نمودار مشخصات بلبرینگ در واقع به شما چه می گوید
نمودار مشخصات بلبرینگ یک مرجع ساختاری است که تمام پارامترهای ابعادی و عملکردی یک یاتاقان نورد را بر روی یک قالب منفرد و قابل خواندن ترسیم می کند. در یک نگاه، قطر سوراخ، قطر بیرونی، عرض، رتبه بار دینامیکی، رتبه بار استاتیک، سرعت محدود و تعیین اولیه را نشان می دهد - همه چیزهایی که یک مهندس برای انتخاب، جایگزینی یا ارجاع متقابل یک بلبرینگ بدون جدا کردن یک مجموعه نیاز دارد. مهمترین ستون در هر نمودار مشخصات یاتاقان، رتبه بار دینامیکی (C) است که بر حسب کیلونیوتن بیان می شود، زیرا به طور مستقیم طول عمر خستگی L10 یاتاقان را تحت یک بار شعاعی یا محوری معین تعیین می کند. اگر فقط یک عدد را در نمودار می فهمید، آن را به آن عدد تبدیل کنید.
این مقاله در تمام ستونهای نمودار مشخصات بلبرینگ استاندارد قدم میزند، توضیح میدهد که اعداد در عمل به چه معنا هستند، خانوادههای سری بلبرینگهای اصلی (600، 6000، 6200، 6300، 7000) را پوشش میدهد و نمونههای انتخاب واقعی را ارائه میدهد تا بتوانید با اطمینان از نمودار به سفارش خرید بروید.
نمودار مشخصات آناتومی بلبرینگ استاندارد
هر معتبری سازنده بلبرینگ - SKF، NSK، FAG، NTN، Timken - نمودارهای مشخصات را منتشر می کند که از استانداردهای ISO 15 و ISO 281 پیروی می کند، بنابراین سرصفحه ستون ها تا حد زیادی قابل تعویض هستند، زمانی که معنی هر اختصار را بدانید.
ستون های بعدی هسته
سه ستون اول هر نمودار مشخصات بلبرینگ همیشه یکسان است: d (قطر سوراخ بر حسب میلی متر)، D (قطر بیرونی بر حسب میلی متر) و B (عرض بر حسب میلی متر) . این سه مقدار با هم، پوشش یاتاقان را مشخص میکنند و تعیین میکنند که آیا یاتاقان از نظر فیزیکی با شفت و محفظه تناسب دارد یا خیر. برای یک بلبرینگ شیار عمیق 6205، به عنوان مثال، d = 25 mm، D = 52 mm، و B = 15 mm. این اعداد بدون توجه به اینکه از کدام سازنده مطابق با ISO مشورت می کنید، یکسان خواهند بود.
بسیاری از نمودارها همچنین شامل شعاع فیله r (شعاع انتقال در گوشههای حلقه) هستند که هنگام طراحی شانههای شفت و حفرههای محفظه اهمیت دارد - اگر شعاع گوشه شفت از r بیشتر شود، یاتاقانها هم سطح نمیشوند و باعث خوردگی میشوند.
بارگذاری ستون های رتبه بندی
بعد از ابعاد، دو ستون متواتر هستند C (رده بندی بار دینامیکی پایه، kN) و C₀ (رده بندی بار استاتیک پایه، kN) .
- C بار شعاعی است که گروهی از یاتاقانهای یکسان میتوانند از نظر تئوری برای یک میلیون دور تحمل کنند و 90 درصد از گروه باقی بمانند. برای 6205، C معمولاً 14.0 کیلونیوتن است.
- C₀ حداکثر باری است که یاتاقان می تواند در حالت ایستا یا نوسان بدون تغییر شکل دائمی مسیرهای مسابقه تحمل کند. برای همان 6205، C0 معمولاً 6.55 کیلو نیوتن است.
- نسبت C/C0 منعکس کننده حساسیت یاتاقان به بارهای ضربه ای است. نسبت بالاتر نشان می دهد که یاتاقان نسبت به ظرفیت استاتیکی خود، اضافه بارهای دینامیکی را بهتر تحمل می کند.
ستون های سرعت
اکثر نمودارها دو مقدار سرعت را ذکر می کنند: سرعت محدود کننده گریس و سرعت محدود کننده روغن، هر دو بر حسب دور در دقیقه. برای 6205 سرعت محدود کننده گریس حدود 15000 دور در دقیقه و سرعت محدود کننده روغن حدود 18000 دور در دقیقه است. کار کردن یک یاتاقان بالاتر از سرعت محدود آن بدون مهندسی روانکاری کافی باعث فرار حرارتی در عرض چند دقیقه می شود. محدودیتهای سرعت به dm·n (قطر گام بر حسب میلیمتر ضرب در دور در دقیقه) بستگی دارد، نه فقط دور در دقیقه، به همین دلیل است که یاتاقانهای با قطر بزرگتر حتی با هندسه داخلی یکسان، رتبهبندی سرعت پایینتری دارند.
ستون دسته جمعی
ستون جرم (گرم یا کیلوگرم) که اغلب نادیده گرفته میشود، در کاربردهای هوافضا، روباتیک و اسپیندلهای پرسرعت که اینرسی چرخشی خود یاتاقان به دینامیک سیستم کمک میکند، اهمیت دارد. وزن یک یاتاقان 6001 تقریباً 18 گرم است. وزن یک یاتاقان 6312 در همان خانواده حدود 710 گرم است - تقریباً 40 برابر.
نمودار مشخصات بلبرینگ - سری 6200 (شیار عمیق)
سری 6200 پرفروش ترین خانواده بلبرینگ های شیار عمیق در جهان است. جدول زیر اندازه سوراخهای 10 تا 80 میلیمتر را پوشش میدهد و تمام ستونهای مشخصات اصلی را که در کاتالوگهای OEM پیدا میکنید فهرست میکند.
| تعیین | d (mm) | D (mm) | B (mm) | C (kN) | C₀ (kN) | سرعت گریس (دور در دقیقه) | جرم (گرم) |
| 6200 | 10 | 30 | 9 | 5.10 | 2.36 | 26000 | 25 |
| 6201 | 12 | 32 | 10 | 6.82 | 3.05 | 22000 | 33 |
| 6202 | 15 | 35 | 11 | 7.65 | 3.72 | 19000 | 45 |
| 6203 | 17 | 40 | 12 | 9.56 | 4.75 | 17000 | 60 |
| 6204 | 20 | 47 | 14 | 12.7 | 6.55 | 15000 | 96 |
| 6205 | 25 | 52 | 15 | 14.0 | 7.88 | 13000 | 130 |
| 6206 | 30 | 62 | 16 | 19.5 | 11.2 | 11000 | 210 |
| 6207 | 35 | 72 | 17 | 25.7 | 15.3 | 9500 | 310 |
| 6208 | 40 | 80 | 18 | 29.5 | 18.0 | 8500 | 420 |
| 6210 | 50 | 90 | 20 | 35.1 | 23.2 | 7500 | 590 |
| 6212 | 60 | 110 | 22 | 47.5 | 32.5 | 6300 | 970 |
| 6216 | 80 | 140 | 26 | 72.0 | 51.2 | 4800 | 2020 |
جدول 1. نمودار مشخصات بلبرینگ شیار عمیق سری 6200 - مقادیر استاندارد ISO. رتبه بندی بار دینامیکی بر اساس ISO 281.
نحوه خواندن شماره تعیین بلبرینگ
نام چاپ شده بر روی حلقه بیرونی یاتاقان در نوع خود یک نمودار مشخصات فشرده است. هنگامی که طرح کدگذاری را شناختید، می توانید حفره، سری و ویژگی های خاص را بدون جستجوی یک عدد استخراج کنید.
قالب اصلی: کد مته کد سری
برای بلبرینگ های شیار عمیق، نام به شرح زیر است: 6 [رقم سری] [کد حفره دو رقمی] . پیشرو "6" یاتاقان را به عنوان یک نوع بلبرینگ شیار عمیق شناسایی می کند. رقم سری بلافاصله بعد سطح مقطع (عرض و قطر خارجی نسبت به سوراخ) را کنترل می کند: 0 = نور اضافی، 1 = نور اضافی، 2 = سبک، 3 = متوسط، 4 = سنگین. دو رقم آخر قطر سوراخ را رمزگذاری می کند.
رمزگذاری حفره به صورت زیر عمل می کند:
- 00 = 10 میلی متر سوراخ
- سوراخ 01 = 12 میلی متر
- 02 = 15 میلی متر سوراخ
- 03 = 17 میلی متر سوراخ
- 04 و بالاتر: کد دو رقمی را در 5 ضرب کنید تا برحسب میلی متر حفره ایجاد شود (مثلاً 05 = 25 میلی متر، 12 = 60 میلی متر)
کدهای پسوندی که مشخصات را تغییر می دهند
کدهای پسوندی که بعد از شماره اضافه می شوند، یاتاقان را به طور قابل توجهی تغییر می دهند و باید قبل از سفارش با نمودار مشخصات بررسی شوند:
- 2RS / 2RSH - مهر و موم تماس لاستیکی در دو طرف. محدودیت سرعت را معمولاً 30 تا 40 درصد کاهش میدهد، اما بستهبندی چربی را برای همیشه امکانپذیر میکند.
- ZZ / 2Z - سپرهای فلزی در دو طرف. کشش کمتر از 2RS؛ مناسب برای سرعت های بالاتر
- C3 - گروه ترخیص داخلی شعاعی 3، بزرگتر از حد معمول. زمانی که یاتاقان داغ می شود (بالاتر از 100 درجه سانتیگراد) یا زمانی که تداخل مناسب باعث کاهش فاصله می شود، لازم است.
- NR - شیار حلقه را در حلقه بیرونی محکم کنید. موقعیت محوری را در محفظه ها ساده می کند.
- N - یک شیار در حلقه بیرونی برای حلقه محکم.
- P5 / P6 - تحمل دقیق ABEC 5 یا ABEC 6. بلبرینگ استاندارد ABEC 1 یا P0 است.
یک نامگذاری مانند 6205-2RS1/C3 بنابراین به شما میگوید: بلبرینگ شیار عمیق، سری 200 (مقطع سبک)، سوراخ 25 میلیمتری، هر دو طرف با لاستیک مهر و موم شده، گروه فاصله 3. هر یک از این حقایق به یک ستون یا جدول فرعی مجزا در نمودار مشخصات سازنده نگاشت میشوند.
مقایسه سری بلبرینگ: 600، 6000، 6200، 6300، 7200
انتخاب سری مناسب به اندازه انتخاب اندازه سوراخ مناسب مهم است. این سری میزان ظرفیت باری را که در یک قطر شفت معین دریافت میکنید، تعیین میکند، و همیشه اندازه پاکت در برابر عمر نامی است. جدول زیر متداول ترین سری ها را برای یک شفت با سوراخ 25 میلی متری برای ساخت بتن تراز مقایسه می کند.
| تعیین | سری | D (mm) | B (mm) | C (kN) | C₀ (kN) | سرعت گریس (دور در دقیقه) | بهترین حالت استفاده |
| 625 | 600 (مینیاتور) | 16 | 5 | 1.17 | 0.56 | 40000 | ابزار، موتورهای RC |
| 6005 | 6000 (سبک اضافی) | 47 | 12 | 11.2 | 5.85 | 14000 | موتورهای کوچک، پمپ |
| 6205 | 6200 (سبک) | 52 | 15 | 14.0 | 7.88 | 13000 | ماشین آلات عمومی |
| 6305 | 6300 (متوسط) | 62 | 17 | 22.5 | 11.4 | 11000 | گیربکس، نوار نقاله |
| 7205 | 7200 (تماس زاویه ای) | 52 | 15 | 14.3 | 10.2 | 15000 | دوک ها، بارهای ترکیبی |
جدول 2. مقایسه سری برای بلبرینگ های 25 میلی متری. بلبرینگ تماس زاویه ای (7205) دارای امتیاز برای بارگذاری محوری ترکیبی شعاعی.
داده ها به وضوح نشان می دهد که افزایش از سری 6200 به سری 6300 10 میلی متر به قطر خارجی اضافه می کند اما رتبه بار دینامیکی را افزایش می دهد. 60% (14.0 kN تا 22.5 kN). زمانی که عمر L10 محاسبه شود، این افزایش عمر قابل توجهی است: در یک بار شعاعی 5 کیلونیوتن، 6305 تقریباً 3.8 برابر عمر خستگی 6205 علیرغم رشد ابعادی متوسط را ارائه می دهد.
استفاده از نمودار مشخصات برای محاسبه عمر بلبرینگ L10
رتبه بار دینامیکی C در نمودار مشخصات مستقیماً به فرمول عمر ISO 281 وارد می شود. درک این محاسبه به شما امکان می دهد بررسی کنید که آیا بلبرینگی که انتخاب کرده اید در بازه طراحی خود باقی می ماند - یا اینکه آیا نیاز به افزایش یک سری دارید.
فرمول اولیه زندگی L10
L10 = (C/P)^3 × 10^6 دور، که در آن C از نمودار مشخصات بر حسب نیوتن و P معادل بار تحمل دینامیکی بر حسب نیوتن است. برای یک بلبرینگ، توان 3 است. برای یک غلتک 10/3 است.
برای تبدیل به ساعت: L10h = L10 / (60 × n)، که در آن n سرعت چرخش بر حسب دور در دقیقه است.
نمونه کار شده
یک یاتاقان 6205 (C = 14000 نیوتن از نمودار مشخصات) بار کاملا شعاعی 3500 نیوتن را در 1450 دور در دقیقه (سرعت موتور القایی 4 قطبی) حمل می کند. بدون بار محوری، بنابراین P = Fr = 3500 نیوتن.
- L10 = (14000 / 3500)^3 × 10^6 = 4^3 × 10^6 = 64000000 دور
- L10h = 64,000,000 / (60 × 1,450) = 64,000,000 / 87,000 ≈ 735 ساعت
این تنها 735 ساعت - حدود 30 روز کار مداوم - است که برای اکثر موتورهای صنعتی بسیار کوتاه است. جایگزینی آن با 6305 (C = 22500 N):
- L10 = (22,500 / 3,500)^3 × 10^6 = 6.43^3 × 10^6 ≈ 266,000,000 دور
- L10h ≈ 266,000,000 / 87,000 ≈ 3057 ساعت
نمودار مشخصات این تفاوت را در کمتر از دو دقیقه حساب قابل مشاهده کرد. دقیقاً به همین دلیل است که ستون C مهمترین عددی است که قبل از نهایی کردن انتخاب بلبرینگ باید با آن مشورت کرد.
عامل اصلاح زندگی a1
ISO 281 مدرن شامل یک ضریب تغییر عمر a1 است که L10 را برای قابلیت اطمینان تنظیم می کند. برای بقای 90% (استاندارد L10) a1 = 1. برای 95% بقا، a1 = 0.62. برای 99% بقا، a1 = 0.21. اگر برنامه شما به 99% بقای بلبرینگ نیاز دارد - دستگاه های پزشکی، تجهیزات پشتیبانی زمینی هواپیما، خطوط فرآیند پیوسته - L10 پایه خود را در 0.21 ضرب کنید. این بدان معناست که یک یاتاقان که برای 3000 ساعت با قابلیت اطمینان 90 درصد محاسبه شده است، تنها 630 ساعت با قابلیت اطمینان 99 درصد تحت همان بار دوام می آورد. نمودار مشخصات به شما می دهد C; شما باید عامل a1 صحیح را برای هدف قابلیت اطمینان خود اعمال کنید.
گروه های ترخیص داخلی در نمودار مشخصات
فاصله شعاعی داخلی - کل حرکت شعاعی حلقه داخلی نسبت به حلقه بیرونی در صورت عدم اعمال بار - یک پارامتر مشخصات است که اغلب در یک جدول فرعی یا پاورقی از نمودار اصلی یاتاقان مدفون است. این یکی از اعدادی است که اغلب در انتخاب بلبرینگ اشتباه فهمیده می شود.
| گروه ترخیص کالا | تعیین ISO | فاصله شعاعی معمولی (6205 میکرومتر) | زمان استفاده |
| C2 | زیر نرمال | 3-18 | دوک های دقیق، سر و صدای کم |
| CN (استاندارد) | عادی | 11-25 | کاربردهای عمومی، شفت مناسب ترخیص |
| C3 | بزرگتر از حد معمول | 18-36 | تناسب تداخل، دمای بالا، موتورهای الکتریکی |
| C4 | بزرگتر از C3 | 25-51 | کوره های با دمای بالا، فن های کوره |
| C5 | بزرگتر از C4 | 36-66 | اختلاف دمای شدید |
جدول 3. گروه های فاصله داخلی شعاعی برای بلبرینگ شیار عمیق 6205. مقادیر بر اساس ISO 5753-1.
رایجترین اشتباه نصب در انتخاب بلبرینگ، استفاده از بلبرینگ استاندارد (CN) بر روی شفت تداخلی بدون ارتقاء به C3 است. یک تناسب تداخلی محکم، فاصله داخلی را 10 تا 20 میکرومتر در یاتاقان حفرهای 25 میلیمتری کاهش میدهد. یک یاتاقان CN با فاصله 11 تا 25 میکرومتر می تواند پس از فشار دادن بر روی شفت به خلاصی منفی (پیش بار) ختم شود که به طور چشمگیری عمر آن را کاهش می دهد. سازندگان موتورهای الکتریکی تقریباً به طور کلی C3 را به عنوان گروه ترخیص پیش فرض خود به این دلیل مشخص می کنند.
کلاس های تحمل دقیق و معنای آنها برای مشخصات
تلورانس های ابعادی برای بلبرینگ ها تحت استاندارد ISO 492 (شعاعی) و ABEC در آمریکای شمالی استاندارد شده است. معادلات کلاس استاندارد عبارتند از:
- ISO P0 / ABEC 1 - تحمل استاندارد. پیش فرض برای اکثر بلبرینگ های صنعتی در نمودار مشخصات. تحمل سوراخ برای یک یاتاقان 25 میلی متری: -0 تا 12 میکرومتر.
- ISO P6 / ABEC 3 - تحمل سوراخ و ریزش بیشتر. تحمل سوراخ: -0 تا 8 میکرومتر. برای دقت کار بهتر در ماشین ابزار استفاده می شود.
- ISO P5 / ABEC 5 - کلاس دقت. تحمل سوراخ: -0 تا 5 میکرومتر. مورد نیاز برای یاتاقان های دوک CNC، گیربکس های دقیق.
- ISO P4 / ABEC 7 - دقت بالا. تحمل سوراخ: -0 تا 4 میکرومتر. مورد استفاده در بلبرینگ ابزار دقیق، دوک های سنگ زنی با سرعت بالا.
- ISO P2 / ABEC 9 - بسیار دقیق. تحمل سوراخ: -0 تا 2.5 میکرومتر. ژیروسکوپ، سنسورهای اینرسی دقیق.
یاتاقانهای کلاس دقیق دارای قیمت قابل توجهی هستند: یک بلبرینگ ABEC 5 (P5) معمولاً 3 تا 5 برابر قیمت قطعه معادل ABEC 1 (P0) است. نمودار مشخصات بلبرینگهای دقیق شامل ستونهای اضافی برای خروج شعاعی (Kr)، خروجی محوری (Ka) و مخروطی حلقه است که در نمودارهای کاتالوگ استاندارد دیده نمیشوند.
نمودار مشخصات بلبرینگ تماس زاویه ای — سری 7200
یاتاقانهای تماس زاویهای بارهای شعاعی و محوری (تراست) را به طور همزمان حمل میکنند که یاتاقانهای شیار عمیق عملکرد ضعیفی دارند. ستون اضافی کلیدی در نمودار مشخصات بلبرینگ تماس زاویه ای، زاویه تماس است که بر حسب درجه بیان می شود.
| تعیین | زاویه تماس | d (mm) | D (mm) | شعاعی C (kN) | محوری C (kN) | سرعت گریس (دور در دقیقه) |
| 7205B | 40 درجه | 25 | 52 | 13.0 | 10.4 | 15000 |
| 7205 درجه سانتیگراد | 15 درجه | 25 | 52 | 14.3 | 6.2 | 17000 |
| 7206B | 40 درجه | 30 | 62 | 20.0 | 16.0 | 13000 |
| 7208B | 40 درجه | 40 | 80 | 31.5 | 25.0 | 9500 |
جدول 4. نمودار مشخصات بلبرینگ تماس زاویه ای سری 7200. پسوند B = زاویه تماس 40 درجه؛ C = زاویه تماس 15 درجه.
زاویه تماس مستقیماً بر نسبت بار محوری به شعاعی که یاتاقان می تواند تحمل کند تأثیر می گذارد. زاویه 40 درجه (پسوند B) حمل می کند 80 درصد بار محوری بیشتر نسبت به یک یاتاقان زاویه 15 درجه از همان حفره، اما میزان کاهش ظرفیت شعاعی کمی کمتر و محدودیت سرعت کاهش یافته است. دوکهای ماشین ابزار که با سرعت بالا کار میکنند معمولاً از بلبرینگهای زاویه تماس 15 یا 25 درجه استفاده میکنند که پشت به پشت جفت میشوند (آرایش DB یا DF)، در حالی که درایوهای پیچ و ساپورتهای توپ اسکرو از زاویه 40 درجه بهره میبرند.
داده های مواد و روغن کاری در نمودارهای مشخصات پیشرفته
نمودارهای کاتالوگ استاندارد ابعاد و رتبه بندی بار را پوشش می دهند. نمودارهای مشخصات گسترده - که معمولاً در برگههای مهندسی OEM یافت میشوند - درجات مواد، دادههای روغنکاری و محدوده دمایی را که برای محیطهای سخت حیاتی هستند، اضافه میکنند.
گزینه های مواد حلقه و توپ
بلبرینگ های شیار عمیق استاندارد از فولاد کروم سخت شده (100Cr6 / AISI 52100) استفاده می کنند. این در تمام رتبه بندی های بار نمودار مشخصات استاندارد در نظر گرفته شده است. مواد جایگزین رتبه بندی ها را تغییر می دهند:
- فولاد ضد زنگ (AISI 440C) - در فرآوری مواد غذایی، دارویی و محیط های دریایی استفاده می شود. رتبه بار دینامیکی معمولاً 20 تا 30 درصد کمتر از یاتاقان معادل 52100 به دلیل سختی کمتر است.
- گلوله های نیترید سیلیکون (Si3N4). - بلبرینگ های هیبریدی با گوی های سرامیکی و حلقه های فولادی. چگالی توپ را تا 60% کاهش می دهد (3.2 g/cm³ در مقابل 7.8 g/cm³ برای فولاد)، بار گریز از مرکز را در سرعت های بالا کاهش می دهد و سرعت محدود را تا 40 درصد افزایش می دهد.
- سرامیک کامل (زیرکونیا یا Si3N4) - غیر رسانا، مقاوم در برابر خوردگی، مناسب برای کاربردهای الکتریکی با فرکانس بالا و محیطهای اسیدی قوی. رتبه های بار دینامیکی 40 تا 60 درصد یاتاقان های فولادی معادل است.
ستون های مشخصات گریس
یاتاقان های آب بندی شده یا شیلد شده از قبل روغن کاری شده شامل نوع گریس و حجم پر در نمودار مشخصات توسعه یافته است. ورودیهای معمولی به این صورت هستند: «گریس: بر پایه صابون لیتیوم، NLGI 2، 30 درصد فضای آزاد را پر میکند، محدوده دما 30- تا 120 درجه سانتیگراد». جایگزینی بلبرینگ مهر و موم شده با مشابه سازنده دیگر باید شامل تأیید سازگاری گریس باشد - برخی از گریس های مصنوعی با مواد خاصی ناسازگار هستند و باعث تخریب سریع مهر و موم می شوند.
درصد پر شدن گریس یک ویژگی حیاتی است: چربی بسیار کم باعث گرسنگی می شود، بیش از حد باعث کوبیدن و تجمع گرما می شود. در سرعت های بالا (بالاتر از ndm = 300000 mm·rpm)، روغن کاری بیش از حد مخرب تر از گریس کاری است زیرا کشش چسبناک دماهایی را ایجاد می کند که به سرعت روان کننده و آب بندی را تخریب می کند.
مشخصات بلبرینگ ارجاع متقابل در میان سازندگان
استاندارد ISO به این معنی است که هر یاتاقان 6205 از NSK، SKF، FAG، NTN یا Koyo دارای سوراخ مشابه (25 میلی متر)، OD (52 میلی متر) و عرض (15 میلی متر) خواهد بود. رتبه بندی بار و محدودیت سرعت باید تقریباً یکسان باشد زیرا همه آنها از یک هندسه مشتق شده اند. با این حال، هنگام ارجاع متقابل نمودار مشخصات، تفاوت های واقعی وجود دارد.
جایی که سازندگان در واقع با هم تفاوت دارند
- خلوص فولاد و عملیات حرارتی - برندهای ممتاز فاکتورهای عمر خستگی (aISO) را بر اساس نسبت ویسکوزیته روان کننده و سطح آلودگی منتشر می کنند. یاتاقان های ساخته شده از فولاد گاز زدایی شده در خلاء (VIM-VAR برای گریدهای هوافضا) می توانند 3 تا 5 برابر عمر L10 محاسبه شده از مقدار استاندارد C را به دست آورند.
- طراحی قفس - قفس فشرده فولادی (استاندارد)، قفس پلی آمید 66 (برای سرعت های بالاتر از 70 درصد سرعت محدود)، قفس برنجی ماشین کاری شده (برای سرعت های بسیار بالا یا دماهای بالا). نمودار مشخصات مواد قفس را با پسوندی مانند "TN9" برای پلی آمید یا "M" برای برنج شناسایی می کند.
- هندسه داخلی - مکمل توپ (تعداد توپ ها) و انقباض (نسبت انطباق توپ به مسابقه) بین سازنده ها متفاوت است و مستقیماً بر توزیع بار تأثیر می گذارد. یک یاتاقان با 8 گلوله دارای ویژگی های خستگی متفاوتی نسبت به بلبرینگ با 9 توپ با قطر یکسان است، حتی اگر هر دو مقدار C منتشر شده را داشته باشند.
- درجه های نویز - SKF از نامهای E2 (اصطکاک کم) و Explorer استفاده میکند. NSK از PS2 (بی صدا) استفاده می کند. FAG از X-life استفاده می کند. اینها خطوط محصول قابل تعویض نیستند و رتبه بندی بار منتشر شده آنها ممکن است علیرغم همان شماره تعیین، بالاتر از محصول استاندارد معادل باشد.
مراحل ارجاع متقابل عملی
- نام کامل یاتاقان خراب یا موجود، از جمله تمام پسوندها را شناسایی کنید.
- d، D، B، C و C₀ را از نمودار مشخصات سازنده اصلی جستجو کنید.
- نامزدی را از سازنده جایگزین پیدا کنید که نمودار مشخصات آن در هر پنج مقدار در ± 5٪ مطابقت داشته باشد.
- بررسی کنید که نوع مهر و موم/سپر، گروه ترخیص، و مواد قفس با کدهای پسوند اصلی مطابقت دارند.
- شعاع فیله r را بررسی کنید - اگر شانه شفت برای r یاتاقان اصلی طراحی شده است، یک جایگزین با r بزرگتر ممکن است به درستی ننشیند.
راهنمای انتخاب نمودار مشخصات بلبرینگ بر اساس نوع برنامه
مهندسان باتجربه به جای کار بر روی نمودار مشخصات کامل هر بار، نقاط شروع خاص برنامه را توسعه می دهند. راهنمای زیر ماشین آلات رایج را با سری صحیح بلبرینگ و مقادیر مشخصات کلیدی برای اولویت بندی ترسیم می کند.
موتورهای الکتریکی (اندازه قاب IEC)
اکثر موتورهای قاب IEC از بلبرینگ های شیار عمیق سری 6200 یا 6300 در فاصله C3 استفاده می کنند. بلبرینگ انتهایی (DE) تسمه شعاعی یا بار کوپلینگ به اضافه شناور محوری را حمل می کند. C را بر اساس بار حاصل واقعی، نه فقط گشتاور نامی موتور، مشخص کنید. یاتاقان غیر درایو (NDE) بارگذاری کمی دارد. در بسیاری از طرح ها یک گام سری کوچکتر از بلبرینگ DE است. سرعت: بررسی کنید که سرعت سنکرون موتور (50 هرتز: 3000/1500/1000 دور در دقیقه؛ 60 هرتز: 3600/1800/1200 دور در دقیقه) کمتر از سرعت محدود کننده گریس در نمودار مشخصات باشد. ترخیص C3 برای موتورهای بیش از 7.5 کیلووات اندازه قاب با راه اندازی مستقیم اجباری است.
غلطک های نوار نقاله بیکار
نوارهای نوار نقاله به طور مداوم با سرعت کم (50 تا 300 دور در دقیقه) تحت بار شعاعی ثابت می چرخند. نیاز به زندگی اغلب 30000 تا 50000 ساعت است. C = P × مورد نیاز (L10h × 60 × n / 10^6)^(1/3). برای بار بیکار 10 کیلونیوتن در 150 دور در دقیقه با هدف قرار دادن 40000 ساعت: C = 10,000 × (40,000 × 60 × 150 / 10^6)^(1/3) = 10,000 × (360)^(1/1 × 1,0.1 = 1/3) kN. این به یک یاتاقان 6316 یا 6318 در نمودار مشخصات اشاره دارد.
دوک ماشین ابزار CNC
دوک های پرسرعت به دقت P5 یا P4، نوع یاتاقان تماس زاویه ای (سری 7000)، زاویه تماس 15 درجه یا 25 درجه برای قابلیت سرعت بالا، و توپ های هیبریدی سرامیکی برای حداکثر مقادیر ndm نیاز دارند. سرعت عملیاتی تا 20000 دور در دقیقه برای دوک های فرز معمولی است. ستون نمودار مشخصات که باید ابتدا بررسی شود سرعت محدود کننده (روغنکاری روغن) است، زیرا روغن کاری مه هوای روغن می تواند حد عملی را به 80 تا 90 درصد از حد مجاز روغن برساند. رتبه بندی بار نسبت به دقت و ظرفیت سرعت برای کاربردهای اسپیندل اهمیت کمتری دارد.
تجهیزات کشاورزی و آفرود
بارهای شوک سنگین، آلودگی و ناهماهنگی مشخصه این بخش است. بلبرینگهای شیار عمیق در فاصله C4 یا رولبرینگهای کروی معمولی هستند. هنگامی که از بلبرینگ استفاده می شود، ستون C₀ (رده بندی بار استاتیک) به اندازه C مهم می شود ، زیرا بارهای ضربه ای در حین عملیات میدانی می تواند برای مدت کوتاهی از ظرفیت بار دینامیکی فراتر رود. یک ضریب ایمنی ساکن C0/P0 از 3-5 یک روش استاندارد برای کاربردهای کشاورزی است.
نمودار مشخصات بلبرینگ مینیاتوری - سری 600 و MR
بلبرینگ های مینیاتوری و ابزار (قطر سوراخ 1 میلی متر تا 9 میلی متر) از قراردادهای مشخصات کمی متفاوت پیروی می کنند. سری 600 حفره های 1 تا 9 میلی متری را با OD های متریک استاندارد پوشش می دهد. سری MR از سوراخ های متریک با OD های غیر استاندارد برای بسته بندی محکم تر استفاده می کند. هر دو سری به طور گسترده در اتومبیل های RC، هواپیماهای بدون سرنشین، ابزار پزشکی و اپتیک دقیق استفاده می شوند.
| تعیین | d (mm) | D (mm) | B (mm) | C (N) | C₀ (N) | محدود کردن سرعت (دور در دقیقه) |
| 601 | 1 | 6 | 3 | 91 | 31 | 90000 |
| 603 | 3 | 9 | 4 | 310 | 110 | 60000 |
| 604 | 4 | 12 | 4 | 520 | 195 | 50000 |
| 606 | 6 | 17 | 6 | 1270 | 485 | 36000 |
| MR84 | 4 | 8 | 3 | 355 | 128 | 55000 |
| MR104 | 4 | 10 | 4 | 475 | 180 | 52000 |
جدول 5. نمودار مشخصات بلبرینگ مینیاتوری - سری 600 و MR. رتبه بندی بار بر حسب نیوتن برای یاتاقان های مینیاتوری.
توجه داشته باشید که نمودار مشخصات بلبرینگ مینیاتوری C را بر حسب نیوتن بیان می کند، نه کیلونیوتن. یک یاتاقان 601 (با سوراخ 1 میلیمتری) دارای C = 91 N - تقریباً 0.09 کیلونیوتن - است، زیرا توپهای کوچک و مسیرهای باریک سطح تماس بسیار محدودی دارند. بلبرینگ های مینیاتوری با قابلیت سرعت بالا جبران می کنند: یک یاتاقان 601 دارای سرعت محدود کننده 90000 دور در دقیقه در مقایسه با 13000 دور در دقیقه برای 6205 است.
اشتباهات رایج هنگام خواندن نمودار مشخصات بلبرینگ
خواندن نادرست نمودار مشخصات یکی از دلایل اصلی خرابی زودرس بلبرینگ در تنظیمات تعمیر و نگهداری و طراحی است. در زیر متداول ترین خطاها با اعداد مشخص برای نشان دادن هر کدام آورده شده است.
C و C گیج کننده
C (پویا) و C0 (استاتیک) در ستون های مجاور ظاهر می شوند و اعداد ظاهراً مشابه هستند. استفاده از C₀ وقتی منظور شما از C در محاسبه عمر L10 بود، ظرفیت باربری شما را کم میکند - برای یاتاقان 6208 C = 29500 نیوتن در حالی که C₀ = 18000 نیوتن، یک تفاوت 39٪. در کاربردهای کم سرعت، نوسانی یا بار ضربهای، C₀ ستون صحیحی برای مرجع محاسبه ضریب ایمنی است، نه C.
نادیده گرفتن کاهش سرعت برای بلبرینگ های مهر و موم شده
بلبرینگ های مهر و موم شده (2RS) دارای سرعت محدود کننده گریس 30 تا 40 درصد کمتر از معادل باز یا محافظ هستند. یک 6205 باز دارای سرعت محدود 13000 دور در دقیقه است. نوع 6205-2RS معمولاً حدود 8500 دور در دقیقه است. استفاده از یک یاتاقان مهر و موم شده در برنامهای که خواستار رتبهبندی سرعت یاتاقان باز است، یک خطای تعمیر و نگهداری مکرر است که باعث سایش زودرس آببند و تخریب گریس حرارتی میشود.
اعمال رتبه بندی شعاعی برای بارهای محوری محض
ستون C در نمودار مشخصات یاتاقان شیار عمیق، رتبه بار دینامیکی شعاعی است. برای بارهای رانشی (محوری) محض، باید با استفاده از فاکتورهای X و Y جدول بندی شده در کاتالوگ بلبرینگ به یک بار شعاعی معادل تبدیل کنید. برای 6205 با Fa/C₀ = 0.025، ضریب Y تقریباً 1.96 است، به این معنی که یک بار محوری 500 نیوتن معادل 500 × 1.96 = 980 نیوتن بار شعاعی برای اهداف محاسبه عمر است.
نادیده گرفتن پاکسازی لازم پس از تداخل مناسب
همانطور که در بخش ترخیص صحبت شد، یک یاتاقان فشار داده شده بر روی یک شفت در فاصله داخلی تقریباً 70 تا 80 درصد از تداخل قطری منقبض می شود. برای یاتاقان 25 میلی متری با تداخل 15 میکرومتر، کاهش فاصله بین 11 تا 12 میکرومتر است. یک یاتاقان CN-Clarance که با حداقل فاصله 11 میکرومتر شروع میشود، میتواند به فاصله صفر ختم شود - ایجاد پیشبار و کاهش بسیار زیاد عمر. نمودار مشخصات محدوده ترخیص اولیه را به شما می گوید. این وظیفه مهندس است که کاهش تناسب تداخل را در نظر بگیرد.
بررسی مشخصات بلبرینگ در برابر تقلبی
تخمین زده می شود که بازار جهانی بلبرینگ تقلبی 10 تا 15 درصد از کل حجم تجارت بلبرینگ را نشان دهد. یاتاقان های تقلبی معمولاً همان نام محصول اصلی را دارند اما ممکن است داشته باشند رتبه بندی بار 40 تا 60 درصد کمتر از آنچه گفته شد هندسه داخلی نادرست، سختی فولاد پایین و گریس ناسازگار. نمودار مشخصات ابزار اصلی شما برای گرفتن جایگزینی است.
هنگام دریافت بلبرینگ، موارد زیر را با مقادیر نمودار مشخصات بررسی کنید:
- تایید ابعادی - d، D و B را با یک میکرومتر کالیبره شده اندازه گیری کنید و با مقادیر نمودار مشخصات مقایسه کنید. بلبرینگ های ISO واقعی باید در محدوده تحمل باشند (P0: سوراخ 0/12 میکرومتر برای 25 میلی متر). یاتاقان های تقلبی اغلب دارای پراکندگی ابعادی ± 50-100 میکرومتر هستند.
- چک دسته جمعی - یاتاقان را وزن کرده و با ستون جرم در نمودار مشخصات مقایسه کنید. یک 6205 اصلی باید 130 ± 5 گرم وزن داشته باشد. یاتاقان هایی که بیش از 10 درصد سبک هستند احتمالاً حلقه های نازک تر یا گوی های کمتری نسبت به محصول اصلی دارند.
- بازرسی قفس - تعداد توپ ها را بشمارید. یک 6205 اصلی 9 توپ دارد. همتای با 8 توپ تقریباً 20٪ ظرفیت بارگذاری کمتری دارد، اما علامت روی حلقه همچنان 6205 است.
- بررسی نقطه سختی - حلقه های بلبرینگ 52100 اصلی تا 58-65 HRC سخت شده اند. آزمایش راکول روی OD حلقه یک دسته مشکوک یک بررسی سریع است که فقط به تجهیزات اولیه آزمایشگاهی نیاز دارد.