رولبرینگ های بشکه ای (Spherical Roller Bearings)
این نوع رولبرینگ ها برای سرعتهای بالا و بارهای سنگین مناسب می باشند.
این رولبرینگ ها 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 خود تنظیمی داشته، درنتیجه 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 1:30 (پسوند k30) و شیب 1:12 (پسوند k) تولید می شود. برای نصب رولبرینگ با سوراخ داخل مخروطی بوش های کششی و تبدیلی نیز تولید می شود.
طراحی های گوناگون این نوع رولبرینگ 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 دارابودن غلتک های تقویت شده، قدرت تحمل بار بیشتری دارند. پرداخت ویژه غلتک ها وشیارها 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 سری های 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، درنزدیکی 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 جا زدن 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).
رولبرینگ های بشکه ای با کاسه نمد نیز تولید می شوند. کاسه نمد در آنها به صورت دو تکه بوده، یک تکه به حلقه بالایی و قسمت دیگر به حلقه پایینی متصل شده است. در رولبرینگ هایی که کاسه نمد دارند امکان انحراف تا0.5º در حلقه پایینی نسبت به حلقه بالایی وجود دارد. وجود کاسه نمد محدوده دمایی کارکرد را نیز بین 30ºc- الی +150ºc تقلیل می دهد. برینگ در این حالت دارای گریس است.
برای نقاط مرتعش، رولبرینگهای 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 درکاربردهای مورد بحث است.
جهت جلوگیری از خوردگی ناشی از خراش، سوراخ داخل بعضی ازآنها با روکش تفلونی PTFE تولید می شود (پسوند این سری VA406 است). مقادیر مجاز ناهمراستایی رولبرینگ های بشکه ای در جدول زیر آورده شده است.
|
Permissible
Angular
misalignment
|
Bearings
|
|
degrees
|
-
|
|
1
1,5
2
1,5
1,5
2,5
1,5
2
2,5
|
Series 213
Series 222
Series 223
Series 230
Series 231
Series 232
Series 239
Series 240
Series 241
|
محدوده دمایی کارکرد رولبرینگ های بشکه ای تا200ºc + تعیین شده است.
طراحی آنها به نحوی است که بارهای محوری را نیزمتحمل می شوند. این مقدار در صورتی که 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 رولبرینگ، B=mm
قطرسوراخ داخلی رولبرینگ، d=mm
نصب برینگ هایی که سوراخ داخلی آنها مخروطی است:
این برینگ ها 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 مواردی که رولبرینگ کوچک یا فضای اطراف آن محدود باشد.
برای سنجش کاهش لقی، فیلرهای با ضخامت 0.03mm به بالا مورد نیازاست 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 بالاتراز نرمال کلاس C4, C3 بوده و مقدار حداکثر کاهش لقی را مد نظرداشت.