نحوه ساخت بلبرینگ ساده
به مدت صدها سال از بلبرینگ برای تسهیل حرکت دوار استفاده شده است. آنها برای اولین بار توسط فیلیپ وان برای حمایت از محور واگن در سال 1794 ثبت شدند و از آن پس برای پشتیبانی از بسیاری از برنامه های چرخشی بهبود یافته و متنوع شده اند. این مقاله فرآیند مدرن نحوه ساخت بلبرینگ های مورد استفاده امروزه ، از ساخت ساچمه ها تا مونتاژ و بسته بندی را توضیح می دهد. بلبرینگ شامل یک ردیف یا چند ردیف ساچمه است که در قفسی برای نگه داشتن آنها در محل ، بین یک حلقه داخلی و خارجی به نام مسیرهای غلتش نگه داشته می شوند. اغلب ویژگی های دیگری مانند آب بندی برای محافظت از روان کننده ها یا پیچ ها برای نگه داشتن بلبرینگ در محل وجود دارد.
تولید و نحوه ساخت بلبرینگ ها ارزان است و صدها سال است که در کار آنها مورد اعتماد است. جایگزین هایی برای این بلبرینگ ها وجود دارد ، مانند بلبرینگ هایی که از آهن ربا یا هوای فشرده برای جلوگیری از تماس دو شیء به طور کلی استفاده می کنند ، اما تولید و کارکرد این فناوری ها بسیار گرانتر است. فرآیندهای جایگزین برای ساخت بلبرینگ نیز وجود دارد مانند ساختن ” ساچمه با فاصله”. ساچمه های بلبرینگ را می توان در یک شاتل فضایی ایجاد کرد ، جایی که تکه های ذوب شده فولاد در جاذبه صفر آزادانه شناور می مانند و کره های کاملا کاملی را تشکیل می دهند. با این حال ، این فرآیند همچنین گرانتر از سنگ زنی و بستن است ، و روشهای قدیمی و مورد اعتماد برای پرداخت روی زمین را برای ما باقی می گذارد.
مواد خام در نحوه ساخت بلبرینگ ها
در ساخت بلبرینگ ساده باید بدانید که تقریبا تمام قسمت های بلبرینگ از فولاد ساخته شده است. از آنجا که بیرینگ باید در برابر فشارهای زیادی مقاومت کند ، باید از فولاد بسیار محکم ساخته شود. طبقه بندی استاندارد صنعت برای فولاد در این بلبرینگ ها 52100 است ، بدین معنا که دارای یک درصد کروم و یک درصد کربن است ( هنگامی که به فولاد پایه اضافه می شود آلیاژ نامیده می شود ). این فولاد را می توان با عملیات حرارتی بسیار سخت و خشن ساخت. در جایی که زنگ زدگی ممکن است مشکل ساز باشد ، بلبرینگ از فولاد ضد زنگ 440C ساخته شده است. قفسه های ساچمه ها به طور سنتی از فولاد نازک ساخته شده است ، اما در حال حاضر برخی از بلبرینگ ها از قفسه های پلاستیکی قالب گیری شده استفاده می کنند ، زیرا هزینه ساخت آنها کمتر است و اصطکاک کمتری ایجاد می کند.
اکثر بیرینگ ها و قطعات بلبرینگ به دلیل دوام و استحکام آن در شرایط سخت از فولاد ساخته می شوند. رایج ترین نوع فولاد مورد استفاده SAE 52100 است ، یک فولاد کروم حاوی 1% کربن و 1.5% آلیاژ کروم. این ماده در دمای بیش از 250 درجه فارنهایت پایدار است و بیرینگ قابل اطمینان با عمر طولانی را فراهم می کند.
برخی از قفسه های ساچمه از پلاستیک های پلی آمید برای کاهش هزینه های تولید ساخته شده اند ، اما این ماده همیشه برای شرایط سخت ، به ویژه کاربردهای دمای بالا مناسب نیست.
نحوه ساخت مسیر غلتش بلبرینگ
در نحوه ساخت بلبرینگ مسیرهای غلتش داخلی و خارجی فرآیند تولید بسیار مشابهی را پشت سر می گذارند. آنها به عنوان لوله های فولادی شروع می شوند ، که توسط ماشین های اتوماتیک به شکل اصلی مسیر غلتش بریده شده و مقدار کمی از مواد اضافی باقی می ماند که در روند گرمایش تاب می خورد. حلقه های بیرونی دارای شماره بلبرینگ و اطلاعات سازنده هستند. سپس حلقه ها را برای سخت شدن در کوره حرارتی قرار می دهند و بسته به اندازه قطعات ، در هر بازه زمانی از 20 دقیقه تا چند ساعت در حدود 1550 درجه فارنهایت ( 840 درجه سانتیگراد ) گرم می شوند. سپس آنها را در روغن سرد کرده و در فر دوم در دمای حدود 300 درجه فارنهایت (148 درجه سانتیگراد) گرم می کنند. این فرایند مسیرهای غلتش را هم سخت و هم بادوام می کند. مسیرهای غلتش با استفاده از چرخ های سنگ زنی به پایان می رسند ، زیرا در حال حاضر برش آنها با ابزار برش بسیار سخت است تا به ابعاد دلخواه برسند. برای اطمینان از عرض بلبرینگ ، شعاع ، محل مسیر و هندسه ، هر قسمت از حلقه ها باید آسیاب شوند. برخی از بیرینگ ها ، مانند بلبرینگ های تماس زاویه ای ، بعدا در این فرآیند نیاز به سنگ زنی بیشتری دارند تا از اندازه مناسب حلقه ها اطمینان حاصل شود.
حتما مطالعه کنید : دلایل از کار افتادن بیرینگ ها و اقدامات پیشگیرانه
نحوه ساخت ساچمه های بیرینگ
ساچمه های بیرینگ یک فرآیند تولید بسیار خاص و کامل را طی می کنند تا یک ساچمه کاملا گرد و صاف ایجاد کنند و اصطکاک درون بیرینگ را به حداقل می رسانند. ساچمه ها به صورت یک سیم یا میله شروع می شوند که حاوی مواد لازم برای تشکیل ساچمه تمام شده است. این سیم فرآیندی را به نام ” عنوان سرد ” طی می کند که به دلیل عدم وجود گرما و هدف اصلی برای قرار دادن سر روی میخ ، که امروزه نیز مورد استفاده قرار می گیرد ، نامگذاری شده است. در این فرآیند ، انتهای سیم به یکدیگر متصل می شوند و یک ساچمه با حلقه ای کوچک در اطراف آن ایجاد می شود که “فلاش” نامیده می شود. سپس ساچمه ها می چرخند تا فلاش را بردارند. در این فرآیند ، ساچمه ها مکررا در شیارهای بین دو دیسک چدنی تغذیه می شوند ، یکی دیسک می چرخد و دیگری دیسک ثابت می شود. شیارهای ناهموار فلاش را از بین می برند و ساچمه را نسبتا گرد و کمی بزرگتر می گذارند تا آسیاب شود. سپس ، ساچمه ها قبل از اینکه به اندازه و گردی مناسب آسیاب شوند ، تحت فرآیند حرارتی مشابه مسیرهای غلتش قرار می گیرند تا دوام خود را افزایش دهند. سرانجام ، ساچمه ها به دستگاه لچرخ گردان منتقل می شوند ، که آنها را با استفاده از دیسک های چدنی نرم ، مانند فرآیند لغزش و فشار کم ، صیقل می دهد. از خمیر پولیش برای صاف شدن سطح بدون حذف مواد بیشتر استفاده می شود. ساچمه ها 8 تا 10 ساعت در دستگاه چرخ گردان باقی می مانند تا یک ساچمه کاملا صاف تولید شود.
طراحی قفسه بلبرینگ ها
قفسه های ساچمه ها قسمتی از بیرینگ هستند که می توانند از انواع مختلف مواد ساخته شوند. برای قفسه های فولادی یا فلزی ، طرح کلی قفسه از یک ورق نازک فلزی خارج می شود و سپس در یک ساختار قالب مانند به نام “قالب” قرار می گیرد ، که قفسه را به شکل مناسب خم می کند. سپس قفسه را می توان برداشته و برای مونتاژ آماده است. برای قفسه های پلاستیکی ، از فرآیندی به نام “قالب تزریق” استفاده می شود ، که در آن پلاستیک ذوب شده به داخل قالب تزریق شده و باقی می ماند تا سفت شود.
مونتاژ بلبرینگ
با تمام قطعات بیرینگ ساخته شده ، بلبرینگ آماده مونتاژ است. ابتدا حلقه داخلی در داخل حلقه خارجی قرار می گیرد. سپس ساچمه ها وارد شده و بین مسیرهایغلتش به طور مساوی فاصله می گیرند. در نهایت ، قفسه برای نگه داشتن ساچمه ها در محل نصب می شود. قفسه های پلاستیکی به راحتی درگیر می شوند ، در حالی که قفسه های فولادی معمولا باید به هم چسبانده شوند. سپس بیرینگ با یک نگهدارنده زنگ زدگی یا سایر روکش های خاص برای کاربردهای خاص پوشانده می شود و برای حمل و نقل بسته بندی می شود.
مراحل کنترل کیفیت در طراحی و ساخت بلبرینگ ساده
نحوه ساخت بلبرینگ یک تجارت بسیار دقیق است. آزمایش هایی بر روی نمونه های فولادی که به کارخانه می آیند انجام می شود تا از وجود مقادیر مناسب فلزات آلیاژی در آن اطمینان حاصل شود. آزمایش های سختی و سفتی نیز در چندین مرحله از فرآیند عملیات حرارتی انجام می شود. همچنین در این راه بازرسی های زیادی انجام می شود تا از صحت اندازه و شکل اطمینان حاصل شود.
سطح ساچمه ها و محل چرخش آنها در مسیر باید بسیار صاف باشد. ساچمه ها حتی برای یک بلبرینگ ارزان نمی توانند بیش از 25 میلیونم اینچ دور باشند. بلبرینگ های با سرعت بالا یا دقیق فقط پنج میلیونم اینچ مجاز هستند.
جهت مشاهده سایر مقالات مرتبط با این مقاله ، به صفحه بلبرینگ و جهت مشاهده سایر مقالات به صفحه بلاگ مراجعه نمایید.
بلبرینگ