تجزیه و تحلیل ساختار و عملکرد بلبرینگ ها: مقایسه بین یاتاقان های کشویی و یاتاقان های غلتشی

ساختار و عملکرد بلبرینگ های کشویی
یاتاقان‌های لغزنده، همانطور که از نام آن پیداست، از طریق لغزش نسبی بین ژورنال (به عنوان مثال، قطعه حمایت‌کننده شفت) و بوش یاتاقان به عملکردهای پشتیبانی و چرخش دست می‌یابند. ساختار اصلی آن عمدتاً از سه قسمت تشکیل شده است: ژورنال، بوش یاتاقان و لایه مواد ضد اصطکاک در سطح داخلی بوش بلبرینگ - آستر بلبرینگ.

ژورنال: به عنوان قطعه ای که مستقیماً روی شفت نصب می شود، مواد و دقت ژورنال مستقیماً با مقاومت سایشی و پایداری در حال اجرا یاتاقان مرتبط است. معمولاً از فولاد آلیاژی با استحکام بالا و سختی بالا یا فولاد ضد زنگ ساخته می شود تا از ثبات ابعادی خوب و مقاومت در برابر خستگی در طول عملیات طولانی مدت اطمینان حاصل شود.
بوش بلبرینگ: بوش یاتاقان جزء موجود در بلبرینگ ساده موتور که مستقیماً با مجله تماس می گیرد و طراحی آن باید عملکرد روانکاری خوب و مقاومت در برابر سایش را در نظر بگیرد. مواد متداول بوش یاتاقان عبارتند از برنز، چدن، آلیاژ بابیت و غیره. این مواد نه تنها از استحکام و سختی کافی برخوردارند، بلکه می توانند اتلاف اصطکاک را در شرایط روانکاری خوب کاهش دهند.
آستر یاتاقان: به منظور بهبود مقاومت در برابر سایش و افزایش طول عمر بوش یاتاقان، معمولاً یک لایه از مواد ضد اصطکاک، یعنی آستر بلبرینگ، روی سطح داخلی بوش یاتاقان ریخته می شود. این لایه از مواد عمدتاً مواد خود روان کننده مانند پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE)، گرافیت و غیره است که می تواند به طور موثری ضریب اصطکاک، مصرف انرژی و سایش را در شرایط اصطکاک خشک یا روغن کاری مرزی کاهش دهد.
بلبرینگ های کشویی به دلیل ساختار ساده، ظرفیت بار زیاد و سازگاری قوی، به طور گسترده در موارد بار سنگین، سرعت کم و بار ضربه ای استفاده می شوند. با این حال، معایب آنها مانند مقاومت در برابر اصطکاک زیاد، مصرف انرژی بالا و نیاز به پشتیبانی خوب از سیستم روانکاری را نمی توان نادیده گرفت.

ساختار و عملکرد یاتاقان های نورد
در مقابل، یاتاقان‌های غلتشی با چرخاندن عناصر غلتشی (مانند توپ‌ها و غلتک‌ها) بین حلقه‌های داخلی و خارجی، اصطکاک را کاهش می‌دهند و به چرخش کارآمد می‌رسند. ساختار اصلی آن از چهار بخش تشکیل شده است: حلقه داخلی، حلقه بیرونی، عنصر نورد و قاب موقعیت محافظ.

حلقه داخلی و حلقه بیرونی: حلقه داخلی روی شفت ثابت می شود و حلقه بیرونی روی صندلی یا محفظه یاتاقان نصب می شود که با هم مسیر حرکت عنصر نورد را تشکیل می دهند. مواد حلقه های داخلی و خارجی عمدتاً از فولاد کروم با کربن بالا هستند تا از سختی کافی و مقاومت در برابر سایش اطمینان حاصل شود.
عنصر نورد: جزء اصلی یاتاقان نورد است که با حرکت غلتشی بار را منتقل می کند و اصطکاک را کاهش می دهد. عناصر نورد معمولی عبارتند از بلبرینگ و یاتاقان غلتکی. بلبرینگ ها برای کاربردهای با سرعت بالا و بار سبک مناسب هستند، در حالی که بلبرینگ های غلتکی برای کاربردهای با بار سنگین و کم سرعت مناسب تر هستند.
قاب موقعیت یابی محافظ: برای حفظ فاصله بین عناصر نورد استفاده می شود تا از تماس آنها با یکدیگر یا گیرکردن بین حلقه های داخلی و خارجی جلوگیری کند و همچنین به هدایت مسیر حرکت صحیح عناصر نورد کمک می کند.
یاتاقان های غلتشی به دلیل مزایایی مانند مقاومت در برابر اصطکاک کم، راه اندازی انعطاف پذیر و نگهداری آسان، به طور گسترده در تجهیزات مکانیکی با سرعت بالا، با دقت بالا و بار سبک استفاده می شوند. با این حال، هزینه ساخت آنها نسبتاً بالا است و همچنین دارای الزامات خاصی برای دقت نصب و شرایط روانکاری هستند.