بلبرینگ‌ها انواع و کارایی‌های مختلفی در ماشین‌آلات صنعتی دارند. در خودروها نیز از نام‌های آشنا هستند، اما با این وجود ماهیت، وظایف و عملکرد آن‌ها چندان شناخته شده نیست.در این مطلب می‌خواهیم بدانیم اساسا بلبرینگ چیست.
بلبرینگ چیست و چه وظایفی دارد؟
بلبرینگ یا در واقع بال برینگ (ball bearing)، به معنای توپ‌های حامل است. این قطعه نوعی یاتاق یا چرخ‌دنده چرخشی یا توپی محسوب می‌شود و در هر وسیله‌ای که می‌چرخد به کار می‌رود تا مانع از ایجاد اصطکاک و سایش سطح در حال چرخش روی هم شود. برای مثال، چرخش اجسام سنگین و حرکت آن‌ها مانند چرخ‌های اتومبیل به واسطه بلبرینگ‌ها امکان‌پذیر می‌شود. البته بلبرینگ‌ها در قسمت‌های مختلف خودرو که امکان ایجاد اصطکاک وجود دارد، به کار می‌روند. به این ترتیب
بلبرینگ دینام
بلبرینگ پلوس
بلبرینگ گیربکس
بلبرینگ فرمان
بلبرینگ دنده هرزگرد
بلبرینگ چرخ
بلبرینگ اکسل
اما به طور کلی وظایف بلبرینگ خودرو در تمام این بخش‌ها به سه مورد اصلی تقسیم می‌شود:
۱. کمک به انتقال قدرت بین قطعات
به این ترتیب که بلبرینگ شرایط چرخش برخی قطعات را روی هم فراهم آورده و در عین ممانعت از ایجاد اصطکاک در انتقال نیرو بین این قطعات موثر است
۲. جلوگیری از ایجاد اصطکاک
بلبرینگ علاوه بر اینکه با این کار، از استهلاک قطعات جلوگیری می‌کند مانع از هدررفت انرژی تحت تاثیر گرمای و اصطکاک ایجاد شده می‌شود.
۳. پیشگیری از سایش قطعات و سطوح
به کمک بلبرینگ از تماس‌های تحلیلی و ایجاد خوردگی بین سطوح پیشگیری می‌شود. بنابراین قطعات دچار آسیب‌های ناشی از ساییدگی نمی‌شوند.
بلبرینگ چیستاجزای تشکیل دهنده بلبرینگ
با وجود اینکه بلبرینگ‌ها خود قطعات کوچکی هستند اما از اجزای متعددی تشکیل می‌شوند که به ظرافت کنار هم چیده شده و نقشی مهم و بزرگ را در خودرو و دیگر ماشین‌آلات صنعتی ایفا می‌کنند. این اجزا در چهار بخش اصلی خلاصه می‌شوند که عبارتند از:
کنس یا رینگ (Ring)
هر بلبرینگ دو رینگ داخلی و خارجی دارد که اجزای دیگر این قطعه را از دو سمت در بر می‌گیرد. رینگ‌ها معمولا از آلیاژهای مقاوم فولاد ساخته می‌شوند.
ساچمه یا رول (Rolling Elements)
اجزای غلتکی بلبرینگ هستند که در واقع با چرخش خود حرکت بلبرینگ را ممکن می‌سازند. ساچمه‌ها نیز عموما از جنس فولاد هستند.
قفسه یا کیج (Cage)
بخشی که ساچمه‌ها را دربر گرفته و از تماس آن‌ها با یکدیگر جلو گیری می‌کند. ضمن اینکه مانع از حرکت افقی و جانبی رول‌ها می‌شود. قفسه‌ها را از جنس فیبر، فولاد یا برنج می‌سازند.
کاسه نمد بین رینگ‌ها و کیج قرار می‌گیرد. ممکن است در هر دو سمت کیج و بین رینگ داخلی و خارجی باشد و یا تنها بین رینگ داخلی و کیج استفاده شود. وظیفه کاسه نمد بلبرینگ ممانعت از خروج روغن هیدرولیک درون کیج‌ها و بین رول‌ها، به بیرون است. این قطعه نوعی عایق در برابر نفوذ آب به درون بلبرینگ نیز محسوب می‌شود.
مواد و آلیاژهای سازنده بلبرینگ
انتخاب مواد و آلیاژ مورد استفاده در ساخت بلبرینگ‌ها، سختی سطحی یا جنس بلبرینگ تاثیر مستقیمی بر میزان کارکرد، درجه سختی و مقاومت بلبرینگ‌ها دارد. به طور معمول آلیاژی که برای ساخت بخش‌های مختلف مانند رینگ یا قفسه و بخش‌های غلتان مانند ساچمه‌ها استفاده می‌شود، از نوع فولاد کروم دار با درجه سختی بالا است. دلیل این کار، ایجاد مقاومت در برابر ساییدگی به دلیل کربن موجود در آن است. در برخی موارد فولاد سخت شونده سطحی استفاده می‌شود که بلبرینگ استیل نامیده می‌شوند. این نوع بلبرینگ‌ها در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی مقاوم هستند اما در مقابل دارای میزان تحمل بار کمتری هستند. بلبرینگ‌های ساخته‌شده از سرامیک با وزن کمتر اما کارایی بیشتر و عملکرد بهتر به منظور استفاده در دور و سرعت‌های بالا و هم‌چنین تحمل دمای بالا تولید می‌شوند. از دیگر سوال هایی که شاید برای بسیاری از کاربران پیش آید این است که استاندارد آلیاژی مواد سازنده بلبرینگ چیست که در ادامه آن را به طور کامل توضیح خواهیم داد.
معمولا سازندگان بلبرینگ‌ها از دو آلیاژ تولیدشده با استاندارد AISI 420 و AISI 52100 در ساخت بلبرینگ‌ها استفاده می‌کنند. نوع آلیاژ به کار برده شده در ساخت بلبرینگ‌ها بسته به نوع و کاربرد آن مشخص می‌شود. برای مثال از فولاد با میزان درجه سختی‌پذیری بالا در ساخت بلبرینگ‌های بشکه ای بزرگ استفاده می‌شود. در ساخت بلبرینگ‌هایی که تحت دما و حرارت زیاد هستند و یا در اثر گذر زمان دچار زنگ‌زدگی می‌شوند؛ فولاد مقاوم به حرارت یا مقاوم در برابر زنگ‌زدگی به کار برده می‌شود. علاوه بر این برای افزایش میزان مقاومت این نوع بلبرینگ‌ها از مواد پلاستیکی و سرامیکی استفاده می‌شود. همان‌طور که گفته شد، مواد و آلیاژ مورد استفاده در ساخت بلبرینگ، بسته به نوع کاربرد و عملکرد آن مشخص می‌شود. در برخی از بلبرینگ‌ها از ورق‌های فولادی به روش پرس‌کاری استفاده شده و در برخی دیگر ورق برنجی، پلاستیک، آلیاژ سبک‌ترکیب‌شده با فولاد و … نیز به کار گرفته می‌شود.
انواع بلبرینگ از نظر شکل
بلبرینگ‌ها انواع مختلفی دارند که هر کدام بر اساس یک ویژگی می‌توانند در دسته‌های مختلف تقسیم شوند. یکی از این دسته‌بندی‌ها بر اساس شکل ظاهری است که به‌صورت زیر طبقه‌بندی می‌شوند. اما هر کدام بر حسب شکلی که دارند کارایی‌های متنوعی را ارائه می‌دهند و در ادامه با توضیح کامل بلبرینگ چیست از نظر ظاهر و شکل هر یک را توضیح خواهیم داد.
بررسی ویژگی ظاهری بلبرینگ شیار عمیق
بلبرینگ شیار عمیق
Deep Groove Ball Bearings یا همان بلبرینگ شیار عمیق از جمله پرکاربردترین نوع آن می‌باشد. وجود یک شیار عمیق دایره‌ای شکل در هر رینگ با اندازه شعاع مساوی با شعاع ساچمه استفاده‌شده، دلیل نام‌گذاری این محصول است. شیارهای موجود باعث می‌شوند تا بلبرینگ شیار عمیق، توان تحمل بارهای شعاعی زیاد را در کنار مقدار کمی نیروهای محوری داشته باشد. علاوه بر این توان تحمل بار مرکب شعاعی و محوری نیز توسط این بلبرینگ وجود دارد.
تعداد و اندازه‌های ساچمه‌های به کار برده شده در این نوع بستگی به الاستیسیته رینگ‌ها دارد. بلبرینگ شیار عمیق خود در انواع مختلف شیار یک ردیفه، شیار دو ردیفه و شیار از جنس فولاد ضدزنگ تولید می‌شود. نوع دیگری از آن دارای شیار عمیق دو طرف کاسه نمد یا لاستیکی است که به دلیل وجود فاصله بین کاسه نمد و حلقه داخلی، سرعت این نوع بلبرینگ‌ها افزایش می‌یابد. سهولت در نصب این محصول موجب شده تا در صنایع بسیاری کاربرد داشته باشد. بیشترین کاربرد بلبرینگ شیار عمیق با توجه به نوع و دسته‌بندی آن در ماشین‌آلات کشاورزی، نوار نقاله، ماشین‌آلات ساختمانی، خودروسازی، جعبه فرمان، دینام، پلوس، چرخ‌های عقب خودرو و هرزگرد است.
بررسی ویژگی ظاهری بلبرینگ تماس زاویه ای
بلبرینگ تماس زاویه ای
این نوع بلبرینگ دارای ساختاری مشابه با نوع شیاری است؛ تنها تفاوت آن‌ها در رینگ داخلی و خارجی و نوع حرکت زاویه‌دار بین رینگ‌ها است. علاوه بر این رینگ‌ها در بلبرینگ تماس زاویه ای به صورت نسبی با هم جابجا می‌شوند. اغلب از دو ردیف ساچمه در تولید این نوع بلبرینگ استفاده می‌شود. در این محصول تحمل بار شعاعی و محوری به‌صورت هم‌زمان امکان‌پذیر است. میزان زاویه تماس رینگ داخلی با میزان تحمل بار محوری در بلبرینگ تماس زاویه ای رابطه مستقیم و با میزان تحمل بار شعاعی رابطه معکوس دارد. بیشترین کاربرد بلبرینگ تماس زاویه ای در گیربکس خودرو است. علاوه بر این از این نوع محصول در دستگاه تراش CNC، فرز دور بالا، ماشین‌آلات و تجهیزات صنعتی که هم‌زمان به دور و قدرت بالا نیاز دارند، نیز کاربرد داشته و مورداستفاده قرار می‌گیرد.
بررسی ویژگی ظاهری بلبرینگ خود تنظیم
بلبرینگ خود تنظیم
یکی دیگر از انواع بلبرینگ‌ها با قابلیت تنظیم شدن خودکار، بلبرینگ‌های خود تنظیم یا Self-Aligning Ball Bearings است که کاربردهای فراوانی در صنایع مختلف دارد. این نوع بلبرینگ دارای دو ردیف ساچمه و یک حلقه بیرونی مشترک است. این محصول هنگام ایجاد انحراف و غیر هم‌راستایی به وجود آمده در شفت بلبرینگ، به دلیل وجود انحنا در شیار ساچمه می‌تواند به‌صورت خودکار تنظیمات لازم را اجرا کند. بلبرینگ خود تنظیم غالبا برای مکان‌هایی که در اثر ایجاد عوامل مختلف پس از مدتی دچار افزایش یا کاهش زاویه و انحراف می‌شوند کاربرد دارد. بیشترین کاربرد بلبرینگ خود تنظیم در ماشین‌آلات کشاورزی، نوار نقاله و … است.
بررسی ویژگی ظاهری بلبرینگ سرامیکی کامل
بلبرینگ سرامیکی کامل
یکی از رایج‌ترین بلبرینگ‌های تولیدشده و مورد استفاده در صنایع مختلف، بلبرینگ سرامیکی کامل است. همان‌طور که از نامش مشخص است تمامی قطعات تشکیل‌دهنده آن از جنس سرامیک ( نیترید سیلیکون یا زیرکونیا) است. این قطعه دارای سطح صاف و ابعاد یکنواخت است که موجب ایجاد اصطکاک کمتر شده و در نهایت انرژی کمتری برای چرخاندن چرخ‌ها یا میل‌لنگ صرف می‌شود. بلبرینگ سرامیکی کامل دارای قابلیت‌های ویژه‌ای مانند عایق جریان الکتریسیته، سرعت بالا، طول عمر مفید زیاد، مقرون به صرفه بودن، مقاوم در برابر سایش و خوردگی، وزن سبک، مقاوم در برابر زنگ‌زدگی، ایجاد اصطکاک کمتر، مقاوم در برابر مواد شیمیایی و مناسب برای دماهای بالا تا 1000 درجه سانتی‌گراد است. به همین دلیل بیشترین کاربرد را در صنایعی مانند هوافضا، تولید موتورسیکلت و خودروهای مسابقه‌ای و موتورهای برق صنعتی دارد.
بررسی ویژگی ظاهری بلبرینگ هیبرید سرامیکی
بلبرینگ هیبرید سرامیکی
این نوع از محصولات با بدنه از جنس فولاد و ساچمه‌های سرامیکی ساخته می‌شود. ساچمه‌های سرامیکی در مواقعی که نیاز به دور و سرعت بالا است، عملکرد مناسبی از خود نشان می‌دهند. سرامیک استفاده‌شده در ساچمه‌ها سبک‌تر از فولاد بوده و هم‌چنین از میزان درجه سختی بیشتری نسبت به فولاد برخوردار است. به دلیل ساختار غیر متخلخل ساچمه‌های سرامیکی، عملا اصطکاکی هنگام حرکت در بلبرینگ‌ها ایجاد نمی‌شود و چرخش سریع‌تر را نسبت به ساچمه‌های فولادی ایجاد می‌کنند. از مهم‌ترین ویژگی‌های بلبرینگ هیبرید سرامیکی می‌توان سرعت بالا، افزایش عمر مفید دستگاه، وزن کم، سختی بالا، راندمان زیاد و کاربرد چندمنظوره در انواع ماشین‌آلات را نام برد. بیشترین کاربرد این محصول در صنعت هوافضا، موتورهای الکتریکی، وسایل نقلیه مسابقه‌ای، تجهیزات آزمایشگاهی و … است. در واقع در تمامی مواردی که نیاز به سرعت‌ الا، اصطکاک کمتر و طول عمر بیشتر است این نوع بلبرینگ بهترین انتخاب است.
انواع بلبرینگ از نظر کشور سازنده
دسته‌بندی دیگر بلبرینگ‌ها بر اساس کشور تولیدکننده آن‌ها انجام می‌شود. بیشتر بلبرینگ‌هایی که در بازار امروز ایران وجود دارند، در کشورهای آلمان، چین و ژاپن تولید می‌شوند. هر یک از این محصولات کیفیت و قیمت متفاوتی دارند. در ادامه با ویژگی‌های هر یک از آن‌ها آشنا می‌شویم. اینکه بلبرینگ چیست و در ابتدا توسط کدام کشورها به تولید رسیده است نمی‌تواند به کاربر اطلاعات دقیقی در ارتباط با بهترین نوع آن به شما بدهد به همین دلیل در ادامه هر یک از آن‌ها را به طور کامل شرح می دهیم تا در هنگام خرید بهترین را انتخاب نمایید.
بلبرینگ آلمانی
کشور آلمان یکی از قطب‌های تولید تجهیزات و ابزارهای مکانیکی در دنیا است. اولین شرکت تولیدکننده بلبرینگ در کشور آلمان، یعنی شرکت FAG، نخستین محصول با کیفیت بالا و مرغوب خود را در دهه 80 میلادی تولید و روانه بازار نمود. استفاده از مواد مرغوب در ساخت بلبرینگ آلمانی منجر به تولید محصول با کیفیت بالا و طول عمر بیشتر می‌شود. بلبرینگ‌های آلمانی از جمله محصولات باکیفیت و مرغوب هستند که از لحاظ تنوع محصول هیچ کشوری با آن توان رقابت ندارد. بلبرینگ‌های آلمانی مانند INA، SKF، FAG و Stieber همراه با ارائه گواهی و ضمانت اصالت کالا از جمله محصولات وارداتی به بازار ایران به شمار می‌روند که در گروه پینیون ارائه می‌شوند.
بلبرینگ چینی
در این میان کشور چین که در تمامی موارد سعی در افزایش سهم بازار و از بین بردن رقبای خود دارد، توانسته است از ابتدای دهه 80 شمسی با تولیدات مختلف خود وارد بازار ایران شود و سهم به سزایی را به خود اختصاص دهد. شرکت‌های چینی سعی می‌کنند با تولید بلبرینگ‌های باکیفیت با برندهایی مانند KG، FYH و ASAHI و وارد نمودن به بازار ایران تا حد زیادی با کشورهای اروپای غربی مانند آلمان رقابت کنند. قیمت پایین بلبرینگ چینی نسبت به بلبرینگ‌های اروپایی موجب شده تا در ایران طرفداران زیادی پیدا کند.
بلبرینگ ژاپنی
کشور ژاپن به دلیل استفاده از بهترین تکنولوژی‌های روز دنیا توانسته است یکی از پیشگامان عرصه تولید باشد و این موضوع در حوزه صنعت و تولید قطعات صنعتی نیز صدق می‌کند. به دلیل کیفیت بالای بلبرینگ ژاپنی، افراد بسیاری به سمت خرید این محصول با برندهایی مانند NACHI، NTN، KOYO و NSK جذب می‌شوند. قابل ذکر است با توجه به کیفیت محصول نهایی، این بلبرینگ‌ها از ارزش خرید بالاتری در مقایسه با بلبرینگ‌های چینی برخوردار هستند.
تخمین بار وارده بر بلبرینگ های خودرو
بلبرینگ های خودرو تحت بارگذاری های مختلفی قرار دارند که در بلند مدت سبب سایش و از بین رفتن آنها می شوند. بر خلاف بسیاری از ماشین آلات صنعتی مانند دستگاه های CNC که بار وارده بر آنها با معادلات درجه 2 یا درجه 3 قابل محاسبه می باشد معادلات پیچیده تری بر بلبرینگ های مورد استفاده در خودرو ها حاکم می باشد. دلیل پیچیدگی محاسبات باری وارده بر بلبرینگ خودرو در واقع شتاب حرکتی خود خودرو که می تواند شتاب تند شونده و کند شونده است می باشد. این تغییرات دارای پیچیدگی حتی بالاتری در مورد محاسبات بلبرینگ گیربکس خودرو می باشد چرا که بلبرنیگ چرخ خودرو بصورت مستقیم متناسب با سرعت و شتاب خودرو حرکت می کند اما بلبرینگ شافت گیربکس خودرو بصورت لحظه ای می تواند با تغییر دنده نیز تغییراتی داشته باشد. همچنین میزان بار وزنی وارده بر گیربکس خودرو می تواند بسته به شتاب تند شونده و کند شونده برای انواع بلبرینگ تغییر وضعیت هایی را به دنبال داشته باشد.
بعنوان مثال بار وزنی وارده بر بلبرینگ چرخ عقب خودرو در حالت شتاب تند شونده مقاری افزایشی دارد حال آنکه در همین حالت میزان بار بر روی بلبرینگ چرخ جلو خودرو کاهش پیدا کرده است. بر عکس این شرایط برای حالت کند شونده خودرو بوجود می آید. به همین دلیل است که درجات معادلات حاکم بر بار بلبرینگ خودرو در برخی از موارد به اندازه ای بالا می رود که محاسبات انها بصورت سعی و خطا و همراه با در نظر گرفتن ضرایب امنیتی بالا صورت می پذیرد. در حال حاضر تولید کنندگان بسیاری در دنیا به تولید انواع بلبرنیگ های خودرو مباردت دارند. تولید کنندگان ژاپنی مانند NTN , NSK , NACHI به سبب نوع روانکاری بسیار مناسبی که دارند و اساسا استاندارد صنایع ژاپن که طول عمر کاری برای آن همواره یک فاکتور مهم محسوب می شود دارای کاربری های عمده تری هستند.

گروه بازرگانی الدورا، به طور رسمی فعالیت خود را در سال ۱۳۸۷ با برند الدورا شروع کرد. گروه بازرگانی الدورا با دو برند الدورا و بالتین، در حوزه مهندسی، تامین، تولید، توزیع و ارائه خدمات، فعالیت می کند.