نحوه آرایش بیرینگ‌ها
همانطور که در مقاله قبلی وعده داده بودیم، در این مقاله به نحوه آرایش بیرینگ‌ها که آخرین و یکی از مهم‌ترین مراحل گام اول از فرآیند هشت‌گانه انتخاب تا نصب بیرینگ یعنی “نوع بیرینگ، تمهیدات و اقدامات” می‌باشد.
حال به توضیح بیشتر در مورد نحوه آرایش بیرینگ‌ها خواهیم پرداخت.
از آنجا که شرایط عملیاتی بیرینگ‌ها بسته به دستگاه‌ها و تجهیزاتی که در آن نصب شده‌اند، متفاوت است، از بیرینگ عملکردهای متفاوت و گوناگونی انتظار می‌رود. به طور معمول در یک شافت، حداقل دو بیرینگ و یا بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در بسیاری از موارد، به منظور تعیین موقعیت‌های شافت در جهت محوری، ابتدا یک بیرینگ در سمت ثابت نصب می‌شود، سپس بیرینگ دیگر در سمت آزاد نصب می شود.
جدول شماره 3-1 بیرینگ‌های سمت ثابت و آزاد شافت
|
سمت محل نصب |
مشخصات |
بیرینگ پیشنهادی |
نمونه |
|
بیرینگ سمت ثابت |
· این بیرینگ موقعیت محوری شافت را تعیین می‌کند.
· این بیرینگ می‌تواند بارهای شعاعی و محوری را تحمل کند. · از آنجا که بار محوری از هر دو جهت به این بیرینگ تحمیل می‌شود، ر انتخاب بیرینگ بایستی مؤلفه قدرت و مقاومت بیرینگ در نظر گرفته شود. |
– بلبرینگ شیار عمیق
– بلبرینگ تماس‌زاویه‌ای پشت به پشت یا رو در رو جفت شده – بلبرینگ تماس‌زاویه‌ای دو ردیفه – بلبرینگ خودتنظیم – رولبرینگ استوانه‌ای دندانه‌دار (NUP,NH) – رولبرینگ بشکه‌ای (کروی)
|
مثال‌های |
|
بیرینگ سمت آزاد |
· این بیرینگ برای جبران انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دمایی عملکرد مورد استفاده قرار می‌گیرد و اجازه تنظیم موقعیت بیرینگ را فراهم می‌کند.
· بیرینگ‌هایی که فقط امکان تحمل بار شعاعی داشته و حلقه‌های داخلی و خارجی آنها قابل جداشدن هستند، به عنوان بیرینگ‌های قابل نصب در سمت آزاد شافت توصیه می‌شوند. · به طور کلی، در صورت استفاده از بیرینگ غیرقابل جداشدن در سمت آزاد، بایستی مقداری از لقی مناسب بین حلقه بیرونی بیرینگ و هوزینگ به منظور حرکت شافت در نظر گرفت. · در بعضی موارد، از لقی مناسب بین شافت و حلقه داخلی استفاده می‌شود. |
انواع قابل تفکیک
– رولبرینگ استوانه‌ای (N,NU) – رولبرینگ سوزنی (NA,…) انواع غیرقابل تفکیک – بلبرینگ شیارعمیق – بلبرینگ تماس‌زاویه‌ای جفت شده با آرایش پشت به پشت – بلبرینگ تماس زاویه‌ای دو ردیفه – بلبرینگ خودتنظیم – رولبرینگ مخروطی دو ردیفه (TDO) – رولبرینگ بشکه‌ای (کروی)
|
|
|
وقتی سمت ثابت و آزاد از یکدیگر متمایز نشده باشند |
· هنگامیکه وقفه بیرینگ کوتاه است و انقباض شافت تاثیر زیادی بر عملکرد بیرینگ ندارد، از یک جفت بلبرینگ تماس زاویه‌ای یا رولبرینگ مخروطی برای نصب جفت (سمت آزاد و ثابت) استفاده می‌شود تا توان تحمل بار محوری را داشته باشد.
· پس از نصب، لقی محوری با استفاده از مهره و اسلیو تنظیم می‌شود. |
– بلبرینگ شیارعمیق
– بلبرینگ تماس زاویه‌ای – بلبرینگ خودتنظیم – رولبرینگ استوانه‌ای (NJ,NF) – رولبرینگ مخروطی – رولبرینگ بشکه‌ای |
مثال‌های |
|
بیرینگ برای شافت‌های عمودی |
· از بیرینگ‌هایی که قدرت تحمل هر دو بارهای شعاعی و محوری را تحمل می‌کنند، باید در سمت ثابت استفاده شود.
· بارهای محوری سنگین را می‌توان همزمان با استفاده از بیرینگ‌های کف گرد و شعاعی مهار کرد. · بیرینگ‌هایی که می توانند بار شعاعی را تحمل می‌کنند فقط در سمت آزاد مورد استفاده قرار می‌گیرند و حرکت شافت را جبران می‌کنند. |
سمت ثابت
– بلبرینگ تماس زاویه‌ای جفت شده با آرایش پشت به پشت – رولبرینگ مخروطی دو ردیفه (TDO) – بیرینگ کف گرد + بیرینگ شعاعی
|
مثال‌های 17 و 18 |
جدول 3-2 نمونه آرایش بیرینگ‌ها
|
نمونه |
آرایش بیرینگ | مصارف توصیه شده |
مثال مصرف |
|
|
سمت ثابت |
سمت آزاد |
|||
|
مثال 1 |
 |
 |
· مناسب عملکردهای با سرعت‌های بالا، استفاده در مصارف گوناگون
· برای مصارفی که احتمال جابجایی از مرکز میان بیرینگ‌ها یا انحراف شافت وجود دارد، توصیه نمی‌شود. |
موتورهای سایز متوسط
دمنده‌های هوا |
|
مثال 2 |
 |
 |
· برای عملکرد تحت بار زیاد یا بارهای ضربه‌ای مناسب‌تر از مثال 1 است. همچنین مناسب برای عملکردهای با سرعت بالا است.
· به دلیل قابلیت تفکیک، برای کاربردهایی که نیاز به تداخل همزمان حلقه داخلی و خارجی دارد، مناسب است. · برای مصارفی که احتمال جابجایی از مرکز میان بیرینگ‌ها یا انحراف شافت وجود دارد، توصیه نمی‌شود. |
موتورهای کششی برای تجهیزات ریلی راه‌آهن |
|
مثال 3 |
 |
 |
· برای کاربردهایی با فشار و بار ضربه‌ای سنگین‌تر از مثال 2 توصیه می‌شود.
· این آرایش نیازمند سختی زیاد از طرف بیرینگ‌های سمت ثابت که به صورت پشت به پشت نصب شده‌اند، می‌باشد و نیازمند پیش بار است. · ابعاد و نوع شافت و هوزینگ بایستی با دقت انتخاب شده و به خوبی نصب شوند.
|
غلطک میز تولید فولاد
اسپیندل تراشکاری |
|
مثال 4 |
 |
 |
· برای استفاده در سرعت‌های بالا یا بارهای محوری سبک‌تر از مثال 3 توصیه می‌شود.
· برای مصارفی که نیازمند مداخله همزمان حلقه داخلی و بیرونی بیرینگ است، توصیه می‌شود. · در برخی موارد کاربرد به جای بلبرینگ تماس‌زاویه‌ای جفت شده در سمت ثابت از بلبرینگ‌های تماس‌زاویه‌ای دو ردیفه استفاده می‌شود. |
موتورها |
|
مثال 5 |
 |
 |
· برای کارکرد تحت بارهای محوری نسبتاً کم توصیه می‌شود.
· برای مصارفی که نیازمند مداخله همزمان حلقه داخلی و بیرونی بیرینگ است، توصیه می‌شود. |
غلطک تولید کاغذ
محوردیزل لوکوموتیو |
|
مثال 6 |
 |
 |
· برای کاربرد با سرعت زیاد و بار شعاعی زیاد و همچنین بار محوری نرمال توصیه می‌شود.
· هنگام استفاده از بلبرینگ‌های شیارعمیق، برای جلوگیری از اعمال بار شعاعی، باید لقی مناسب بین قطر خارجی بلبرینگ و هوزینگ فراهم شود. |
گیربکس‌های انتقال سرعت دیزل لوکوموتیو |
|
مثال 7 |
 |
 |
· این آرایش بیشترین کاربرد را دارد.
· این آرایش می تواند بار محوری جزئی و همچنین شعاعی را تحمل کند. |
پمپ‌ها
گیربکس‌های خودرو
|
|
مثال 8 |
 |
 |
· این برای عملیات با بار محوری نسبتاً سنگین در هر دو جهت توصیه می شود.
· در بعضی کاربردها به جای بلبرینگ تماس زاویه‌ای دو ردیفه، از بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای جفت شده استفاده می‌شود. |
گیربکس‌های کاهنده دور |
|
مثال 9 |
 |
 |
· آرایش بهینه برای مصارفی با احتمال خطای در نصب یا انحراف شافت.
· بیرینگ‌ها در این نوع آرایش همزمان از قابلیت تحمل بارهای محوری جزئی و بارهای شعاعی سنگین برخوردار هستند. |
کاهنده سرعت غلطک میزهای تولید فولاد
چرخ‌های جرثقیل سقفی |
|
مثال 10 |
 |
 |
· آرایش بهینه برای مصارفی با احتمال خطای در نصب یا انحراف شافت.
· سهولت در نصب و پیاده‌سازی با استفاده از آداپتور، این آرایش را مناسب شافت‌های بلند یک تکه (بدون پله و رشته ) قرار داده است. |
صنایع عمومی
تجهیزات شمارنده شافت‌ها |
|
مثال 11 |
 |
 |
· آرایش بهینه برای مصارفی با احتمال خطای در نصب یا انحراف شافت.
· برای عملیات تحت بارهای ضربه‌ای یا بار شعاعی سنگین‌تر از مثال 10 توصیه می‌شود. · این آرایش می‌تواند همزمان بارهای محوری جزئی و بارهای شعاعی را تحمل کند. |
غلطک میزهای تولید فولاد |
|
مثال |
آرایشی که در آن سمت ثابت و آزاد از یکدیگر متمایز نشده باشند | مصارف توصیه شده |
مثال مصرف |
|
مثال 12 |
 |
· این آرایش بیشتر برای تجهیزات کوچکی که تحت بار سبک کار می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
· هنگام استفاده با یک پیش‌بار سبک، در یک طرف حلقه بیرونی فنر یا نگهدارنده‌های قابل تنظیم نصب می‌شود. |
موتورهای کوچک،
کاهنده‌های کوچک سرعت، پمپ‌های کوچک |
|
مثال 13 |
پشت به پشت
رو در رو
|
· مناسب برای کاربردهایی که در آن با پیش‌بار سختی افزایش یافته است.
بیشتر دارای کاربرد در مصارفی که نیازمند سرعت بالا تحت بار محوری نسبتاً زیاد است. · آرایش پشت به پشت برای مصارفی که در آن بار لحظه‌ای بر عملکرد تاثیر می‌گذارد، مناسب است. · در صورت نیاز به پیش‌بار، باید در تنظیم پیش بار دقت کافی صورت پذیرد. |
اسپیندل ماشین ابزارها |
|
مثال 14 |
پشت به پشت
رو در رو
|
· برای کارکرد تحت بار ضربه‌ای یا بار محوری سنگین‌تر از مثال 13 توصیه می‌شود.
· مناسب استفاده در کاربردهایی که با پیش بار استحکام افزایش پیدا کرده باشد. · آرایش پشت به پشت برای مصارفی که در آن بار لحظه‌ای بر عملکرد تاثیر می‌گذارد، مناسب است. · در صورت نیاز به تداخل میان حلقه داخلی و شافت، آرایش رو در رو نصب را ساده می‌کند. این آرایش در مصارفی که خطای نصب در آنها امکانپذیر است، موثر می‌باشد. · در صورت نیاز به پیش‌بار، باید در تنظیم پیش بار دقت کافی صورت پذیرد. |
کاهنده‌های سرعت
چرخ خودروها |
|
مثال 15 |
 |
· برای استفاده در مصارف با سرعت بالا و نیاز به دقت در چرخش در زیر بار کم توصیه می‌شود.
· مناسب برای کاربردهایی که در آن با پیش‌بار سختی افزایش یافته است. · آرایش پشت سر هم، رو در رو و پشت به پشت امکانپذیر است. |
اسپیندل ماشین ابزار |
|
مثال 16 |
 |
· این آرایش در برابر بارهای شعاعی و ضربه‌ای سنگین مقاومت ایجاد می‌کند.
· این آرایش تا زمانی قابل اجراست که حلقه‌های داخلی و خارجی نیاز به تداخل داشته باشند. · باید دقت شود که در حین کار، لقی داخلی محوری به میزان قابل توجهی کاهش پیدا نکند. |
تجهیزات و ماشین‌آلات
ساختمانی و راه‌سازی |
|
مثال |
کاربرد در شافت‌های عمودی |
مصارف توصیه شده |
مثال مصرف |
|
مثال 17 |
 |
· این آرایش با استفاده از بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای جفت شده در سمت ثابت و رولبرینگ‌های استوانه‌ای در سمت آزاد، مناسب عملکرد در دورهای بالا می‌باشد. | موتورهای عمودی
پمپ‌های عمودی |
|
مثال 18 |
 |
· این آرایش برای کار با دورهای پایین و بار سنگین که در آن بار محوری بیشتر از بار شعاعی است، توصیه می‌شود.
· به دلیل قابلیت خودترازی، این آرایش مناسب کاربردهایی است که در آنها فرار یا انحراف شافت صورت می‌گیرد. |
شافت مرکزی جرثقیل
پمپ‌های عمودی |
در مقاله بعدی به گام دوم انتخاب بیرینگ‌ها، یعنی ابعاد بیرینگ‌ها و عوامل موثر بر این انتخاب خواهیم پرداخت.
