بلبرینگ ماشین چیست - کاربرد بلبرینگ در خودرو | مجتمع سپهر

بعضی از قطعات موجود در سیستم فنی خودرو، اجزایی هستند که در زمینه‌های دیگر صنعت نیز به کار می‌روند و به همین دلیل نامی آشنا برای صنعتگران، تعمیرکاران و مکانیک‌ها محسوب می‌شوند. اما این شناخت و آشنایی دلیل بر دانش و آگاهی از وظایف، عملکرد و کارایی چنین قطعاتی در خودرو نیست. چرا که ممکن است این اجزا، در خودروها وظایفی متفاوت از دیگر صنایع و ماشین‌آلات صنعتی داشته باشند. بنابراین بررسی وظایف آن‌ها و نقششان در سیستم فنی خودروها ضروری است و ممکن است برای بسیاری افراد جذاب باشد. یکی از این قطعات بلبرینگ است. بلبرینگ‌ها انواع و کارایی‌های مختلفی در ماشین‌آلات صنعتی دارند. در خودروها نیز از نام‌های آشنا هستند، اما با این حال، ماهیت، وظایف و عملکرد آن‌ها چندان شناخته شده نیست. می‌خواهیم با هم این نکات را بررسی کرده و ببینیم که اصولا بلبرینگ چیست؟

بلبرینگ چیست و چه وظایفی دارد؟

بلبرینگ یا به عبارت دیگر بال برینگ، توپ‌های حامل را توصیف می‌کند. این قطعه به عنوان یک نوع یاتاق یا چرخ‌دنده چرخشی یا توپی شناخته می‌شود که در هر وسیله‌ای که چرخش دارد استفاده می‌شود تا از تولید اصطکاک و سایش سطحی بین قطعات حین چرخش جلوگیری کند. به‌عنوان مثال، در چرخ‌های اتومبیل، بلبرینگ‌ها این امکان را فراهم می‌کنند که اجسام سنگین به راحتی چرخش کنند و جابه‌جایی شوند.

در خودروها، بلبرینگ‌ها در بخش‌های مختلفی مانند دینام، پلوس، گیربکس، فرمان، دنده هرزگرد، چرخ و اکسل استفاده می‌شوند. اما به طور کلی، وظایف بلبرینگ‌ها در تمام این بخش‌ها به سه مورد اصلی تقسیم می‌شود:

۱. کمک به انتقال قدرت بین قطعات

بلبرینگ یا به عبارت دیگر بال برینگ (ball bearing)، در واقع توپ‌های حامل است که شرایط چرخش قطعات را روی هم فراهم می‌آورد و در عین حال از ایجاد اصطکاک در انتقال نیرو بین این قطعات جلوگیری می‌کند.

۲. جلوگیری از ایجاد اصطکاک

بلبرینگ به‌جز اینکه از استهلاک قطعات جلوگیری می‌کند، نیز از هدررفت انرژی به دلیل تولید گرما و اصطکاک جلوگیری می‌کند.

۳. پیشگیری از سایش قطعات و سطوح

با استفاده از بلبرینگ، از تماس‌های تحلیلی و سایش بین سطوح جلوگیری می‌شود و قطعات از آسیب‌های ناشی از ساییدگی محافظت می‌شوند.

اجزای تشکیل‌دهنده بلبرینگ

اگرچه بلبرینگ‌ها از قطعات کوچکی تشکیل شده‌اند، اما این قطعات با ظرافت در کنار هم قرار گرفته‌اند و در خودروها و دیگر ماشین‌آلات صنعتی نقش مهمی ایفا می‌کنند. این قطعات به چهار بخش اصلی زیر تقسیم می‌شوند:

- رینگ یا حلقه: دو رینگ داخلی و خارجی که برای حفاظت از سایر قطعات بلبرینگ استفاده می‌شوند. این رینگ‌ها معمولا از آلیاژهای فولادی ساخته می‌شوند.

- ساچمه یا رول:

 قسمت‌های غلتکی که با چرخش خود، حرکت بلبرینگ را فراهم می‌سازند و معمولا از جنس فولاد ساخته می‌شوند.

- قفسه یا کیج:

بخشی که ساچمه‌ها را در بر می‌گیرد و از تماس آن‌ها با یکدیگر جلوگیری می‌کند، همچنین از حرکت افقی و جانبی ساچمه‌ها جلوگیری می‌کند. قفسه‌ها معمولا از جنس فیبر، فولاد یا برنج ساخته می‌شوند.

- کاسه نمد:

 این قطعه بین رینگ‌ها و قفسه قرار می‌گیرد و از خروج روغن هیدرولیک درون کیج‌ها و بین رول‌ها به بیرون جلوگیری می‌کند. کاسه نمد همچنین به عنوان یک نوع عایق در برابر نفوذ آب به داخل بلبرینگ محسوب می‌شود.

رولبرینگ یا بلبرینگ

ساچمه‌ها اجزای اصلی تشکیل دهنده بلبرینگ‌ها هستند که بلبرینگ را به یک نوع یاتاقان غلتکی تبدیل می‌کنند. در واقع نوع ساچمه بلبرینگ معین کننده نوع بلبرینگ است و بلبرینگ‌ها با انواع مختلف ساچمه ساخته می‌شوند. به این صورت که در برخی موارد ساچمه‌ها به شکل استوانه‌ای طراحی می‌شوند. در این حالت به بلبرینگ رولبرینگ گفته می‌شود. بنابراین بهتر است اینگونه بیان کنیم اجزای چرخشی بلبرینگ‌ها در اشکال مختلفی ساخته می‌شوند. این اشکال شامل:

- گرد

- استوانه

- بشکه‌ای

- مخروطی

- سوزنی

- کف‌گرد مخروطی

این اشکال مختلف در پارامترهای سنجشی بلبرینگ‌ها مانند سرعت چرخش، تحمل بار، جهت تحمل بار و اندازه آن‌ها تأثیرگذارند و بر اساس کارایی و نقش بلبرینگ در بخش‌های مختلف، از یکی از این انواع استفاده می‌شود. همچنین ممکن است در برخی بلبرینگ‌ها از دو ردیف ساچمه برای تحمل بار بیشتر استفاده شود. گاهی نیز برای بلبرینگ‌ها از نوعی درپوش مخصوص استفاده می‌شود.

طرز کار بلبرینگ

بلبرینگ‌ها قادر به تحمل هر دو نوع بار شعاعی و محوری هستند. این بار از لایه خارجی به رول‌ها منتقل شده و سپس به لایه داخلی هدایت می‌شود. به این صورت که فشار حاصل از اصطکاک به رینگ بیرونی اعمال می‌شود. این نیرو که به ساچمه‌ها منتقل می‌شود، در اثر چرخش آن‌ها کاهش یافته و به‌صورت کنترل‌شده به رینگ داخلی ارسال می‌گردد. در واقع حرکت نرم ساچمه‌ها درون قفسه‌ها که با کمک روغن هیدرولیک درون بلبرینگ تسهیل می‌شود، موجب حرکت راحت‌تر رینگ‌ها شده و چرخش قطعات چرخشی متصل به بلبرینگ‌ها را نیز ساده‌تر می‌کند. در این مرحله، سرعت و توان تحمل بار بلبرینگ تغییر می‌کند. در بلبرینگ‌هایی که از ساچمه‌های غلتکی استفاده می‌شود، به دلیل کوچک بودن سطح تماس و مقطع رول‌ها با رینگ‌ها، سرعت حرکت بالاتر رفته اما توان تحمل بار کاهش می‌یابد. در حالی که در بلبرینگ‌هایی که از رول‌های استوانه‌ای یا بالشتی استفاده می‌شود، سرعت کاهش یافته و مقاومت بلبرینگ افزایش می‌یابد. رول‌های مخروطی نیز سرعت حرکت را در یک سمت افزایش داده و توان تحمل بار را در سمت دیگر بلبرینگ بیشتر می‌کنند. از این نوع بلبرینگ‌ها در مواردی که نیاز به تفاوت سرعت و مقاومت در دو سمت قطعات چرخشی است استفاده می‌شود.

انواع بلبرینگ در خودرو

بلبرینگ‌ها انواع مختلفی دارند. در مهم‌ترین تقسیم‌بندی، به دو نوع بلبرینگ و رول‌برینگ تقسیم می‌شوند که هر دو در دسته یاتاقان‌های چرخشی قرار می‌گیرند. اما دسته‌بندی‌های دیگری نیز برای بلبرینگ‌ها وجود دارد. یکی براساس نوع رینگ‌ها و جهت اعمال بار آن‌ها است که عبارتند از:

1. بلبرینگ‌های شعاعی

2. بلبرینگ‌های محوری

دسته‌بندی دیگر براساس زاویه حرکتی بلبرینگ‌ها نسبت به محور مرکزی یا شفت آن‌ها انجام می‌شود. این دسته‌بندی شامل موارد زیر است:

1. بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای

2. بلبرینگ‌های تماس عمودی

استفاده از انواع مختلف بلبرینگ‌ها در سیستم‌های مختلف فنی خودرو مشاهده می‌شود و انتخاب آن‌ها براساس کارایی خاصشان در هر سیستم صورت می‌گیرد.

بلبرینگ‌های شعاعی

بلبرینگ‌های شعاعی که توانایی تحمل بار و سرعت مناسبی دارند، خود به چندین نوع تقسیم می‌شوند. اما در میان انواع آن‌ها، تنها بلبرینگ‌های شیار عمیق در خودروسازی به کار می‌روند. در این نوع بلبرینگ، ساچمه‌های غلتکی درون شیاری به اندازه خودشان قرار می‌گیرند که در رینگ‌ها ایجاد شده است. این شیار در رینگ، سطح تماس ساچمه‌ها و رینگ‌ها را افزایش داده و قدرت تحمل بارهای شعاعی را بالا می‌برد. در این بلبرینگ‌ها از قفسه‌های دو تکه برنجی یا پلاستیکی استفاده می‌شود و روغن هیدرولیک نیز درون شیارها و بین ساچمه‌ها و قفسه‌ها را پر می‌کند. مزایای این نوع بلبرینگ شامل موارد زیر است:

- حفظ سرعت

- کاهش چشمگیر اصطکاک

- تحمل بالای بار شعاعی

اندازه و تعداد ساچمه‌ها براساس میزان تحمل بار و سرعت مورد نیاز بلبرینگ تنظیم می‌شود. گاهی برای افزایش تحمل بار، از دو شیار رینگی و دو ردیف ساچمه غلتکی در این نوع بلبرینگ استفاده می‌شود. همچنین این نوع بلبرینگ قابلیت تعمیر و روغن‌کاری مجدد ندارد. از این نوع بلبرینگ در جعبه فرمان، دینام، هرزگرد، چرخ عقب خودروهای سواری و پلوس استفاده می‌شود.

بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای

ساختار کلی این نوع یاتاقان شبیه به یاتاقان‌های شیاری است اما با این تفاوت که حلقه داخلی و حلقه بیرونی آن‌ها با زاویه‌ای نسبت به هم قرار گرفته‌اند و به طور نسبی نسبت به یکدیگر حرکت می‌کنند. این ویژگی باعث می‌شود که یاتاقان توان تحمل بار ترکیبی شعاعی و محوری را به طور همزمان داشته باشد. از یاتاقان تماس زاویه‌ای در گیربکس خودروها استفاده می‌شود. توان تحمل بار محوری این نوع یاتاقان با افزایش زاویه تماس حلقه داخلی بالا رفته و با کاهش این زاویه تحمل بار شعاعی آن افزایش می‌یابد. در این نوع یاتاقان نیز ممکن است از دو ردیف ساچمه استفاده شود.

بلبرینگ‌های مخروطی

استفاده از این نوع یاتاقان که در واقع یک نوع رولربیرینگ است، در چرخ خودروها بسیار رایج است. البته در خودروهای با سرعت بالا، به دلیل سرعت پایین رولربیرینگ‌ها، معمولا با یاتاقان‌های شیار عمیق دو ردیفه جایگزین می‌شوند. اما به دلیل کمتر بودن توان آن‌ها در تحمل فشارها و بارهای مرکب، در خودروهای سنگین از این نوع یاتاقان استفاده می‌شود. همچنین در کامیون‌ها و خودروهای حمل و نقل به دلیل بار محوری زیادی که روی چرخ‌ها اعمال می‌شود، از یاتاقان غلتکی زاویه‌دار استفاده می‌شود.

انواع بار وارده به یاتاقان‌ها

بیان شد که یکی از وظایف یاتاقان‌ها تحمل بار وارد شده از قطعات در حالت حرکت است. این بار می‌تواند به چند حالت مختلف بر یاتاقان فشار وارد کند:

شعاعی

محوری

لحظه‌ای

یاتاقان خودرو انواع بار را تحمل می‌کنند و به همین دلیل به آن‌ها یاتاقان‌های حامل بار مرکب نیز گفته می‌شود. بار شعاعی بر رینگ‌های یاتاقان فشار و نیرویی وارد می‌کند. بار محوری همچنین بر مرکز یا شفت یاتاقان نیرو وارد می‌کند. اما بار لحظه‌ای به صورت فشار آنی و گذرا بر بدنه یاتاقان وارد می‌شود.

خرید بلبرینگ و هرزگرد

انواع مختلف هرزگرد و بلبرینگ مناسب آن را می‌توانید به راحتی از مجتمع سپهر  تهیه کنید.

جمع‌بندی

در نهایت می‌توان گفت که بلبرینگ‌ها از قطعات بسیار مهم در ماشین‌آلات محسوب می‌شوند و در بخش‌های مختلف خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرند. انواع و اقسام بلبرینگ و استفاده از آن‌ها این امکان را به سازندگان و تولیدکنندگان خودروها می‌دهد تا بتوانند از سایش قطعات مختلف جلوگیری کنند و بیشترین سرعت ممکن را به خودروها ببخشند. با خرید بهترین بلبرینگ‌ها از سایت شرکت ما می‌توانید دوام و کارایی بالای قطعات خودرو را تضمین کنید. در پایان، شما می‌توانید برای تهیه لوازم خودرو به مجتمع لوازم یدکی سپهر مراجعه کنید.