رولبرینگ و بلبرینگ از پرکاربردترین قطعات صنعتی هستند که در حوزههای مختلفی کاربرد دارند و در مدلها و سایزهای مختلفی در بازار موجود هستند. در این مقاله شما را با ساختار و کاربرد این دو قطعه، تفاوت آنها با یکدیگر و مدلهای مختلف آنها آشنا میکنیم. در انتها به معرفی برترین برندهای رولبرینگ از جمله SKF، Timken و FAG میپردازیم.
رولبرینگ و بلبرینگ چیست؟
رولبرینگ و بلبرینگ از مهمترین و پرکاربردترین یاتاقانهای موجود هستند که در صنایع مختلفی مثل خودرو سازی، راه سازی، دوچرخه سازی و مکانیک کاربرد دارند.
اصطلاح بلبرینگ (ball bearing) از دو کلمه ball به معنی توپ یا گوی و bearing به معنای یاتاقان تشکیل شده است. این قطعه یک یاتاق توپی بوده و در وسیلههایی که میچرخند مثل چرخ ماشین، استفاده میشود تا مانع از ایجاد اصطکاک و ساییدگی سطح در حال چرخش شود.
اصطلاح رولبرینگ (Roller Bearing) هم از دو کلمه Roller به معنی استوانه و میله و Bearing به معنی یاتاق تشکیل شده است. این قطعه یک ساچمه استوانهای بوده که امکان حرکت نسبی بین دو قطعه را با استفاده از غلتش فراهم میکند.
رولبرینگ و بلبرینگ قطعات ساده و سبکی هستند که در خیلی از صنایع کاربردهای فراوان دارد.
این دو قطعه متعلق به یک خانواده هستند اما تفاوتهایی هم با یکدیگر دارند که در ادامه به آنها میپردازیم.
تفاوت رولبرینگ و بلبرینگ
رولبرینگ و بلبرینگ از لحاظ ظاهری بسیار شبیه به هم هستند و خیلیها هم شاید ندانند که تفاوت آنها در چیست. برای درک بهتر تفاوت این دو قطعه ابتدا به شرح ساختار آنها میپردازیم.
اجزای اصلی رولبرینگ عبارتند از:
- المانهای غلتان
- کنس داخلی
- کنس خارجی
- نگه دارنده
اجزای اصلی بلبرینگ عبارتند از:
- ساچمه
- کنس داخلی
- کنس خارجی
طرز کار بلبرینگ به این شکل است که ساچمه بین کنس داخلی و خارجی قرار داده شده و یکی از کنسها به محور دوار متصل میشود و کنس دیگر ثابت میماند و ساچمه بین این دو کنس میغلتد.
طرز کار رولبرینگها هم تا حدودی به همین شکل است و بار از کنس داخلی به ساچمه و از ساچمه به کنس خارجی انتقال مییابد.
مهمترین تفاوتهای رولبرینگ و بلبرینگ:
تفاوت در تحمل بار:
رولبرینگ در مقایسه با بلبرینگها ظرفیت تحمل فشار بیشتری دارد و برای کارهای سنگینی که فشار وارده بر یاتاقانها زیاد است از رولبرینگ استفاده میشود. بلبرینگها در صورت فشار زیاد تغییر شکل میدهند و قادر به تحمل فشارهای سنگین و زیاد نیستند.
تفاوت در زاویه فشار وارده:
رولبرینگها قابلیت تحمل فشار به صورت محوری را ندارند و در عوض به دلیل تماس ساچمه با سطح که به صورت یک خط است میتوانند فشارهای سنگینی که به صورت شعاعی وارد میشود را تحمل کنند. بلبرینگها قادر به تحمل هر دو نوع فشار محوری و شعای میباشد اما فقط فشارهای سبک.
تفاوت در کاربردها:
از بلبرینگ در چرخهای کوچک و کارهای سبک برای ایجاد چرخش صاف استفاده میشود. از رولبرینگ برای کارهایهای سنگنتر مثل چرخ ماشین استفاده میشود زیرا تحمل فشار و قدرت چرخش آن بیشتر است.
تفاوت از لحاظ ساختار:
رولبرینگها نسب به بلبرینگها ساختار قدرتمندتری دارند؛ زیرا بلبرینگ به صورت مونتاژ شده فروخته میشود و در صورت خراب شدن قابل تعمیر نیست و باید یک قطعه جدید خریداری کنید. قطعات داخلی رولبرینگ قابل جدا شدن هستند و در صورت خراب شدن میتوانید تنها قطعه خراب شده را تعویض و یا حتی تعمیر نمایید.
در نتیجه استفاده از رولبرینگ از لحاظ اقتصادی به صرفهتر است.
انواع رولبرینگ
رولبرینگها بر اساس میزان تحمل بار، ساختار و کاربردهایی که دارند به چندین دسته تقسیم شدهاند:
رولبرینگ استوانهای:
ساچمههای این نوع رولبرینگ استوانهای شکل هستند و قادر به تحمل فشار شعاعی بسیار سنگین میباشند.
این نوع رولبرینگ دارای حلقههای کاملی است که قفسه و ساچمهها بر روی آن سوار میشوند.
در مواردی که سرعت کاری و بار شعاعی دستگاه مورد نظر بسیار بالا باشد از رولبرینگ استوانهای استفاده میشود.
رولبرینگهای استوانهای در دو نوع زیر ساخته میشود:
رولبرینگ سوزنی:
رولبرینگهای سوزنی در اصل نوعی رولبرینگ استوانهای میباشد که غلتکهای آن بلند و کم قطر هستند.
این نوع رولبرینگها اگرچه ضخامت کمی دارند اما قادر به تحمل بار شعاعی بالایی میباشند.
رولبرینگهای سوزنی میتوانند دارای رینگ داخلی یا فاقد آن باشد. رولبرینگهای سوزنی فاقد رینگ داخلی فضای بسیار کمی را اشغال میکنند و در صورت استفاده از نوع فاقد رینگ، شفت مورد استفاده باید صیقل داده شود.
رولبرینگهای سوزنی در دو نوع زیر در بازار موجود هستند:
رولبرینگ مخروطی:
غلتکهای این نوع از رولبرینگها مخروطی شکل است و شیارهای داخلی و خارجی در آن وجود دارد.
رولبرینگهای مخروطی میتواند فشار و نیروی محوری و شعاعی را تحمل کنند.
از این رولبرینگ به صورت دوتایی و جفتی استفاده میشود.
هرچه زاویه تماس در رولبرینگ مخروطی افزایش یابد، ظرفیت تحمل بار محوری هم بیشتر میشود.
از رولبرینگهای مخروطی بیشتر در ماشین آلات صنعتی و جعبه دندهها استفاده میشود.
انواع رولبرینگهای مخروطی:
- یک ردیفه
- دو ردیفه
- چهار ردیفه
رولبرینگ بشکهای:
قویترین نوع رولبرینگ است و غلتکهای آن به صورت بشکهای میباشد و بیشترین کاربرد را در صنعت دارد.
انواع بلبرینگ
بلبرینگها بر اساس ظرفیت تحمل بار و کاربردهای آن به دستههای زیر تقسیم میشوند:
- بلبرینگ شیار عمیق
- بلبرینگ تماس زاویهای
- بلبرینگ کف گرد
- بلبرینگ سرامیکی
- بلبرینگ مینیاتوری
- بلبرینگ ایگرگ
- بلبرینگ خود تنظیم شونده
تفاوت بین بلبرینگ و رولبرینگ
عموما بیشتر افراد تفاوت بین بلبرینگ و رولبرینگ را نمیدانند و به غلط همه انها را بلبرینگ می نامند.اما شما باید بدانید که این دوقطعه با یکدیگر تفاوت دارند و هر یک مناسب یک دستگاه خاص هستند.
اگر بخواهیم از روی هجا کردن واژگانی به تفاوت این دو قطعه پی ببریم،میتوانیم بگوییم که بلبرینگ از دو کلمه انگلیسی به نام های ball و bearning تشکیل شده است.
این دو کلمه هر کدامشان نشان دهنده یک معنای خاص هستند و ball یعنی توپ بوده و در کل به معنای برینگ توپی است.
بلبرینگ ها انواع مختلفی دارند و هر کدام از ان ها بنا بر میزان تحمل پذیری بار مدل های مختلفی دارند که میتوان به بلبرینگ شیارعمیق،کف گرد و .. اشاره کرد.
قطعه بعدی رولبرینگ است که از دو کلمه مستقل Roll و bearing است.تفاوت این دو قطعه در دو کلمه رول و بال است،یعنی لغزنده این قطعه به جای داشتن توپ از رول استوانه ای تشکیل شده است.
این قطعه نیز با توجه به میزان قدرت تحمل پذیری بار در دستگاه ها مختلف به انواع مختلفی دسته بندی می شود که میتوان به رولبرینگ های بشکه ای و سوزنی و .. اشاره کرد.
یک قطعه صنعتی دیگرهم وجود دارد که نیدل برینگ نام دارد و فرق انها با قطعات دیگر در قسمت لغزنده آن بوده که به صورت استوانه ای سوزنی است.
بلبرینگ و رولبرینگ هر دو نوعی از قطعات ماشینی هستند که برای تحمل بار و کاهش اصطکاک در دو تیغه در حالت دائرهای مورد استفاده قرار میگیرند. با این حال، تفاوتهایی بین این دو نوع بلبرینگ وجود دارد: 1. طراحی: بلبرینگها دارای یک حلقه داخلی و یک حلقه خارجی هستند و بلبرینگهای گردشی قابل انعطاف هستند. اما رولبرینگها به شکل دایره ای با یک میدانی شبیه به لوله و دو طرف یک حلقه دور ایجاد می شوند و از کارخانه برای تحمل بار بیشتر استفاده می شود.
2. بار تحمل شده: به طور کلی، رولبرینگها بار بیشتری را میتوانند تحمل کنند در حالی که بلبرینگ ها کمتر قابلیت تحمل بار دارند. 3. سرعت در دوران: به دلیل طراحی متفاوت، رولبرینگها در دوران با سرعت بالاتر بیشترین عمر مفید را دارند و بهتر است برای سرعتهای بالا بکار گرفته شوند. اما بلبرینگ ها برای سرعتهای پایینی مناسب هستند.
4. نگهداری: رولبرینگها به دلیل طراحی سادهتر، نگهداری و تعمیر آنها بسیار آسانتر است اما بلبرینگ ها به دلیل استفاده از شعاع کوچکتر، مقاومت بیشتری در برابر لرزش دارند. در کل، انتخاب بین بلبرینگ و رولبرینگ به نیازهای موردی دستگاه و ظرفیت های ویژه ماشین در حال استفاده مربوط است.
یکی از تفاوت رولبرینگ و بلبرینگ قابلیت تحمل بار است
مهم ترین تفاوت این دو قطعه،تحمل پذیری آنها در برابر بار وارده به ان ها است.
اگر که فشار بار به صورت شعاعی باشد،رولبرینگ،بهترین قطعه برای تحمل پذیری آن خواهد بود؛ زیرا این قطعه طوری طراحی شده است که که به راحتی میتواند بار وارد شده به خود را دفع کند.
اگر میزان قدرت بار وارده به قطعه کم باشد و هم در جهت شعاعی و هم محوری به آن نیرو وارد کند مناسب ترین و بهترین قطعه برای دفع آن بلبرینگ خواهد بود.
ساختار بلبرینگ ها طوری است که فقط میتوانند بارهای کوچک را دفع کنند،به این دلیل که لغزنده آن ها از ساچمه به وجود آمده است.
بار موجود بر روی دستگاه اول به بیرونی ترین لایه بلبرینگ وارد می شود و بعد از ان این فشار به ساچمه منتقل می شود و به این دلیل که ساچمه ها توپر و گرد هستند،به راحتی میتوانند حرکت کنند و فشار حاصله را به لایه درونی خود انتقال میدهند.
جنس به کار رفته در ساخت رولبرینگ و بلبرینگ
عموما به دلیل مقاومت بالا در برابر بارهای حاصله از دستگاه های مخلتف،جنس موادی که در این دو قطعه به کار رفته است مشابه هم می باشد.
مناسب ترین مواد برای ساخت این قطعات،استفاده از فولاد و برنج است که بیشتر شرکت های بزرگ تولید کننده قطعات صنعتی نیز در ساخت انواع مختلف مدل های بلبرینگ و رولبرینگ ازاین مواد استفاده می کنند.
اجزا تشکیل دهنده بلبرینگ
بلبرینگ ها عموما از سه بخش کنس یا رینگ،اجزای غلتشی یا ساچمه ها و قفسه تشکیل شده است. که اجزا تشکیل دهنده بلبرینگ بین کنس داخلی و خارجی توسط قفسه ای که موقعیت نسبی ان ها در وضعیت صحیح قرار داده محصور شده لذا با یکدیگر برخورد نداشته است و طی چرخش بلبرینگ حرکت نرمی به دست می آید.
اجزا تشکیل دهنده بلبرینگ
- کنس بلبرینگ
- ساچمه بلبرینگ
- قفسه بلبرینگ
قیمت انواع بلبرینگ
قیمت بلبرینگ ها به برند و نوع و کیفیت محصول یا کشور تولید کننده آن بستگی دارد.
قیمت انواع بلبرینگ ماشین سنگین و قیمت بلبرینگ کشاورزی،معدنی،صنعتی برحسب میزان مصرف و مکان مصرف آن ها قیمت های مختلفی دارند.
به این منظور که اگر بلبرینگی در دستگاه های صنعتی حساس به کار روند به علت داشتن حساسیت بالا باید این قطعه را از بند های باکیفیت و معتبر خریداری کرد،اما به این علت که بلبرینگ های باکیفیت خیلی کم هستند، این مسئله باعث افزایش چشمگیر قیمت این نوع قطعه شده که در بازار بسیار کم است.
عناصر تشکیل دهنده بلبرینگ
بلبرینگ ها معمولا از نظر ترکیبات شیمیایی در سه دسته اصلی بلبرینگ های فولادی،آلیاژی،و بلبرینگ های استنلس استیل قرار میگیرند.
هر چند عنصر اصلی تشکیل دهنده بلبرینگ ها آهن با عدد اتمی 53 می باشد.اما معمولا برای بهبود خواص مکانیکی و بالاخص شیمیایی بلبرینگ ها از 5 عنصر مکمل استفاده می شود.
این 5 عنصر باعث افزایش مقاومت فشاری و تنسایل،مقاومت سطحی ساچمه و بلبرینگ می شود.