پایان نامه معرفی و بررسی انواع یاتاقان ها – ارائه روش های بهینه سازی
مقدمه:
یاتاقان ها با تحمل بارهای محوری و شعاعی ، قطعات متحرک را در مسیر حرکت خود نگاه میدارد. چرخ دنده ها ، چرخ ها و شفت ها به وسیله یاتاقان در محل استقرار خود نصب شده و در مقابل اصطکاک و فرسایش محافظت میشوند .
یاتاقان ها وظایف زیر را انجام میدهند
1- قطعه ی متحرک را نگه میدارند.
2- اصطکاک را کاهش میدهند.
3- فرسایش و سائیدگی را کاهش میدهند.
4- یک سطح سایشی قابل تعویض را تشکیل میدهند
اجزاءیاتاقان:
1 – دو قطعه ی فولادی سخت که قفسه نام دارد.
2- ساچمه ها غلتک ها و سوزن هایی از فولاد سخت شده که در بین قفسه می غلتند.
3- جدا کننده یا محفظه که اطاقک اجزای غلتان را نشان می دهداجزاء یاتاقانهای ساچمه ای :
ساچمه ها Ball
رینگ بیرونی External Ring
رینگ داخلی Internal Ring
قفسه نگهدارنده ساچمه ها Cage (Ball Retainer)
شکل(2-1) نمای برش خورده یاتاقان ساچمه ای
انواع یاتاقان
از لحاظ نیروی وارده: به دو دسته زیر تقسیم بندی میشوند
- شعاعی : نيروي شعاعي را تحمل ميكند و نشیمنگاه اینگونه یاتاقان بشکل استوانه است.
- محوری: نيروي محوري را تحمل ميكند و نشیمنگاه اینگونه یاتاقان ها تخت و بشکل دایره و یا تاج دایره می باشند.
از لحاظ نوع حرکت : به دو دسته زیر تقسیم بندی میشوند.
- یاتاقان های لغزشی
- یاتاقان های غلتشی
یاتاقان های لغزشی:
در یاتاتقان های لغزشی محور در داخل سوراخ یاتاقان می گردد. به خاطر لغزیدن محور در سطح یاتاقان اصطکاک لغزشی ناخواسته ای به وجود می آید البته با قرار دادن لایه ای از مواد روانکاری بین سطوح زبانه و یاتاقان می توان مقدار اصطکاک را به میزان قابل ملاحظه ای کاهش داد. عیب این نوع یاتاقان ها در بالا بودن مقاومت شروع به کارشان می باشد.
این نوع یاتاقان ها دارای خصوصیات زیر می باشند:
- نیروهای زیادی را تحمل می کنند
- آرام و بی سروصدا کار می کنند
- در مقابل ضربه و ارتعاش حساس نیستند
- محدودیتی از نظر تعداد دور ندارند
- جای کمتری را در جهت شعاعی اشغال می کنند.
از خواص دیگر این یاتاقان ها اینکه مونتاژ و پیاده کردن آنها راحت است و نسبت به دقت حرکت محور میتواند قابل تنظیم باشد.یاتاقان های لغزشی احتیاح به روغنکاری ومراقبت زیاد دارند و معمولا دارای اصطکاک بیشتر و در نتیجه کارایی کمتری نسبت به یاتاقان های غلتشی دارند.
انواع یاتاقان های لغزشی:
- یاتاقان های چشمی
- یاتاقان های دو تکه
- یاتاقان های قابل تنظیم
یاتاقان های غلتشی:
هر گاه بین محور و یاتاقان قطعات گردنده ای بشکل کره ویا استوانه قرار داده شود اصطکاک لغزشی به اصطکاک غلتشی تبدیل می شود.در این حالت چون اجسام غلتنده با تماس نقطه ای (کره) یا تماس خطی (استوانه ای) می غلتند، نتیجه کار این است که ضریب اصطکاک تقلیل یافته، نیروی لازم برای غلبه به آن به مراتب کمتر از اصطکاک لغزشی می باشد. یاتاقان هایی که در آنها از این خاصیت استفاده می شود یاتاقان های غلتشی یا تماس غلتشی و یا یاتاقان های ضد اصطکاکی نامیده می شوند.در این دسته از یاتاقان ها اصطکاک آغاز کار حدود دو برابر اصطکاک حین کار است ولی هنوز در مقایسه با اصطکاک آغاز کار یاتاقان لغزشی ناچیز است.
این نوع یاتاقان ها دارای خصوصیات زیر می باشند:
- احتیاج به گشتاور کمتری برای شروع حرکت دارند
- بعلت نیاز کمتر به روغنکاری مراقبت چندانی لازم ندارند
- حرارت زیادی تولید نمی کنند و کارایی خوبی دارند
- این یاتاقان ها مخصوص حرکت آرام و دورهای کمتری هستند
- در مقابل ضربه و ارثعاش حساسند و عمر آنها نسبت به تعداد دورشان محدود است
- در مقابل آلودگی ها حساسیت زیادی داشته برای آبندی در مقابل نفوذ آلودگی ها احتیاج به هزینه بیشتری دارند
و همچنین این یاتاقان ها بعلت استاندارد بودن اندازه ها براحتی تعویض می شوند. مقدار کمتری در امتداد محور جای می گیرند و در نتیجه می توان محور را کوتاهترد ر نظر گرفت و در صورت خراب شدن با سروصدای غیر عادی بروز اشکال را اعلام می کنند.
انواع یاتاقان های غلتشی:
- تقسيم بندي بر حسب نيروهايي كه متحمل ميشوند
- تقسيم بندي از نظر شكل هندسي عناصر غلتشي
- تقسيم بندي بر حسب جبران ناميزاني محور
- تقسيم بندي از لحاظ ساختمان
- تقسيم بندي بر حسب اندازه هر سري ياتاقان
تقسيم بندي بر حسب نيروهايي كه متحمل ميشوند:
- شعاعي …….نيروي شعاعي را تحمل ميكند
- محوري (كف گرد ) …… نيروي محوري را تحمل ميكند
- شعاعي محوري ……….هر دو نيرو را تحمل ميكند
مشخصه اصلي تمايز بين بيرينگهاي شعاعي از بيرينگهاي محوري ، راستاي اعمال بار اصلي به آنها ميباشد .
مشخصه مهم ديگر جهات مهار كردن حركت شفت توسط بيرينگ غلتشي است . مثلا آيا بيرينگ امكان جابجايي محوري به شفت ميدهد ؟ يا آيا بيرينگ اجازه حركت زاويه اي به شفت ميدهد تا بتواند خود را با انحراف شفت به هنگام دوران رينگها تطبيق دهد؟
بلبيرينگهاي شعاعي :
1- بلبيرينگهاي شيار عميق :
در اين نوع بلبيرينگها ، در هر رينگ يك شيار عميق دايره اي با شعاعي برابر شعاع ساچمه وجود دارد . بخاطر وجود همين شيار و ايجاد سطح تماس بالا بين ساچمه ها و رينگها ، اين نوع بلبيرينگها توان تحمل بارهاي شعاعي زياد بهمراه نيروهاي محوري را دارند .بلبيرينگهاي شيار عميق به دليل توانايي تحمل بارهاي شعاعي و محوري ، اصطكاك كم و توانايي تحمل سرعتهاي بالا ، كاربرد گسترده اي در صنايع پيدا كرده اند .بلبيرينگهاي شيار عميق دو رديفه علاوه بر اينكه قابليت تحمل بارهاي خمشي را دارند براي شفتهاي كوتاهي كه بخواهيم فقط از يك بلبيرينگ در انتهاي آن استفاده كنيم نيز مناسب است .اين نوع بلبيرينگها خصوصا براي طراحي ماشينهاي جمع و جور مناسب هستند زيرا ديگر نياز به در نظر گرفتن فضايي براي نصب كاسه نمد جهت محافظت از بلبيرينگها نمي باشد
.
2- بلبيرينگهاي نوع S
3- بلبيرينگهاي شيار عميق با شيار جازني ساچمه ها :
اين نوع بلبيرينگ نمونه اوليه بلبيرينگهاي شيار عميق بدون شيار جازني مي باشند . در يك طرف از اين بلبيرينگها روي لبه هر دو رينگ داخلي و خارجي ، شيارهايي تعبيه شده كه از طريق اين شيارها ميتوان به راحتي ساچمه ها را داخل بلبيرينگ جا زد .اين بيرينگها جهت تحمل بارهاي محوري زياد مناسب نمي باشند ، زيرا در آن صورت ساچمه ها از شيارهاي جا زني خارج خواهند شد .چون تقريبا به تمام بيرينگها بار محوري نيز وارد ميشود ، بيرينگهاي بدون شيار جازني كاربرد بيشتري دارند .
4– بيرينگهاي دينام :
ساختمان بيرينگهاي آهنربايي بسيار شبيه به بيرينگهاي شيار عميق بدون شيار جازني ست . اما چون در رينگ خارجي فقط يك لبه وجود دارد ، اجزاء آن متواننند به راحتي از بيرينگ جدا شوند. بيرينگهاي دينام بار محوري را فقط در يك جهت ميتوانند تحمل كنند . به همين دليل براي مهار نمودن شفت در راستاي محوري بايد از دو بيرينگ رو در روي هم استفاده نمود .اين بيرينگها در انواع لوازم الكتريكي كوچك از قبيل دينام ، استارت خودرو ، جارو برقي و … استفاده شده اند .
5– بلبيرينگ با تماس زوايه اي يك رديفه :
در اين نوع شيارها به نحوي قرار گرفته اند كه نيروها تحت زاويه تماس مشخصي از يك رينگ به رينگ ديگر منتقل ميشوند . بلبيرينگ با تماس زوايه اي در انواع مختلف با زاويه تماس 15- 25و40 درجه ساخته شده اند . بلبيرينگ با تماس زوايه اي يك رديفه به شكل O و X و يا پشت سر هم كنار هم مونتاژ ميشوند كه به اين چيدمانها طرح عمومي يا U گفته ميشود .طرحهاي با زاويه تماس 15 درجه براي سرعتهاي بسيار بالا و طرحهاي با زاويه 25 درجه جهت تحمل بارهاي محوري بالا مناسب هستند .
6– بلبيرينگ با تماس زوايه اي دو رديفه :
طرح آنها مشابه بلبيرينگهاي يك رديفه جفت شده با چيدمان O مي باشد كه قادر به تحمل بارهاي سنگين شعاعي و محوري هستند . به ويژه آنها براي ثابت كردن شفت در راستاي محوري مناسب هستند.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.