رولربرینگ های بشکه ای

رولربرینگ های بشکه ای SPHERICAL ROLLER BEARINGS

مناسب برای سرعتهای بالا و بارهای سنگین Suitable for high speeds and high loads

(۱) پاتنت کردن (Patenting): از عملیات حرارتی فولادها که برای ازدیاد چقرمگی به کمک حمام سرب مذاب صورت می گیرد. این رولربرینگها دارای دو ردیف غلتک در یک شیار مشترک منحنی الشکل درحلقه بیرونی هستند و دو شیار در حلقه درونی آنها نسبت به محور برینگ زاویه می سازد. برینگ خاصیت خودتنظیمی داشته، در نتیجه نسبت به ناهمراستایی شافت حساس نیست و علاوه بر تحمل بار شعاعی، بار محوری را نیز از دو طرف متحمل می شود. غلتک های آن بلند، قطور و متقارن و به تعداد زیاد هستند که این خصوصیات موجب قابلیت تحمل فوق العاده زیاد این نوع برینگها در برابر نیروها می باشند. سوراخ داخلی آنها در دو نوع استوانه ای و مخروطی با شیب ۱:۳۰ (پسوند k30) و شیب ۱:۱۲ (پسوند k) تولید می شود. برای نصب رولربرینگ با سوراخ داخل مخروطی بوشهای کششی و تبدیلی نیز تولید می شود. طراحیهای گوناگون این نوع رولربرینگ ها بدین قرار است: در آن دسته که با پسوندهای CC,C و EC مشخص می شوند غلتک ها متقارن بوده، حلقه داخلی لبه نداشته و برای هر ردیف غلتک یک پنجره ساچمه وجود دارد. حلقه راهنما Guide ring روی حلقه داخلی متمرکز شده است. نوع EC با دارا بودن غلتک های تقویت شده، قدرت تحمل بار بیشتری دارند. پرداخت ویژه غلتک ها و شیارها در نوع CC موجب کاهش قابل توجه اصطکاک شده است. (لازم به تذکر است که حلقه راهنما، وسیله ایست برای هدایت بهتر غلتک ها در حرکت به سمت جلو و چرخش آنها) طراحی هایی که با پسوندهای CAC, ECAC, CA, ECA مشخص می شوند در سریهای بزرگتر بکار برده می شوند. غلتک ها متقارن و حلقه داخلی لبه دارد. حلقه راهنما روی حلقه داخلی متمرکز شده و پنجره ساچمه به صورت یکپارچه و از جنس فولاد یا برنج است.

نوع ECAC, CAC دارای سطوح پرداخت شده بالاتر از CC بوده و دو نوع ECAC, ECA با داشتن غلتک های تقویت شده قابلیت تحمل بار بیشتری دارند. در نوعی که با پسوند E مشخص می شود، غلتک ها متقارن، حلقه داخلی بدون لبه و حلقه راهنمای سنتر شده، در نزدیکی حلقه بیرونی قرار دارد. تعداد پنجره ساچمه نیز دوتاست، این نوع طراحی، تمامی خصوصیات نوع CC را نیز داراست و طراحی پنجره ساچمه در آن به نحوه ایست که امکان جازدن غلتک های بزرگتر یا با تعداد بیشتر را فراهم کرده است که در نتیجه آن قدرت تحمل بار برینگ افزایش یافته است. موقعیت دهی حلقه راهنما در نزدیک حلقه بیرونی موجب عملکرد بهتر روانکار بین حلقه و غلتک ها می شود. اکثر سری های این نوع برینگ دارای یک شیار و سه سوراخ در حلقه بیرونی جهت عمل روانکاری هستند. که این ویژگی با پسوند W33 مشخص می شود. (در طراحی E پسوند W33 قید نمی شود). رولربرینگ های بشکه ای با کاسه نمد نیز تولید می شود. کاسه نمد در آنها به صورت دو تکه بوده، یک تکه به حلقه بالایی و قسمت دیگر به حلقه پایینی متصل شده است. در رولربرینگ هایی که کاسه نمد دارند امکان انحراف تا ۰٫۵º در حلقه پایینی نسبت به حلقه بالایی وجود دارد. وجود کاسه نمد محدوده دمایی کارکرد را نیز بین -۳۰ºc الی +۱۵۰ºc تقلیل می دهد. برینگ در این حالت دارای گریس است. برای نقاط مرتعش، رولربرینگهای خاصی وجود دارد که از طراحی CC مشتق شده اند. پنجره ساچمه در آنها سخت کاری سطحی شده و در مقابل سایش مقاومت خوبی دارند، حلقه راهنما روی شیار حلقه بیرونی متمرکز شده و دارای لقی خاصی هستند. VA405, JA, A15 انواع مختلف طراحی در کاربردهای مورد بحث است. جهت جلوگیری از خوردگی ناشی از خراش، سوراخ داخل بعضی از آنها با روکش تفلونی PTFE تولید می شود (پسوند این سری VA406 است). مقادیر مجاز ناهمراستایی رولربرینگ های بشکه ای در جدول بالا آورده شده است.

محدوده دمایی کارکرد رولربرینگهای بشکه ای تا +۲۰۰ºc تعیین شده است. محفظه های مناسب این نوع برینگها housings نیز در قسمت مربوطه مورد بحث قرار خواهند گرفت. طراحی آنها به نحوی است که بارهای محوری را نیز متحمل می شوند. این مقدار در صورتیکه برینگ بر روی بوش نصب شده باشد، بستگی به مقدار اصطکاک بین بوش و شافت داشته و از این رابطه بدست می آید: Fap=3Bd حداکثر بار محوری مجاز، Fap=N پهنای رولربرینگ، B=mm قطر سوراخ داخلی رولربرینگ، d=mm بار حداقل Minimum load جهت اجتناب از مشکلاتی نظیر سر خوردن غلتک ها بر روی شیار خود، رولربرینگ همیشه باید تحت یک مقدار بار قرار داشته باشد که از این رابطه حاصل می شود: Frm=0.02C

بار شعاعی حداقل، Frm=N

بار دینامیکی مبنا بر حسب نیوتن، که در جداول مشخصات برینگ ها داده می شود C= اگر وزن قطعات مجاور برینگ به همراه نیروهای خارجی به مقدار نیروی محاسبه شده از فرمول فوق الذکر نرسید، باید به طریقی این بار را روی برینگ ایجاد نمود. بار دینامیکی معادل بر روی برینگ Equivalent dynamic bearing load Fa / Fr≤ e

اگر P=Fr+Y1Fa Fa / Fr> e اگر P=0.67Fr+Y2Fa Fr نیروی شعاعی، Fa نیروی محوری و Y2 , Y1, e ضرایبی هستند که در جدول مشخصات برینگها ارائه می گردد.

بار استاتیکی معادل بر روی برینگ Equivalent static bearing load

Po=Fr+YoFa

مقادیر ثابت Yo در جدول مشخصات برینگها ارائه می گردد.

نصب برینگهایی که سوراخ داخلی آنها مخروطی است Paired single row taper roller bearings

این برینگها همیشه با انطباق تداخلی بر روی شافت نصب می شوند. مقدار کاهش در لقی داخلی یا مقدار پیشروی حلقه داخلی برینگ بر روی شافت دو شیوه متداول جهت رسیدن به انطباق مورد نظر است. که معمولاً روش کاهش لقی داخلی به روش دوم ارجحیت دارد، مگر در مواردیکه رولربرینگ کوچک یا فضای اطراف آن محدود باشد. برای سنجش کاهش لقی، فیلرهای با ضخامت ۰٫۰۳ mm به بالا مورد نیاز است و فیلرگیری همیشه باید بین حلقه بالایی و غلتک آزاد از بار انجام شود.باید توجه داشت که در صورت وجود بارهای سنگین، سرعتهای زیاد و دماهای بالا لقی داخلی اولیه برینگ باید بالاتر از نرمال (کلاس C4, C3) بوده و مقدار حداکثر کاهش لقی را مدنظر داشت.