌های بشکه‌ای

این گروه از رولبرینگ‌ها از قوی‌ترین رولبیرنگ‌های مورد استفاده در صنعت هستند و در دسته بیرینگ‌های خود تنظیم شونده قرار می‌گیرند. رینگ خارجی در این رولبرینگ‌ها دارای سطح کروی می‌باشد. این مدل از طراحی باعث می‌شود تا محورن تقارن رینگ داخلی رولبرینگ بتواند با محور تقارن رینگ خارجی در حالت زاویه دار قرار بگیرد. در اثر این امر، رولبرینگ می‌تواند خود را نسبت به مشکلاتی که ممکن است در مونتاژ ایجاد شده باشد تنظیم نماید. غلتک‌هایی که در این نوع از رولبرینگ‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند به صورت بشکه‌ای می‌باشند. این غلتک‌ها توسط لبه‌های برجسته رینگ داخلی و قفسه‌های نگه دارنده در موقعیت خود ثابت شده‌اند. قفسه ها عموماً از دو جنس برنج یا پلی آمید تقویت شده با الیاف شیشه ساخته می‌شوند. رولبرینگ‌های بشکه‌ای دارای استحکام بسیار بالا هستند و می‌توانند بارهای سنگین را تحمل نمایند. علاوه بر این، این دسته از رولبرینگ‌ها قابلیت تحمل بارهای ضربه‌ای را نیز دارا هستند. قابلیت تحمل بارهای ضربه‌ای به رولبرینگ‌های بشکه‌ای این امکان را می‌دهد تا در کاربردهایی نظیر ماشین‌آلات معدنی و غلتک‌های پشت‌بند مورد استفاده قرار بگیرند. نکته‌ای که در مورد رولبرینگ‌های بشکه‌ای باید مطرح شود آن است که اساساً این رولبرینگ‌ها برای تحمل بارهای شعاعی طراحی و ساخته می‌شوند و تحمل بارهای محوری در آن‌ها چندان بالا نیست. نکته منفی دیگری که برای رولبرینگ‌های بشکه‌ای می‌توان بیان کرد سرعت کاری پایین آن‌ها می‌باشد. این امر باعث می‌شود تا در مواردی که سرعت کاری بالا مد نظر باشد استفاده از آن‌ها با محدودیت رو به رو شود.

 مشاهده انواع رولبرینگ‌