بلبرینگ و وظیفه آن در خودرو
بلبرینگ و وظیفه آن در خودرو
در این مقاله درباره بلبرینگ، وظیفه و نحوه کار آن، توضیح می دهیم. بلبرینگ قطعه ای که از واژه Ball Bearing و به معنی توپ حامل اقتباس شده است. در واقع، بلبرینگ نوعی یاتاقان، توپ یا چرخ دنده چرخشی محسوب و به هر وسیله ای که می چرخد تا مانع از ایجاد سایش سطح و اصطکاک در حال چرخش شود، اطلاق می شود. البته بلبرینگ در بخش های مختلف اتومبیل از جمله موارد زیر بکار می رود تا مانع از ایجاد اصطکاک شود :
- بلبرینگ اکسل
- بلبرینگ چرخ
- بلبرینگ دنده هرزگرد
- بلبرینگ گیربکس
- بلبرینگ پلوس
- بلبرینگ دینام
- بلبرینگ فرمان
بلبرینگ ها در اتومبیل وظایف متعددی دارند که در سه وظیفه اصلی زیر خلاصه می شوند :
1- جلوگیری از سایش سطوح و قطعات
بلبرینگ مانع ایجاد سایش و خوردگی بین سطوح و در نتیجه، آسیب های ناشی از ساییدگی قطعات می شود.
2- جلوگیری از ایجاد اصطکاک
اصطکاک باعث ایجاد گرما و هدررفت انرژی می شود و بلبرینگ مانع ایجاد اصطکاک و استهلاک قطعات می شود.
3- انتقال نیرو بین قطعات
بلبرینگ ها تحمل بار یا نیروی اعمال شده از قطعات در حرکت اتومبیل را دارند و با فراهم کردن امکان چرخش قطعات روی هم به انتقال نیرو بین آنها کمک می کنند.
بلبرینگ ها از چهار بخش که قطعات کوچکی هستند، تشکیل می شوند :
1- رینگ یا کنس :
هر بلبرینگ دارای دو رینگ داخلی و خارجی است که اجزای دیگر بلبرینگ را از دو جهت دربرمی گیرد. رینگ های داخلی و خارجی عموماً از آلیاژهای مقاوم فولاد ساخته می شوند.
2- رول یا ساچمه :
ساچمه ها اجزای غلتکی و معمولاً از جنس فولاد هستند که امکان حرکت بلبرینگ را با چرخش فراهم می کنند.
3 کیج یا قفسه :
ساچمه ها داخل قفسه ای از جنس فولاد، برنج یا فیبر قرار می گیرند. قفسه از تماس ساچمه ها و حرکت افقی آنها با هم جلوگیری می کند.
4- کاسه نمد :
کاسه نمد بین قفسه و رینگ ها قرار می گیرد و عایقی در برابر نفوذ آب به داخل بلبرینگ و مانع از خروج روغن هیدرولیک درون بین ساچمه ها و درون قفسه است.
ساچمه ها اجزای اصلی بلبرینگ ها محسوب می شوند و نوع آنها تعیین کننده نوع بلبرینگ است. در واقع، شکل ساچمه ها مشخص کننده نوع خاص بلبرینگ است که در اشکال زیر هستند :
- گرد
- بشکه ای
- استوانه ای ( رولبرینگ )
- سوزنی
- مخروطی
- کف گرد مخروطی
با توجه به نقش و کارایی بلبرینگ ها و ویژگی های آنها مانند اندازه آنها، میزان تحمل بار، جهت تحمل بار و سرعت چرخش از یکی از این انواع استفاده می شود. در برخی مواقع، از نوعی درپوش خاص برای بلبرینگ ها استفاده می شود.
نحوه کار بلبرینگ
بلبرینگ ها توان تحمل دو نوع بار محوری و شعاعی را که از لایه خارجی به ساچمه ها و به سمت لایه داخلی منتقل می شوند را دارند. فشار ناشی از اصطکاک به رینگ خارجی وارد می شود و به ساچمه ها منتقل می‌شود، این نیرو به رینگ داخلی ارسال و حرکت روان ساچمه ها با کمک روغن هیدرولیک باعث حرکت راحت رینگ ها می شود و چرخش قطعات چرخشی متصل به بلبرینگ ها را نیز ساده تر می کند.
انواع بلبرینگ
بلبرینگ ها بر اساس دو دسته، یکی بر اساس نوع رینگ ها و راستای تحمل بار آنها و دیگری، بر اساس زاویه حرکتی بلبرینگ ها یا شفت یا محور مرکزی آنها طبقه بندی می شوند. انتخاب بلبرینگ با توجه به کارایی خاصی که در نوع اتومبیل و بخش های مختلف مورد استفاده اتومبیل دارد، انجام می شود.
بر اساس نوع رینگ ها و راستای تحمل بار آنها به بلبرینگ های شعاعی و بلبرینگ های محوری و بر اساس زاویه حرکتی بلبرینگ ها یا شفت یا محور مرکزی آنها به بلبرینگ های تماس زاویه ای و بلبرینگ های تماس عمودی تقسیم می شوند.
انواع بار اعمال شده به بلبرینگ ها
همانطور که ذکر شد یکی از وظایف بلبرینگ ها تحمل نیروی اعمال شده از قطعات در حال حرکت و انتقال نیرو است. بارهای واردشده بر بلبرینگ ها در سه طبقه بندی قرار می گیرند :
- بار شعاعی : بر شعاع رینگ ها نیرو و فشار وارد می کند.
- بار محوری : بر محور ( مرکز ) یا شفت بلبرینگ نیرو وارد می کند.
- بار لحظه ای : بار لحظه ای بر بدنه بلبرینگ و به صورت گذرا و آنی نیرو وارد می کند.
