همانطور که در مقالهی آشنایی با انواع بیرینگهای صنعتی اشاره شد، بیرینگهای چرخان به عنوان بزرگترین و پرکاربردترین نوع یاتاقانها شناخته میشوند که از نظر نوع عنصر دوار، به دو گروه بیرینگهای توپی(ساچمهای) یا بلبیرینگ و بیرینگهای غلطکی یا رولبیرینگ تقسیم میشوند. در ادامه این دو گروه به طور مفصلتر بررسی خواهند شد.
بلبیرینگ (Ball Bearings)
بیرینگهای توپی(ساچمهای) یا بلبیرینگها رایجترین انواع بیرینگها بوده که از ساچمههای گلولهای به عنوان قطعات غلتان در ساختار آن استفاده میشود. این قطعات برای سرعتهای نسبتا زیاد مناسب بوده و تحمل بارهای قابل توجه را نداشته و ممکن است ساچمهها تحت فشار تغییر شکل بدهند و له شوند.
بلبرینگها کاربرد وسیعی داشته و در وسایل ساده مثل اسکیت برد تا تجهیزات صنعتی از جمله کمپرسورها، موتورهای الکتریکی، فنها و … استفاده میشوند.
در ادامه انواع مختلف بلبرینگها بررسی شدهاند:
- بلبرینگهای شیار عمیق (Deep-Groove Ball Bearings)
متداولترین بیرینگهای ساچمهای، بلبرینگهای شیار عمیق هستند که به دلیل طراحی ساده و کاربردی در طیف وسیعی از تجهزات مورد استفاده قرار میگیرند. این قطعات توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری را داشته و به دلیل گشتاور کم مورد نیاز، برای سرعتهای بالا مناسب میباشند. همچنین با توجه به کاربرد و میزان فشار وارده، این دسته از بلبرینگها در انواع تک ردیفه و دو ردیفه طراحی میشوند. از مزایای این دسته از بیرینگها، روانکاری آسان و از معایب آن ،جمع شدن ذرات آلودگی و گرد وغبار در اطراف ساچمه میباشد.
- بلبرینگهای تماس زاویهای(Angular Contact Ball Bearings)
برای بارهای ترکیبی متشکل از بارهای شعاعی و محوری از بلبرینگهای تماس زاویهای استفاده میشود که با زاویهی تماس مشخص میشوند. به این صورت که نیروهای وارده را تحت زاویهای مشخص از یک رینگ به رینگ دیگر منتقل میکنند. قطعات علاوه بر روانکاری اولیه، قابلیت روانکاری مجدد را داشته و نیز از روانکارهای جامد نیز میتوان استفاده کرد.
- بلبرینگهای هممحور کننده (Self-Aligning Ball Bearings)
بلبرینگهای هممحورکننده یا خود تنظیم شامل یک ردیف دوتایی از ساچمهها هستند که حلقهی درونی نگهدارندهی گویها، توانایی چرخش درون حلقهی بیرونی را دارد.
کاربرد اصلی این دسته از بلبرینگها برای زمانیاست که محور، امکان انحراف داشته باشد. این قطعات برای تحمل بارهای شعاعی بسیار مناسب بوده و نیز برای سرعتهای بالا نیز به کار میروند.
- Thrust Ball Bearings
برای مهار نیروهای محوری از بلبرینگهای کفگرد استفاده میشود که از دو دیسک تشکیل شده و ساچمهها بین آن دو میلغزند.
رولبیرینگ (Roller bearings)
یکی دیگر از انواع بیرینگها، بیرینگهای غلطکی یا رولبیرینگها بوده که مشخصهی این دسته از قطعات، تماس خطی به دلیل حضور غلطکهای دوار در آنها بوده که به موجب آن، رولبیرینگها نسبت به بلبیرینگها(در مقایسه با اندازهی یکسان) توانایی تحمل فشار بیشتری را دارند. از طرفی به دلیل افزایش اصطکاک به علت افزایش سطح، در مقایسه با بلبیرینگها سرعت کمتری دارند.
بیرینگهای غلطکی را در گروههای زیر میتوان دستهبندی کرد:
- رولبیرینگهای بشکهای (Spherical Roller Bearings)
بیرینگهای غلطکی بشکهای به دلیل استفاده از حلقهی دو ردیفهی شامل غلطکها و همچنین ساختار هلالی شکل حلقه، یکی از انواع یاتقانها با ظرفیت تحمل فشار زیاد میباشند. از طرفی قابلیت خود ترازی داشته و باعث جبران ناهماهنگی بین شافت و محفظه میگردند. رولبرینگهای کروی برای جذب بارهای شعاعی بالا و بارهای محوری متوسط مناسب هستند. آنها معمولاً در تجهیزاتی مانند گیربکس، پمپ، فن و دمنده های مکانیکی، توربین های بادی، تجهیزات معدن و ساخت و ساز به کار برده میشوند.
- رولبیرنگهای استوانهای (Cylindrical Roller Bearings)
رولبیرینگهای استوانهای به دلیل ایجاد تماس خطی توسط غلطکهای استوانهای دوار، باعث افزایش ظرفیت تحمل فشارهای شعاعی شده و نیز در مواردی به دلیل طراحی خاص، قابلیت تحمل بارهای محوری را نیز دارند. این قطعات اغلب در صنایع نفت وگاز، نیروگاهی، معدن، راه و ساختمان و کارخانجات نورد استفاده میشوند.
- رولبیرینگهای مخروطی (Tapered Roller Bearings)
رولبیرینگهای مخروطی دارای غلطکهای به شکل مخروط بوده که با زاویهی خاصی نسبت به محور قرار گرفتهاند که به موجب آن، ظرفیت تحمل فشارهای شعاعی و محوری در یک جهت را به خوبی دارا میباشند. از این رو این قطعات اغلب به صورت جفتی به کار گرفته میشوند تا نیروهای محوری را در هر دو جهت مهار کنند.
- رولبیرینگهای سوزنی (Needle Roller Bearings)
به عنوان کوچکترین و سبکترین خانواده غلطکها میتوان رولبیرینگهای سوزنی را نام برد. این قطعات دارای غلطکهای سوزنی شکل بوده و نوع خاصی از غلطک های استوانهای به شمار میروند که حاوی عناصر غلطشی بلند و نازک میباشند. طراحی رولبیرینگهای سوزنی به گونهای است که فقط توانایی تحمل بارهای شعاعی را داشته و و نیز برای فضاهای محدود بسیار مناسب میباشند.