پایان نامه معرفی و بررسی انواع یاتاقان ها

معرفی یاتاقان

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 : نیروی شعاعی را تحمل میكند و نشیمنگاه اینگونه یاتاقان بشکل استوانه است.
• محوری: نیروی محوری را تحمل میكند 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:

1)     نیروهای زیادی را تحمل می کنند

2)     آرام و بی سروصدا کار می کنند

3)     در مقابل ضربه و ارتعاش حساس نیستند

4)     محدودیتی از نظر تعداد دور ندارند

5)     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:

1. احتیاج به گشتاور کمتری برای شروع حرکت دارند
2. بعلت نیاز کمتر به روغنکاری مراقبت چندانی لازم ندارند
3. حرارت زیادی تولید نمی کنند و کارایی خوبی دارند
4. این یاتاقان ها مخصوص حرکت آرام و دورهای کمتری هستند
5. در مقابل ضربه و ارثعاش حساسند و عمر آنها نسبت به تعداد دورشان محدود است
6. 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:

• ·        تقسیم بندی بر حسب نیروهایی كه متحمل میشوند
• ·        تقسیم بندی از نظر شكل هندسی عناصر غلتشی
• ·        تقسیم بندی بر حسب جبران نامیزانی محور
• ·        تقسیم بندی از لحاظ ساختمان
• ·        تقسیم بندی بر حسب اندازه هر سری یاتاقان

تقسیم بندی بر حسب نیروهایی كه متحمل میشوند:

• شعاعی .......نیروی شعاعی را تحمل میكند
• محوری (كف گرد ) ...... نیروی محوری را تحمل میكند
• شعاعی محوری  ..........هر دو نیرو را تحمل میكند

مشخصه اصلی تمایز بین بیرینگهای شعاعی از بیرینگهای محوری ، راستای اعمال بار اصلی به آنها میباشد .

مشخصه مهم دیگر جهات مهار كردن حركت شفت توسط بیرینگ غلتشی است . مثلا آیا بیرینگ امكان جابجایی محوری به شفت میدهد ؟ یا آیا بیرینگ اجازه حركت زاویه ای به شفت میدهد تا بتواند خود را با انحراف شفت به هنگام دوران رینگها تطبیق دهد؟

بلبیرینگهای شعاعی :

1- بلبیرینگهای شیار عمیق :

در این نوع بلبیرینگها ، در هر رینگ یك شیار عمیق دایره ای با شعاعی برابر شعاع ساچمه وجود دارد . بخاطر وجود همین شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمه ها و رینگها ، این نوع بلبیرینگها توان تحمل بارهای شعاعی زیاد بهمراه نیروهای محوری را دارند .بلبیرینگهای شیار عمیق به دلیل توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری ، اصطكاك كم و توانایی تحمل سرعتهای بالا ، كاربرد گسترده ای در صنایع پیدا كرده اند .بلبیرینگهای شیار عمیق دو ردیفه علاوه بر اینكه قابلیت تحمل بارهای خمشی را دارند برای شفتهای كوتاهی كه بخواهیم فقط از یك بلبیرینگ در انتهای آن استفاده كنیم نیز مناسب است  .این نوع بلبیرینگها خصوصا برای طراحی ماشینهای جمع و جور مناسب هستند زیرا دیگر نیاز به در نظر گرفتن فضایی برای نصب كاسه نمد جهت محافظت از بلبیرینگها نمی باشد

.

2- بلبیرینگهای نوع S

3- بلبیرینگهای شیار عمیق با شیار جازنی ساچمه ها :

این نوع بلبیرینگ نمونه اولیه بلبیرینگهای شیار عمیق بدون شیار جازنی می باشند . در یك طرف از این بلبیرینگها روی لبه هر دو رینگ داخلی و خارجی ، شیارهایی تعبیه شده كه از طریق این شیارها میتوان به راحتی ساچمه ها را داخل بلبیرینگ جا زد .این بیرینگها جهت تحمل بارهای محوری زیاد مناسب نمی باشند ، زیرا در آن صورت ساچمه ها از شیارهای جا زنی خارج خواهند شد .چون تقریبا به تمام بیرینگها بار محوری نیز وارد میشود ، بیرینگهای بدون شیار جازنی كاربرد بیشتری دارند .

4- بیرینگهای دینام :

      ساختمان بیرینگهای آهنربایی بسیار شبیه به بیرینگهای شیار عمیق بدون شیار جازنی ست . اما چون در رینگ خارجی فقط یك لبه وجود دارد ، اجزاء آن متواننند به راحتی از بیرینگ جدا شوند. بیرینگهای دینام بار محوری را فقط در یك جهت میتوانند تحمل كنند . به همین دلیل برای مهار نمودن شفت در راستای محوری باید از دو بیرینگ رو در روی هم استفاده نمود .این بیرینگها در انواع لوازم الكتریكی كوچك از قبیل دینام ، استارت خودرو ، جارو برقی و ... استفاده شده اند .