مکانیک مهندسی که یکی از ارکان دانش مهندسی می‌باشد، مجموعهء اصول،قوانین و قواعدی را شامل می‌شود که از علوم فیزیک‌ و ریاضی منبعث گشته و بر جنبه‌های مهندسی و کاربردی قضایا تکیه دارند.از این اصول و قوانین می‌توان برای شناخت رفتار اجسام‌ مادی و واکنش آنها با عوامل محیطی مانند انواع بارهای اعمالی در انجام مطالعات،محاسبات و طراحی‌های مهندسی بهره گرفت.در واقع‌ مکانیک مهندسی همچون پلی است که دانش مکانیک را به‌ زمینه‌های کاربردی و عملی آن ارتباط می‌دهد و تفاوت عمده آن با مکانیک فیزیک در آن است که تاکید اصلی در فیزیک بر شناخت‌ پدیده‌هاست در حالی که در مکانیک مهندسی تاکید بر موارد استعمال‌ دانش فیزیک در مسائل مهندسی می‌باشد.یکی از مهمترین مباحث‌ در مکانیک مهندسی حرکت‌های دوار می‌باشد.حرکت‌های دوار عمدتا توسط یک موتور و یا موتور و گیربکس به محور داده می‌شود و انتقال‌ حرکت دوار توسط محور به اجزاء مورد نظر دیگر بسته به ماشین مورد استفاده منتقل خواهد شد.اما نکته مهم در انتقال حرکات دوار،اتصالات‌ و یاتاقان‌هایی می‌باشد که محور بر روی آن‌ها حرکت لغزشی یا غلتشی دارد.این عمل توسط یاتاقان‌های لغزشی(بلبرینگ‌ها)و یا یاتاقان‌های غلتشی(رولبرینگ‌ها)انجام می‌شود

یاتاقان‌های لغزشی(بلبرینگ‌ها)

واژه یاتاقان به طور عمومی به تماس سطوح اشاره دارد به طوری که‌ بار بدین‌ترتیب انتقال داده می‌شود.روغنکاری در یک یاتاقان اغلب‌ اصطکاک بین سطوح را کاهش داده و تولید گرما را به حداقل می‌رساند. یاتاقان‌ها ممکن است غلتشی یا لغزشی و یا به طور همزمان به کار روند. یاتاقان‌های لغزنده در مواردی کاربرد دارند که حرکت توسط لایه نازکی‌ از فیلم روغنکاری شده صورت پذیرد و یاتاقان‌های غلتشی در مواردی‌ کاربرد دارند که حرکت توسط ترکیبی از حرکت غلطک‌ها و روغنکاری‌ هدایت شود.عملکرد یاتاقان‌ها به نوع روغنکاری آنها بستگی دارد و گرانروی روغن نیز اهمیت بسزایی در عملکرد یاتاقان خواهد داشت.

گرانروی میزان مقاومت سیال در برابر جاری شدن است.روانسازها می‌توانند جامد،مایع و یا به صورت گاز باشند.هرچند آنها بیشتر به‌ حالت روغنی و یا گریسی شناخته شده‌اند.با توجه به اهمیت بالای‌ نقش برینگ‌ها در صنایع گوناگون و به خصوص ماشین‌آلات و تجهیزات‌ صنعتی،انتشار آثار و کتب علمی در این زمینه ارزشمند می‌باشد. کتاب اصول انتخاب بیرینگ‌های غلتشی در طراحی مهندسی که توسط شرکت بلبرینگ ایران گردآوری و تدوین شده تلاشی در این راستا می‌باشد.در ادامه ضمن معرفی مطالب مختلف کتاب مذکور نقاط ضعف و قوت آن یادآوری می‌گردد.

این کتاب در سه بخش کلی شامل معرفی اجزاء و انواع برینگ‌ها، چگونگی انتخاب برینگ‌ها در ماشین‌آلات مختلف و جداول تبدیلی‌ ارائه شده است.

در بخش اول کتاب انواع برینگ‌ها،اجزاء برینگ‌ها و مفاهیم به کار رفته در ارتباط با برینگ‌ها مطرح شده است.عناوین این بخش عبارتند از:اجزاء برینگ،برینگ،بلبرینگ‌های شیار عمیق،بلبرینگ‌های‌ خود تنظیم،بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای،برینگ محور،رولبرینگ‌های‌ استوانه‌ای،رولبرینگ‌های بشکه‌ای،رولبرینگ‌های مخروطی، رولبرینگ‌های سوزنی،بلبرینگ‌های کف گرد،برینگ‌های لغزشی، مجموعه برینگ‌های ایگرگ،محفظه‌های برینگ،بوش،اصول‌ شماره‌گذاری برینگ‌ها،بار،عمر،سرعت،لقی،بار اولیه،کاسه نمدها، روانکاری و انطباق.در این بخش سعی شده است که مفاهیم بکار رفته در بخش دوم کتاب تشریح گردد.برینگ‌های غلتشی براساس‌ نوع جزء غلتشی به دو نوع بلبرینگ و رولبرینگ تقسیم می‌شوند. رولبرینگ‌ها نیز بسته به شکل پروفیل جزء غلتشی انواع مختلفی‌ دارند.برینگ‌های لغزشی همانطور که از نام آنها پیداست دارای جزء غلتشی نبوده و دو حلقهء آنها بر روی هم حرکت لغزشی دارند.این‌ برینگ‌ها دارای انواع شعاعی-بشکه‌ای تماس زاویه‌ای-بشکه‌ای‌ کف گرد بوده و با کاسه‌نمد یا بدون آن تولید می‌شوند.روانکاری‌ برینگ به جنس سطح تماس دو حلقه بستگی دارد.در صورتی که این‌ سطح فولادی باشد،روانکاری آن ضروری بوده و در حالت کاربرد موادی نظیر تفلون یا برنزهای مخصوص احتیاجی به عمل فوق‌ نمی‌باشد.برینگی که عملکرد آن براساس غلتش قطعات نسبت به‌ یکدیگر بوده و تکیه‌گاه بار باشد،برینگ غلتشی نام دارد.برینگ‌ مذکور شامل جزء غلتشی و شیار مرتبط با آن همراه با قفسه یا بدون‌ آن بوده و به گونه‌های مختلف برای کنترل بارهای شعاعی،محوری‌ یا شعاعی-محوری طراحی می‌شود.مجموع برینگ‌های ایگرگ،ساده‌ و اقتصادی بوده و در ماشین‌آلات کشاورزی،راهسازی،نساجی،تسمه‌ نقاله،صنایع غذایی و بسته‌بندی کاربرد دارد.

بلبرینگ آن در اصل مانند بلبرینگ شیار عمیق است که در دو طرف کاسه‌نمد قرار داشته و سطح حلقهء بیرونی آن قوسی شکل‌ است.محفظه نیز از جنس چدن یا فولاد بوده و در اشکال مختلف‌ تولید می‌شود و سوراخ داخل آن یعنی محل نشستن برینگ برای‌ تطابق با آن قوسی شکل است.مجموعه مذکور ناهمراستانی‌های‌ اولیهء شافت را می‌تواند جبران کند ولی قادر به حرکت در امتداد محوری‌ نیست.لذا در استفاده از این نوع برینگ‌ها،طول شافت باید کوتاه بوده‌ و در ضمن در زیر محفظه،واشرهای فلزی موجدار گذاشته شود تا بلبرینگ در معرض تنش‌های اضافی ناشی از عوامل مختلف نظیر انبساط حرارتی قرار نگیرد.از بوش برای نصب برینگ‌های با سوراخ‌ داخلی مخروطی بر روی شافت استوانه‌ای استفاده می‌شود که دو نوع‌ متداول آنها به نام بوش‌های تبدیلی و بوش‌های کششی می‌باشند.

استفاده از انطباق تداخلی به تنهایی برای محکم کردن برینگ بر روی شافت کافی نیست.به عنوان مثال هردو حلقهء یک برینگ‌ ثابت یعنی برینگی که هیچ‌گونه جابجایی محوری نباید داشته باشد، بایستی با کمک وسیله‌ای تثبیت شوند.در برینگ‌های شناور نیز یکی‌ از حلقه‌ها(معمولا حلقهء داخلی)باید محکم شود و حلقهء دیگر امکان‌ حرکت داشته باشد.در مواقعی که باید از تمامی قدرت تحمل بار برینگ استفاده شود،تثبیت حلقه‌های آن در داخل محفظه ضروری‌ است.محل قرار گرفتن برینگ نیز باید سفت و مسطح بوده و با دقت‌ کافی ساخته شود و حلقه‌ها در داخل محفظه به گونه‌ای قرار داده شوند که از لغزش آنها بر روی محل قرار خود جلوگیری شود.هنگامی که‌ حلقهء برینگ و بار وارده بر آن نسبت به یکدیگر دوران داشته باشند، تمامی محیط حلقه تحت حداکثر بار مذکور قرار می‌گیرد.حلقهء تحت‌ این نوع بار باید انطباق محکم داشته باشد تا بر روی شافت یا داخل‌ محفظه نلغزد.اما هنگامی که حلقهء برینگ و بار وارد بر آن نسبت به‌ یکدیگر ساکن باشند،یک نقطه از محیط حلقه تحت حداکثر فشار بار مذکور قرار گرفته،بار متمرکز محسوب می‌شود.حلقه در این حالت به‌ انطباق تداخلی احتیاج ندارد.هنگامیکه بار و حلقهء برینگ نسبت به‌ یکدیگر حرکت نوسانی داشته باشند،بار نوسانی در نظر گرفته شده و هردو حلقه بیرونی و داخلی باید انطباق تداخلی داشته باشند.در برینگها سرعت دورانی محدودهء خاصی دارد.مسئله اساسی در مورد سرعت‌ برینگ حرارت تولیدی است که روانکار و جنس قطعات برینگ نقش‌ عمده‌ای در مقدار آن ایفاء می‌کنند.از عوامل مؤثر دیگر می‌توان به‌ نوع و اندازهء برینگ،طراحی داخلی،بار،سیستم خنک کاری،دقت و لقی داخلی اشاره کرد.عمر تعیین شده توسط یک طراح،سازنده‌ ماشین و نظایر آنها بر مبنای یک‌بار و سرعت فرضی که توسط خود آنها نیز ارائه می‌شود.این عمر عموما یک نرخ عمر مبنای(عمر خستگی)لازم بوده و چنین فرض می‌شود که طراح براساس تجربیات‌ حاصل از ماشین‌آلات مشابه و مرتبط کردن آنها با شرایط دستگاه‌ مورد نظر به عمر کاری کافی دست یابد.

لقی داخلی برینگ عبارتست از مقدار فضایی که یک حلقهء برینگ‌ می‌تواند نسبت به حلقهء دیگر در امتداد شعاعی(لقی شعاعی)یا محوری‌ (لقی محوری)حرکت داشته باشد.هربرینگ دارای یک مقدار لقی‌ نرمال است.تحت شرایط خاص کاری نظیر دما،بار یا سرعت زیاد و یا انطباقات پرسی،به منظور جلوگیری از گیرپاژ برینگ از کلاس لقی‌ بالاتر از نرمال استفاده می‌شود.از آنجایی که وجود لقی در حین‌ چرخش برینگ از دقت و کارآیی آن می‌کاهد،تحت شرایط نرمال از کلاسهای کوچکتر از نرمال استفاده می‌شود.مسئله وجود لقی در برینگ در همه موارد صادق نمی‌باشد چون وجود فاصله بین اجزاء برینگ موجب عدم دقت لازم در چرخش برینگ و شافت می‌گردد.در مواردی نظیر ماشینهای افزار که صلبیت سیستم چرخنده و دقت آن‌ اهمیت زیادی دارد،مجاز به استفاده از لقی مثبت در برینگ نبوده، بلکه برینگ باید دارای لقی منفی یعنی عدم وجود هرگونه فاصله بین‌ اجزاء غلتشی و حلقه‌های بیرونی و داخلی باشد.این امر منجر به‌ ایجاد فشار در برینگ می‌شود.به این فشار،بار اولیه اطلاق می‌گردد. ذکر این نکته ضروری است که بیرینگ همیشه باید تحت یک‌بار حداقل قرار داشه باشد.بنابراین در مواردی که بار خارجی بر برینگ‌ وارد نمی‌شود و یا اندازه آن خیلی کم است،استفاده از وسیله‌ای نظیر فنر برای ایجاد بار اولیه توصیه شده است.

این‌بار به عنوان یک‌بار حداقل لازم برای جلوگیری از لغزش‌ اجزاء غلتشی در داخل برینگ عمل می‌کند.از تأثیرات بار اولیه‌ می‌توان به افزایش صلیب سیستم،کاهش صدا،افزایش دقت کاکرد شتافت،جبران اثرات سایش در برینگ و افزایش عمر آن اشاره کرد. کاسه‌نمد از ورود موارد زائد به داخل برینگ و نشت روانکار از آن‌ جلوگیری می‌کند.در انتخاب کاسه‌نمد مناسب پارامترهایی نظیر نوع‌ روانکار(روغن یا گریس)،سرعت دورانی،وضعیت شافت(افقی یا عمودی)و امکان ناهمراستایی آن،مقدار فضای موجود،اصطکاک‌ کاسه‌نمد و حرارت ناشی از آن و محیط کارباید در نظر گرفته شوند.

کاسه‌نمد ممکن است با برینگ به صورت یکپارچه و یا جدای از آن در بیرون برینگ باشد.کاسه نمدها به دو دستهء کلی مالشی و غیر مالشی تقسیم می‌شوند.نوع کاسه‌نمد تأثیر زیادی در کارکرد برینگ دارد.در این رابطه تشخیص شرایط محیطی برای انتخاب‌ کاسه‌نمد ضروری است.بین کاسه نمدهای غیر مالشی و برینگ یا شافت فاصله وجود دارد.عملکرد این کاسه نمدها به مقدار این درز که‌ ممکن است در راستای عمودی،افقی یا عمودی افقی باشد بستگی‌ دارد.از طرف دیگر وجود همین درز موجب عدم تولید اصطکاک و گرما شده،ولی خاصیت آب‌بندی آن به نوع مالشی نمی‌رسد که می‌توان با پر کردن درز موجود توسط گریس خاصیت مذکور را بهبود بخشید. امکان افزایش سرعت در برینگهای با این نوع کاسه‌نمد از مزایای‌ دیگر آنهاست.عملکرد کاسه نمدهای مالشی به مقدار فشار در محل‌ تماس با برینگ بستگی دارد.آب‌بندی کامل برینگ در مقابل نفوذ مواد زائد و عدم امکان نشست گریس از مزایای آنهاست.از طرف‌ دیگر،تولید اصطکاک و گرما از معایبت آنهاست که بهبود سطح‌ تماس می‌توان تا حدودی آنرا تعدیل کرد.

این کاسه نمدها همچنین در مقابل ضربه آسیب‌پذیر هستند که با قرار دادن یک‌کاسه‌نمد غیر مالشی درمقابل آنها می‌توان این مشکل‌ را نیز رفع نمود.بعضی از برینگها با کاسه‌نمد لاستیکی یا حفاظ فلزی در یک طرف یا دو طرف تولید می‌شوند.این برینگها در موقع‌ مونتاژ با گریس مناسب پر شده و احتیاجی به گریسکاری مجدد ندارد. استفاده از برینگها با کاسه‌نمد درمواردی ضروری است که بکارگیری‌ کاسه نمدهای مجزا در خارج برینگ بنا به دلایلی نظیر کمبود فضا امکانپذیر نباشد.از کاسه نمدهای فلزی در مواردی استفاده می‌شود که‌ آلودگی و رطوبت کم و سرعت زیاد باشد.زیرا این کاسه نمدها غیر مالشی هستند

در صورت وجود آلودگی زیاد یا رطوبت بالا از کاسه نمدهای لاستیکی‌ (مالشی)استفاده کنند.به علت ماهیت عملکرد بیرینگ‌ها،روانکاری از مهمترین عوامل صحت عملکرد برینگ‌ها می‌باشد که به دو طریق‌ گریسکاری و روغنکاری انجام می‌گیرد.تحت شرایط نرمال کاری از نظر دما،فشار،سرعت و نظایر آن،گریس به روغن ارجحیت دارد.روغن به‌ عنوان روانکار در مواردی به کار برده می‌شود که به علت سرعت و دمای‌ بالا،گریس قادر به علمکرد مناسب نباشد و یا مکانیزم قطعات مجاور برینگ،قطعاتی نظیر چرخدنده باشد که به خاطر مسائل سرعت و اصطکاک‌ ملزم به استفاده از روغن باشیم.در استفاده از هریک از روش‌های‌ روغنکاری،وجود شیار و شکاف‌های کافی و مناسب برای خروج روغن از سیستم الزامی است.روغن‌های معدنی خالص معمولا برای برینگ‌ها مناسب‌ هستند.از روغن‌های مصنوعی در شرایط خیلی خاص نظیر دمای خیلی زیاد یا خیلی پایین استفاده می‌شود.یکی از مهمترین مباحث در زمینه برینگ‌ها، انطباق می‌باشد.

به منظور انتخاب انطباق مناسب در برینگ‌ها بایستی پارامترهایی از قبیل شرایط چرخش،مقدار بار،لقی داخل برینگ،شرایط دمایی،دقت‌ کارکرد،طراحی و جنس شافت و محفظه،سهولت نصب و برداشت و نیز جابه‌جایی برینگ‌های شناور را مدنظر قرارداد.تلرانس‌های قطر داخی و بیرونی برینگ به صورت یک استاندارد بین المللی درآمده‌اند.برای رسیدن‌ به یک انطباق تداخلی یا آزاد مناسب،محدودهء خاص و مطلوبی از تلرانس‌ شافت و محفظه‌ها در نظر گرفته می‌شوند.در برینگ‌هایی که سوراخ داخل‌ مخروطی دارند و بر روی‌ شافت‌های مخروطی یا استوانه‌ای با استفاده از بوش‌ نصب می‌شوند،انطباق حلقهء داخلی با تلرانس شافت‌ تعیین نشده،بلکه از طریق‌ مقدار پیشروی برینگ بر روی شافت یا بوش به دست‌ می‌آید.بار وارده به برینگ‌ و چرخش آن ممکن است‌ حالات گوناگونی داشته باشد که باید به آن توجه کرد. ممکن است در حالتی برینگ‌ بچرخد و بار ثابت باشد یا برینگ ثابت باشد و بار بچرخد یا ممکن است هر دو حرکت دورانی داشته‌ باشند.

بارهایی نظیر بارهای‌ ضربه‌ای یا ارتعاشی یا نامتعادل نیز به عنوان بارهای با جهت نامشخص‌ دسته‌بندی می‌شوند.اگر در برینگی که تحت بار دورانی قرار دارد از انطباق‌ آزاد استفاده شود،حلقه برینگ بر روی تکیه‌گاه خود لغزیده و باعث سائیدگی‌ می‌شود.در مورد بارهای سنگین نیز بهتر است،هم حلقه درونی و هم‌ حلقهء بیرونی با انطباق تداخلی بر روی شافت و در داخل محفظه نصب‌ شوند

در بخش دوم کتاب مثال‌هایی از چگونگی انتخاب برینگ‌ها در ماشین‌آلات آورده شده است.در این بخش که قسمت اعظم کتاب و حدود هشتاد درصد حجم مطالب کتاب را شامل می‌شود،نحوه انتخاب برینگ در ماشین‌آلات گوناگون استفاده شده در صنایع مختلف ارائه و پارامترهایی از قبیل مفروضات مهم،انتخاب برینگ،تلرانس ماشین‌کاری،لقی،روانکاری‌ و آب‌بندی،تعیین اندازهء برینگ و طراحی برینگ در موارد مطرح شده،ذکر شده است.ماشین‌آلات و دستگاه‌هایی که در این بخش مورد بررسی قرار گرفته‌اند.به شرح ذیل می‌باشند:

-موتورهای اصلی-موتورهای الکتریکی:توربین گازی،موتور کششی‌ برای لوکوموتیو برقی خطآهن با پهنای استاندارد،موتور کششی برای‌ قطارهای شهری،موتور استاندارد سه فاز،موتور الکتریکی برای لوازم‌ خانگی،درام یک ماشین لباسشویی خانگی،مبدل عمودی و موتور فن‌ معدن ماشین‌های افزار:محور ماشین‌تراش،محور مته،محور مته و فرز،محور ماشین‌تراش اتوماتیک چند محوره،محور ماشین‌تراش Nx ،مرغک‌ ماشین‌تراش،محور دستگاه مرغک،صفحه نظام ماشین‌تراش عمودی، محور دستگاه سنگ‌زنی سوراخ‌ها،محور ماشین سنگ‌زنی پیچ و چرخ‌ حلزون،محور دستگاه سنگ‌زنی(کف‌ساب)،محور فرز عمودی دور بالا، محور دستگاه بورینگ عمیق، فلایویل دستگاه پرس بدنه خودرو.

-ماشین‌آلات مختلف اجرای‌ عملیات بر روی مواد غیر فلزی:بدنهء ارهء دو لنگه،شافت برشی یک‌ صفحه‌تراش،شافت یک اره‌ برشی،محوره اره چوب‌بری‌ عمودی،دستگاه قالبگیری تزریقی‌ با مارپیچ قابل تنظیم،مارپیچ‌ دستگاه قالبگیری تزریقی.

-چرخدنده‌ها:دندهء باردهی‌ ماشین چرخدنده‌تراشی،چرخدندهء متغیر نامحدود،جعبه‌دنده تعلیقی، جعبه‌دنده با دنده‌های ساده و مخروطی،چرخدندهء کاهندهء مضاعف،دنده سیاره‌ای حلزونی‌ و چرخدندهء حلزونی برای‌ بالابرها. خودروها(جعبه‌دنده):جعبه‌دنده دستی در خودروهای سواری، دنده‌اتوماتیک خودروهای سواری،جعبه دندهء دستی کامیون‌ها،جعبه‌ دندهء دستی پنج دنده برای کامیون‌ها،جعبه‌دنده کمکی کامیون‌ها.

-خودروها(دیفرانسیل):دیفرانسیل یک خودروسواری و دیفرانسیل‌ یک کامیون.

-خودروها(چرخ):چرخ جلوی یک خودرو سواری دیفرانسیل جلو، چرخ جلوی یک خودرو سواری دیفرانسیل عقب،چرخ عقب یک خودرو سواری دیفرانسیل عقب،چرخ عقب یک کامیون دیفرانسیل عقب، چرخ عقب یک وانت دیفرانسیل عقب،پین اصلی فرمان کامیون، شافت کمک‌فنر محور جلو در یک خودرو سواری،فرمان هیدرولیکی‌ یک خودرو سواری،پمپ آب موتور کامیون و خودرو سواری و تسمه‌ سفت کن موتور خودرو سواری.

-قطارها و واگن‌ها:جعبه محور واگن قطار مسافری،جعبه محور واگن‌ باری،جعبه محور لکوموتیوهای دیزلی-هیدرولیکی،جعبه موتور لکوموتیو، جعبه محور لکوموتیو صنعتی،جعبه محور لکوموتیوهای سریع السیر، رولبرینگ‌های جعبه محور قطار زیرزمینی،رولبرینگ‌های محور، بیرینگ‌گذاری محور دوار،برینگ‌گذاری محور ثابت و واگن کوره آجرچزی.

-کشتی‌سازی:انواع شافت سکان،رولبرینگ‌های بشکه‌ای در شافت‌ سکان،استفاده از رولبرینگ‌های کف گرد بشکه‌ای در شافت سکان،سکان‌ بیلچه‌ای،برینگ‌های تکیه‌گاهی شافت کشتی و شافت انتهایی و بلوک‌ انتقال نیروی کشتی.

-ماشین‌آلات تولید کاغذ:غلتک سینه‌ای،غلتک آبکش،غلتک مکش‌ کوچ،غلتک پرس،غلتک هادی نمد،غلتک راهنما،سیلندر خشک‌کن، قرقره،غلتک جلاء و دستگاه چوب خردکن.

-ماشین‌آلات بالابری و انتقال مواد:چرخک کابل یک دستگاه قرقره، چرخک کابل تله‌کابین مسافری،قرقرهء برگشت کابل تله‌کابین،قرقره‌ کابل در معدن زیرزمینی،برینگ‌گذاری ستون جرثقیل با یک رولبرینگ‌ بشکه‌ای کف گرد،برینگ‌گذاری ستون جرثقیل با یک رولبرینگ بشکه‌ای‌ شعاعی و یک کف گرد،مجموعه غلتک،قلاب جرثقیل،چرخ زنجیره‌ تحتانی دستگاه لاروبی،شافت لاروب مکنده با تیغهء برش،قرقرهء فوقانی‌ یک نقاله تسمه‌ای،چرخ‌های هرزگرد صلب،چرخ‌های هرزگرد گارلند، کاربرد رولبرینگ‌های بشکه‌ای در چرخک متحرک جراثقال،کاربرد رولبرینگ‌ استوانه‌ای غلتک در چرخک متحرک جراثقال و برینگ‌های دیرک راهنمای‌ لیفتراک.

-ماشین‌آلات کشاورزی:چرخ عقب یک تراکتور و دستگاه شخم‌زنی‌ دیسکی.

-ماشین‌آلات صنایع غذایی:سرند مسطح

-ماشین‌آلات ساختمانی و معدنی:سرند پرتابی دوبرینگی،سرند حرکت‌ خطی دوبرینگی،سرند چهاربرینگی یا گریز از مرکز،موتور ارتعاشی،غلتک‌ ارتعاشی برای تسطیح جاده،سنگ‌شکن فکی دو مفصله،غلتک تکیه‌گاهی‌ یک کوره دوار،آسیاب لوله‌ای،سنگ‌شکن چکشی،سنگ‌شکن چکشی‌ دو شافته.

-تجهیزات نورد-غلتک‌های نورد:مبدل‌های ظرفیت بالا،گردنه غلتک‌ نورد مفتول،گردنه غلتک‌های بخش تکمیلی یک نورد مفتول،غلتک پشت‌ بند در یک دستگاه چهار غلتکه نورد گرم ورق،برینگ‌گذاری غلتک نوردهای‌ تکمیلی در یک دستگاه چهار غلتک نورد ورق گرم،گردنهء غلتک یک‌

دستگاه نورد شمشه و تختال و چرخدندهء مرکب نورد اولیه و کاهندهء یک‌ دستگاه نورد شمشه.

پمپ‌ها:پمپ گریز از مرکز و پمپ پیستونی محوری

-تهویه‌ها،کمپرسورها،فن‌ها:دمندهء شعاعی چندمرحله‌ای،دستگاه تخلیه، فن گازهای داغ و دمندهء هوای تازه

-ابزارهای مکانیکی دقیق،تلسکوپ‌ها و آنتن‌ها:تلسکوپ نوری، بیرینگ‌گذاری محور مرتفع،بیرینگ‌گذاری محور آزیموت و بیرینگ‌گذاری‌ چرخ دستگاه.

در انتخاب برینگ پارامترهایی را به طور کلی بایستی مدنظر قرارداد که‌ به شرح ذیل می‌باشند:

فضای موجود شامل قطر شافت،سوراخ محفظه و پهنای آن،اهمیت‌ سهولت جا زدن و درآوردن برینگ،برای بار(شعاعی،محوری،مرکب و ممان)،لزوم توانایی جابجایی محوری،وجود ناهمراستایی،صلیب مورد نیاز، لزوم کارکرد آرام،دقت مورد نیاز،بزرگی بار و سرعت.

موتورهای کششی عملکرد بیست و چهار ساعته و خروجی پیوسته‌ ندارند به عبارت دیگر به طور منقطع تحت بار قرار می‌گیرند و به علت داشتن‌ سرعت متغیر،هیچ نمودار کلی که بیانگر بارگذاری واقعی باشد برای آنها وجود ندارد.اندازه برینگ‌ها بر مبنای آنچه که خروجی سادتی نامیده شده‌ تعیین می‌شود و این توان در یک ساعت بدون گرم شدن زیاد است.گشتاور حرکتی متوسط در آنها بر مبنای 65 درصد خروجی در هرساعت تعیین‌ می‌شود.در موتور استاندارد سه فاز،سیستم برینگ‌گذاری باید ساده و کم‌ صدا باشد.بار شعاعی شامل وزن روتور،کشش مغناطیسی نامتعادل و نیروهای نامتعادل می‌باشد.این بارها با ضرب وزن روتور در یک ضریب‌ مکملی در محاسبات منظور می‌شوند.در جهت بار محوری،برینگ معمولا باید بارهای راهنما را فقط خنثی نماید.علاوه بر آن امکان دارد در اثر چرخش یا نصب عمودی موتور بار محوری ایجاد شود.با نصب بلبرینگ‌های‌ شیار عمیق در دو محل مورد نظر،نیازهای فوق تامین می‌شوند.نرخ بار این برینگ‌ها نسبت به نیروهای وارده رضایت‌بخش است.قطر شافت که‌ اندازهء آن را صلبیت مورد نیاز تعیین می‌کند عموما بیرینگ‌هایی را می‌طلبد که‌ نرخ عمر آنها از مقدار محاسبه شده بیشتر باشد.علاوه بر آن عمر کاری‌ بیرینگ‌های مصرفی در موتورهای الکتریکی نه بر مبنای خستگی مواد بلکه براساس عمر گریس آن تعیین می‌شود.با حذف لقی داخلی برینگ‌ها در هنگام تنظیم،نقش آن در تولید صدا حذف می‌شود.نیاز اولیه در موتورهای لوازم خانگی کارکرد آرام آن است.

میزان صدای یک موتور متاثر از کیفیت بیرینگ(دقت در شکل و چرخش)،لقی آن و صافی سطح شافت و سوراخ محفظه است.امروزه در کنترل کیفیت برینگ‌های استاندارد،میزان صدیا تولیدی تا حد مناسب‌ بررسی می‌شود.برینگ در حال چرخش باید لقی صفر داشته باشد و این امر به وسیله ایجاد بار اولیه سبک در جهت محوری توسط یک واشر فنری‌ تامین می‌گردد.جای برینگ بر روی شافت و سوراخ محفظه باید به خوبی‌ تنظیم شود.برای این‌که واشر فنری قادر به تنظیم محوری برینگ باشد، حلقه‌های بیرونی با انطباق لغزشی درداخل محفظه جا زده شده‌اند.در ماشین لباسشویی خانگی،بارگذاری از سمت جلو صورت می‌گیرد.درام بر روی دو بلبرینگ شیار عمیق سوار بوده و توسط چرخ‌تسمه می‌چرخد. انتخاب بیرینگ به قطر شافت آن(که خود توسط صلبیت مورد نیاز تعیین‌ می‌شود)،وزن و بارهای نامتعادل بستگی دارد به منظور تعیین مقدار باربر روی برینگ‌ها به علت متغیر بودن سرعت و بار،داده‌ها ساده فرض می‌شوند.

ماشین لباسشویی خانگی دارای چند مرحله نیمه اتوماتیک شستشو، با یا بدون چرخش است.طی مرحلهء شستشو همانند سیکل بدون‌ چرخش،بلبرینگ‌های درام فقط تحت بار سبک‌وزن درام و لباس‌های‌ خیس قرار دارند.این‌بار در تعیین ابعاد بیرینگ بی‌اهمیت بوده و از آن‌ صرف‌نظر می‌شود.در محور ماشین‌تراش،بیرینگ‌ها باید محور را صلب و دقیق در هردو جهت محوری و شعاعی موقعیت‌دهی کنند.به منظور دستیابی به این هدف به بهترین صورت،بارهای شعاعی و محوری‌ باید به طور جداگانه مهار شوند.محور باید به طور صلب توسط برینگ‌ها هدایت شده و برای جلوگیری از خمش دارای قطر معینی باشد.اندازهء بیرینگ به قطر محور بستگی دارد که با در نظر گرفتن عمر خستگی‌ تعدادی نیز بزرگ‌تر انتخاب می‌شود.بیرینگ محور مته از یک رولبرینگ‌ سوزنی و یک بلبرینگ کف گرد تشکیل یافته و به این دلیل،هم بار شعاعی و هم بار محوری را مهار می‌نماید.

حلقهء بیرونی رولبرینگ سوزنی و واشر محفظه بلبیرینگ کف گرد به صورت یکپارچه است.رولبرینگ سوزنی فاقد حلقهء داخلی بوده و غلتک‌ها مستقیما بر روی شیار روی محوری می‌چرخند که سختکاری‌ و پرداخته شده است.به این دلیل قطر محور بزرگتر اختیار شده که‌ مزیت افزایش صلبیت آن را به دنبال دارد.مزیت دیگر صلبیت محور، ساده نمودن ماشینکاری شیار غلتک است که موجب حصول دقت بالا در چرخش و لقی می‌شود.مارپیچ دستگاه قالبگیری تزریقی در صنایع‌ پلاستیک برای تولید شلنگ،لوله،میله،نوار،ورق و اجزاء پروفیلی‌ ساخته شده از جنس ترموپلاستیک‌ها و نیز روکش سیم و کابل و نظایر آن به کار می‌روند.

مارپیچی که قسمتی از فشار قالبگیری را تولید می‌کند بر روی‌ یک سیلندر نصب شده است.عمل تزریق،بار محوری بزرگی ایجاد نموده که توسط یک بیرینگ کف گرد مهار می‌شود.در جعبه دندهء اصلی و کمکی خودروها از بلبرینگ‌های شیار عمیق،رولبرینگ‌های‌ استوانه‌ای و رولبرینگ‌های مخروطی برای هدایت شافت اصلی و سایر شافت‌ها استفاده می‌شود.دنده‌های هرزگرد عموما توسط مجموعه‌ غلتک‌های سوزنی و قفسه چرخش دارند.بلبرینگ‌های شیار عمیق و رولبرینگ‌های استوانه‌ای که در جعبه دنده‌ها به کار می‌روند معمولا دارای‌ جا خار و خار بوده است که تثبیت محوری حلقهء بیرونی را تا حد زیادی ساده‌ نموده،امکان استفاده از محفظه با سوراخ یکنواخت بدون لبه و پله را فراهم می‌نماید.

در دنده‌های مارپیچی زاویه کوچک و دنده‌های ساده،نصب بیرینگ‌ در شافت اصلی نسبتا ساده است.یک ترتیب ثابت-شناور موجب‌ مهار بارهای شعای توسط دو بیرینگ شده ضمن اینکه بار محوری‌ دنده‌های مارپیچ زاویه بزرگ ممکن است به مقداری باشد که مهار بارهای محوری و شعاعی به طور مجزا در قسمت ثابت اجتناب‌ناپذیر گردد.انجام این امر می‌تواند به عنوان مثال با استفاده از یک رولبرینگ‌ استوانه‌ای برای بارهای شعاعی و یک بلبرینگ شیار عمیق برای‌ بارهای محوری صورت پذیرد.در شافت‌های هرزگرد و میانی امکان‌ جابه جایی‌های کوچک محوری وجود داشته و این شافت‌ها معمولا بر برینگ‌های شناور متکی هستند.این برینگ‌ها،هم بارهای محوری و هم بارهای شعاعی را مهار می‌نمایند.در صورت استفاده از رولبرینگ‌های‌ استوانه‌ای ظرفیت تحمل بار محوری آنها باید کنترل شود.دنده‌های‌ خودرو در نتیجه برینگ آنها معمولا توسط روغن روانکاری می‌شوند. در اینگونه سیستم‌ها از برینگ‌های بدون کاسه‌ نمد استفاده شده و یک‌ مخزن روغن مشترک،دنده‌ها و برینگ‌ها را روانکاری می‌نماید.از آنجایی که روانکار مصرفی در برینگ‌های غلتشی از پیچیدگی خاصی‌ برخوردار نیست،روغنی که از دنده‌ها به آنها پاشیده می‌شود در اغلب‌ موارد برای روانکاری آنها کافی است.در جایی که مکان خاص برینگ‌ از رسیدن روغن به ترتیب فوق الذکر به آن جلوگیری می‌کند ممکن‌ است ایجاد حفره‌های تجمع روغن و شیارهای لازمه ضروری باشد.از سوی دیگر،در مورد برینگ‌هایی که مستقیما کنار یک‌دنده نصب‌ شده‌اند لازم است با استفاده از صفحات انحرافی از رسیدن روغن‌ زیادی به آنها جلوگیری نمود.به‌هرحال،باید در نظر داشت که‌ روانکاری چرخدنده و برینگ از حمام روغن یکسان،برینگ را در معرض تراشه‌های زیانبار دنده‌ها قرار داده،ازدیاد سایش را به دنبال‌ خواهد داشت.لذا در بعضی موارد سیستم روانکاری تحت فشار به‌ همراه تصفیه توصیه می‌شود.

برینگ‌ها اساسا تحت نیروی دنده‌ها قرار دارند.بسته به حداکثر گشتاور موتور و سرعت مربوط به آن،بار دنده تعیین می‌شود.تناسب‌ زمانی در هرسرعت از راه تجربی تعیین می‌گردد.سپس با کمک این‌ فواصل زمانی مقدار متوسط شاخص تنش‌گذاری دینامیکی محاسبه‌ می‌شود.این مقدار متوسط نباید از یک حداقل مورد مصرف در هرنوع‌ خودرو کمتر باشد.امروزه تقریبا در تمامی محورهای جلو یا عقب‌ خودروها از دنده‌ها مخروطی مارپیچ،با یا بدون محورهای متقاطع‌ استفاده می‌شود.در سیستم‌های مورد بحث بارهای محوری بسیار بزرگ بوده.در نوع محورهای غیر متقاطع امکان دارد پینیون مکررا تحت بارهای مماسی قرار گیرد.مقادیر ازدیاد یافته گشتاور بارهای‌ سنگینی بر برینگ‌های پینیون وارد نموده در حالی که فضای موجود محدود است.برینگ‌های مذکور باید درگیری یکنواختی بین دنده‌های‌ کرانویل و پینیون تحت بار ایجاد کند که برای تحقق این امر لازمست‌ از صلبیت بالایی برخوردار باشند.

طراحی سیستم پینیون به یکی از صورت‌های معلق و یا فاصله‌دار صورت می‌پذیرد.در نوع معلق معمولا از دو رولبرینگ مخروطی که‌ نسبت به یکدیگر تنظیم شده‌اند استفاده می‌شود.طرح‌هایی نیز وجود دارد که در آنها از یک برینگ ثابت و یک برینگ شناور استفاده شده‌ است.برای ایجاد حداکثر صلبیت در برینگ سیستم معلق فاصلهء برینگ‌ها باید تا حد امکان زیاد باشد.در واقع فاصلهء بین دوبرینگ باید حداقل 5/2 برابر فاصله بین مرکز پینیون و نزدیک‌ترین برینگ به‌ پینیون باشد.کرانویل نیز جزئی از سیستم دیفرانسیل است.بروز هرگونه تغییر در دقت درگیری دنده‌ها باید تا حد امکان ناچیز باشد. بنابراین نصب برینگ‌ها باید با صلبیت کافی انجام گیرد.از آنجایی که‌ در این مورد فضای بیشتری موجود بوده و بارهای محوری عموما کوچک هستند،حصول صلبیت مورد نیاز آسان‌تر از مورد پینیون است.

هدایت صلب کرانویل و پینیون با اعمال بار اولیه بر برینگ‌ها حاصل می‌شود.انبساط حرارتی شافت در حین کارکرد خودرو بار اولیه‌ را افزایش می‌دهد،لذا باید دقتنمود که مقدار بار مورد نظر هیچگاه از حد الاستیکی جنس برینگ تجاوز ننماید.از سوی دیگر حصول صلبیت‌ مورد نیاز توسط بار اولیه به بهای اعمال نیروی اضافی به برینگ اخذ می‌گردد.تنظیم بهینه برای ایجاد صلبیت کافی بدون اعمال نیروهای‌ اضافی تنها از راه آزمون و خطا به دست می‌آید.از ممان اصطکاکی‌ برینگ نیز ممکن است در این رابطه استفاده شود.روانکاری محورها اساسا بر مبنای روغنکاری قرار دارد که برینگ‌ها و دنده‌های مربوطه‌ نیز با همان روغن روانکاری می‌شوند.

در حالیکه برینگ‌های روی شافت کرانویل به اندازهء کافی با روغن‌ پاششی روانکاری می‌شوند،برینگ‌های شافت پینیون به خصوص‌ برینگی که در نزدیکی چهارشاخ گاردان قرار دارد به کانال‌های ورود به خروج روغن احتیاج دارد.در این رابطه باید توجه داشت که جهت‌ جریان روغن همیشه از سمت کوچک غلتک‌های مخروطی به سمت‌ بزرگ آنها صورت می‌گیرد.تجزیه‌وتحلیل عمر خستگی برینگ‌های‌ دیفرانسیل نظیر جعبه‌دنده بر مبنای حداکثر گشتاور و سرعت متعلق‌ به آن صورت می‌گیرد.محاسبهء درصد زمانی هرسرعت باید به طور تجربی به دست آید.سپس از این اطلاعات برای تعیین مقدار متوسط شاخص تنش‌گذاری دینامیکی که نباید از یک مقدار حداقل کمتر باشد،استفاده می‌شود.سایش در این برینگ‌ها باید بسیار ناچیز باشد زیرا عملکرد دیفرانسیل نیاز به دقت بالا و آرام دارد.براساس روش‌ جدید تعیین اندازهء برینگ‌ها،عمر کاری برینگ‌های دیفرانسیل با بروز علائم خستگی یا سایش در آنها پایان می‌یابد.

در خودروها بین چرخ‌های محرک و متحرک تفاوت وجود دارد و به طور کلی تنها چرخ‌های جلو به فرمان متصل هستند.به منظور حفظ کنترل در رانندگی تمامی چرخ‌ها باید تا حد امکان با دقت و بدون لقی‌ بچرخند.عموما در انتخاب سیستم برینگ‌گذاری،رولبرینگ‌های مخروطی‌ انتخاب شده که در حین نصب تنظیم می‌شوند نصب این نوع برینگ‌ها به‌ یکی از حالت‌های پشت‌به‌پشت و یا روبه‌رو انجام می‌گیرد که در برینگ‌گذاری‌ چرخ‌ها فقط از ترتیب پشت‌به‌پشت استفاده می‌شود.زیرا در این حالت‌ برینگ‌ها فاصلهء بازتری از هم داشته،کنترل چرخ با حداقل ممان پیچشی‌ راحتی در برینگ‌های با فاصلهء مراکز کوتاه به همراه دارد.مزیت دیگر این‌ نوع ترتیب،سهولت بیشتر در تنظیم آن بوده زیرا در این حالت تنظیم از طریق حلقهء داخلی برینگ بیرونی انجام می‌گیرد.تنظیم صحیح برینگ‌های‌ چرخ بدون استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری مخصوص نیازمند تجربه است.

روش معمول بدین‌ترتیب است:حلقهء داخلی برینگ بیرونی توسط مهرهء محور جابه‌جا شده تا حدی که اصطکاک چرخ تا حد مشخصی افزوده‌ شود به این صورت که مهرهء مذکور آن‌قدر محکم شود که با چرخاندن چرخ‌ با دست،بعد از یک‌تا یک و نیم دور متوقف گردد.مقدار بهینهء لقی بعد از نصب می‌تواند با استفاده از برینگ‌های دو ردیفه به دست آید که توسط سازندهء آن با حداقل لقی محوری تنظیم شده‌اند.چنین برینگ‌هایی نظیر بلبرینگ‌های‌ تماس زاویه‌ای دو ردیفه به تنظیم حین نصب نیاز نداشته،خطاهای مربوطه‌ را حذف می‌کند.از این برینگ‌ها معمولا در چرخ خودروهای سواری استفاده‌ می‌شود.

برای محاسبهء عمر خستگی برینگ چرخ پارامترهایی نظیر بار استاتیکی‌ چرخ،شعاع دینامیکی لاستیک و ضریب چسبندگی آن و نیز سرعت مورد انتظار خودرو در نظر گرفته می‌شوند.با نیروها و ممان محاسبه شده،بارهای‌ وارده بر برینگ‌های منفرد یا در مورد برینگ‌های دو ردیفه بر هرردیف اجزاء غلتشی تعیین می‌شود.روانکاری با گریس انجام می‌گیرد.غالبا از گریس‌های‌ لیتیمی استفاده می‌شود.پر کردن شکاف‌های و سوراخ‌های موجود در برینگ از گریس،روانکاری کامل را به دنبال خواهد داشت.شکاف‌های اطراف اجزاء غلتشی نیز باید از گریس پر شوند.

سرویس در برینگ‌های در کاربرد مورد نظر تنها در فواصل زمانی طولانی‌ لازم است.در این حالت برینگ پس از باز شدن،شسته و مجددا گریسکاری می‌شود.همانند دیگر زمینه‌های مهندسی برینگ‌های‌ غلتشی،تمایل به روانکاری دائمی برینگ‌های مورد بحث نیز وجود دارد.اگر برینگ کاسه‌نمد نداشته باشد عمل آب‌بندی توسط کاسه‌ نمد شافت تحت بار فنری و با لبهء گردگیر مخصوص صورت می‌گیرد. برینگ‌های کاسه نمددار نظیر بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای دو ردیفه‌ دارای گریس همیشگی بوده و به طور وسیعی در خودروهای سواری‌ استفاده می‌شوند.در بخش سوم کتاب جداول تبدیلی نیرو،دما،سختی، طول و ویسکوزیته آورده شده است.

کتاب معرفی شده،در واقع راهنمای جامعی برای انتخاب،کاربرد و شرایط نگهداری برینگ‌ها در قطعات،محورها،شافت‌ها و سایر اجزاء ماشین‌آلات در صنایع گوناگون می‌باشد.بنابراین مطالب این کتاب‌ می‌تواند مورد استفادهء کلیه کسانی قرار گیرد که به نوعی در رابطه با کاربرد برینگ‌ها در صنایع گوناگون هستند.نثر به کار رفته در این کتاب‌ ساده و روان و قابل فهم می‌باشد.استفاده از اشکال فراوان برای‌ تفهیم کاربرد برینگ‌ها در قطعات و اجزاء مختلف از مزایای مهم این‌ کتاب می‌باشد.جامعیت این کتاب از نظر ارائه انواع و اقسام برینگ‌های‌ مورد مصرف در اجزاء و محورهای ماشین‌آلات گوناگون نیز از دیگر نکات مثبت این کتاب است.البته صحافی کتاب از کیفیت پائینی‌ برخوردار می‌باشد.

 

 

 

آدرس دفتر مرکزی: اصفهان، خیابان امام خمینی، بعد از شهرک قدس، روبروی اداره برق شمال غرب

مدیریت: وحید محمدحسینی

شماره همراه : ۰۹۱۳۱۰۹۰۶۴۰

کارشناس فروش : 09139154626

شماره تماس دفتر: ۰۳۱۳۳۲۰۸۴۳۰

شماره فکس: ۰۳۱-۳۳۲۴۸۵۰۵