پاورپوینت یاتاقان ها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

بنام خدا

طراحی اجزاء 2

فصل یازدهم: یاتاقانها

اسلاید 3 :

تعریف یاتاقان
یاتاقان (Bearing) وسیلهای است که اجازه حرکت نسبی مشخصی را بین دو یا بیشتر از دو قطعه را میدهد که به طور نمونه به صورت چرخش یا حرکت خطی است.

یاتاقان ها وظایف زیر را انجام می دهند:

1- قطعه متحرک را نگه می دارند.
2- اصطکاک را کاهش می دهند.
3- فرسایش و سائیدگی را کاهش می دهند.
4- یک سطح سایشی قابل تعویض را تشکیل می دهند.

از لحاظ نوع حرکت یاتاقانها به دو نوع زیر تقسیم بندی می شوند:
یاتاقانهای لغزشی
یاتاقانهای غلتشی

اسلاید 4 :

یاتاقانهای لغزشی
در یاتاقانهای لغزشی محور در داخل سوراخ یاتاقان می گردد. (مانند یاتاقانهای بوشی) البته با قرار دادن لایه ای از مواد روانکار بین سطوح می توان مقدار اصطکاک را به میزان قابل توجهی کاهش داد. جنس این یاتاقانها می تواند از مواد مختلفی مانند بابیت، برنز، مس- سرب، چدن، کربن و تفلون باشد.

خصوصیات:
1- آرام و بی سروصدا کار می کنند.
2- در مقابل ضربه و ارتعاش حساس نیستند.
3- محدودیتی از نظر تعداد دور ندارند.
4- جای کمتری را در جهت شعاعی اشغال می کنند.
5- مونتاژ و دمونتاژ آنها راحت تر است.
6- احتیاج به روغنکاری و مراقبت زیادی دارند و دارای اصطکاک بیشتر و در نتیجه کارایی کمتری نسبت به یاتاقانهای غلتشی هستند.

اسلاید 5 :

یاتاقانهای غلتشی
هرگاه بین دو محور و یاتاقان قطعات گردنده ای به شکل کره و یا استوانه و یا مخروط قرار داده شود اصطکاک لغزشی به اصطکاک غلتشی تبدیل می شود.
در این حالت چون اجسام غلتنده با تماس نقطه ای یا خطی می غلتند، در نتیجه ضریب اصطکاک بسیار کاهش می یابد.
در یک یاتاقان غلتشی اصطکاک در آغاز حرکت تقریبا دو برابر اصطکاک در حال حرکت است، با این حال در مقایسه با یاتاقانهای لغزشی این اصطکاک بسیار ناچیز است.

خصوصیات:
1- احتیاج به گشتاور کمتری برای شروع حرکت دارند.
2- به علت نیاز کمتر به روغنکاری مراقبت چندانی لازم ندارند.
3- حرارت زیادی تولید نمی کنند و کارایی خوبی دارند.
4- در مقابل ضربه و ارتعاش حساسند.
5- هنگام مونتاژ و دمونتاژ نیازمند احتیاط زیاد و مراقبتهای ویژه ای هستند.

اسلاید 6 :

قسمتهای مختلف یک بلبرینگ
دلایل استفاده از نگهدارنده یا قفس:
نگهداری المانهای غلتنده (ساچمه و غلتک)
جداسازی ساچمه ها و غلتکها به منظور جلوگیری از اصطکاک و حرارت بالا
نگهداری ساچمه ها و غلتکها در فواصل مساوی به منظور پخش یکنواخت بار
این قفسها می توانند از فولاد یا برنج تولید شوند.

اسلاید 7 :

انواع یاتاقانهای غلتشی ساچمه ای (Ball Bearings)
یاتاقان شعاعی شیار عمیق (Deep Groove Ball Bearing)
یاتاقان محوری کف گرد (Thrust Bearing)
یاتاقان تماس زاویه ای (Angular Contact Bearing)
یاتاقان خود میزان (Self Alignment Bearing)

اسلاید 9 :

انواع یاتاقانهای غلتشی غلتکی (Roller Bearings)
یاتاقان غلتک استوانه ای (Cylindrical Roller Bearings)
یاتاقان غلتک مخروطی (Tapered Roller Bearings)
یاتاقان غلتک کروی (Spherical Roller Bearings)
یاتاقان غلتک سوزنی (Needle Roller Bearings)
یاتاقان محوری کف گرد غلتکی (Roller Thrust Bearing)

اسلاید 10 :

یاتاقان شیار عمیق (Deep Groove Ball Bearing)
این یاتاقان دارای شیار ساچمه عمیق و یک پارچه بوده و ساچمه و شیار در آن مطابقت هندسی کاملی داشته، بطوری که علاوه بر تحمل بار شعاعی، بار محوری را نیز از هر دو طرف تحمل می کنند.
در مواقعی که قدرت تحمل بار یک بیرینگ کافی نباشد از دو بلبرینگ شیار عمیق استفاده می شود.

اسلاید 11 :

یاتاقان تماس زاویه ای (Angular Contact Bearing)
حلقه های داخلی و بیرونی این نوع بلبرینگ ها نسبت به یکدیگر زاویه ای می سازند که امکان تحمل بارهای شعاعی و محوری همزمان را توسط آنها فراهم می کند. هر قدر زاویه تماس بلبرینگ بزرگتر باشد، قدرت تحمل بار محوری آن بیشتر می شود.
هنگامی که بار شعاعی بر بلبرینگ وارد می شود؛ باعث بوجود آمدن یک بار یا نیروی محوری هم می شود که باید به طریقی مهار شود. برای حل این مشکل:
بلبرینگ های تماس زاویه ای به صورت جفت یا دوتایی نصب می شوند.

اسلاید 12 :

یاتاقان خودمیزان (Self Alignment Bearing)
این نوع از بلبرینگ برای زمانی که تراز کردن و هممحور کردن شفت و هوزینگ دشوار است و یا شفت ممکن است انعطافپذیر باشد توصیه میشود. سطح داخلی حلقه بیرونی بهصورت کروی شکل است و مرکز انحنای آن بر محور بلبرینگ منطبق است. بنابراین، محور حلقه درونی، ساچمهها و قفس بلبرینگ میتواند تا حدودی در اطراف مرکز بلبرینگ حرکت کند. 
ناهممحوری حرکتی مجاز در بلبرینگ خود میزان تقریباً ۰٫۰۷ تا ۰٫۱۲ رادیان (۴ تا ۷ درجه) در بارهای معمول است و از آنجا که زاویه تماس در این بلبرینگها کم هستند، ظرفیت بار محوری در آنها کم است.

اسلاید 13 :

یاتاقان غلتک استوانه ای (Straight Roller Bearing)
یاتاقان های غلتک استوانه ای که در ایران بیشتر به عنوان رولبرینگ نام برده می شوند ساچمه رو استوانه ای دارند و دارای اصطکاک پایین، ظرفیت بالا در تحمل بار شعاعی و سرعت عملکرد بالایی هستند. این یاتاقان ها دارای غلتکهایی هستند که در مقایسه با یاتاقان های ساچمه ای که نقطه تماس آنها با ساچمه رو یک نقطه بود، اما در این نوع یاتاقان ها ، نقطه تماس یک خط است.
بار اعمال شده روی یاتاقان غلتک استوانه ای بر روی سطح بزرگی از آن پخش می شود و سبب می شود یاتاقان بتواند بارهای بیشتری تحمل کند. برای کاستن از انحراف این نوع یاتاقان معمولا طوری طراحی می شوند که طول غلطک زیاد بزرگتر از قطر غلطک نباشد. یاتاقان های غلطک استوانه ای قابلیت تحمل بار محوری را ندارند.

اسلاید 14 :

یاتاقان غلتک مخروطی (Tapered Roller Bearing)
در یاتاقان غلتک مخروطی، حلقه و غلتک ها بصورت یک مخروط ناقص شکل داده می شوند تا یاتاقان بتواند بار محوری و بار شعاعی را تحمل کند. نسبت این بارها بستگی به زاویه محورهای بین غلتک و یاتاقان دارد. هرچه این زاویه بزرگتر باشد بار محوری بیشتری توسط یاتاقان تحمل می شود.
زاویه تماسی برای اغلب یاتاقان های غلتک مخروطی بین 10 تا 16 درجه است. برای ایجاد ظرفیتی برای تحمل بارهای محوری بیشتر زاویه 30 درجه نیز استفاده می شود.

اسلاید 15 :

یاتاقان غلتک کروی (Spherical Roller Bearings)
یاتاقان غلتک کروی عموما شامل دو ردیف از غلتک های بشکه ای شکل است که در دو مسیر ساچمه رو حرکت می کنند. یکی روی حلقه داخلی است و دیگری بر روی یک سطح پیوسته کروی روی قطر داخلی از حلقه بیرونی قرار گرفته است. این نوع قرار گیری سبب می شود که یاتاقان در شرایطی که دو شفت همراستا نیستند نیز پایدار بماند.
این یاتاقان ها به دلیل شکل کروی خود  قابلیت تحمل بارهای سنگین دارند. غلتک های این یاتاقان به صورت جفت در جهت عکس یکدیگر قرار گرفته اند تا یاتاقان بارهایی که در هر دو جهت اعمال می شود را بتواند تحمل کند.

اسلاید 16 :

یاتاقان غلتک سوزنی (Needle Roller Bearing)
یاتاقان های غلتک سوزنی از غلتک های استوانه ای درازی با قطر کوچک ساخته شده است. این نوع از یاتاقان در مواردی استفاده می شود که فضای شعاعی کم و محدود باشد. نسبت قطر به طول غلتک سوزنی بین 1 به 2.5 و 1 به 10 است.
به دلیل قطر کم غلتک ها در مواردی که ناهمراستایی زیاد یا مقدار اصطکاک بالا باشد از این نوع یاتاقان استفاده نمی شود. از آنها در حالت سرعت و نوسان کم استفاده می شود.

اسلاید 17 :

یاتاقان کف گرد (Thrust Bearing)
این نوع یاتاقانها برای مواردی که بار محوری بسیار بالاست طراحی شده اند که معمولا در جعبه دنده های خودرو برای انتقال قدرت بین چرخدنده ها و یا بین شفت و نگهدارنده استفاده می شود.
یاتاقان کف گرد شامل دو صفحه شیاردار است که غلتک ها در بین آنها قرار گرفته است. مثال: یاتاقان صندلی چرخدار

اسلاید 18 :

انواع دیگر یاتاقان
اسلوینگ رینگها (Slewing Ring Bearings)
از جمله بیرینگهای غلتشی هستند که به صورت معمول در ابعاد بزرگ و برای تحمل بارهای سنگین و حرکتهای با دور چرخشی آرام طراحی شده اند. اغلب یکی از رینگهای داخلی یا خارجی این بیرینگها دارای حالت چرخ دنده ای می باشد. از جمله موارد کاربرد آنها می توان به جرثقیل، توربین بادی، ماشینهای حفاری تونل، ماشینهای نظامی و کارخانجات سیمان اشاره کرد.

اسلاید 19 :

انواع دیگر یاتاقان
بلبرینگهای خطی (بال بوشینگ) Linear Bearings
بیرینگ خطی یا بال بوشینگ زمانی مورد نیاز می شود که قرار است شافت که تبدیل به میله ی راهنما شده؛ حرکتی خطی را به صورت رفت و برگشت انجام دهد. برای این منظور از سالیان بسیار دور از بوش برای این کار استفاده شده است. اما حدودا از دهه ۷۰ میلادی به این بوش ساچمه هایی اضافه شدند تا حرکتی روان تر و بدون لقی داشته باشند.
کاربرد: دستگاههای CNC، اتوماسیون صنعتی و .

اسلاید 20 :

انواع دیگر یاتاقان
یاتاقان مغناطیسی (Magnetic Bearing)
بیرینگ های مغناطیسی، دسته ای از بیرینگ ها هستند که از حالت شناوری مغناطیسی برای موقعیت دهی به شفت و کاهش اصطکاک استفاده می کنند. در این بیرینگ ها، اصطکاک ناشی از حرکت، تقریباً صفر است و درنتیجه، مزایای قابل توجهی نسبت به سایر انواع بیرینگ ها دارند. اگر چه بیرینگ های مغناطیسی صنعتی ساختار و عملکرد بسیار پیچیده تری دارند.