راهنمای اصول و کاربردهای یاتاقان‌های غلتکی مخروطی

چه چیزی باعث می شود کامیون های سنگین بارهای عظیم را تحمل کنند و ماشین آلات صنعتی تحت شرایط سخت به طور قابل اطمینانی کار کنند؟ پاسخ در یاتاقان های غلتکی مخروطی (TRBs) نهفته است، اجزای حیاتی که عملکرد روان را در کاربردهای پر تقاضا تضمین می کنند. این مقاله ساختار، اصول کار، کاربردها و معیارهای انتخاب این عناصر مکانیکی ضروری را بررسی می کند.

یاتاقان های غلتکی مخروطی، یاتاقان های عنصر نورد هستند که دارای غلتک های مخروطی هستند که بین مسیرهای حلقه داخلی و خارجی مخروطی مرتب شده اند. این طراحی منحصر به فرد به آنها اجازه می دهد تا همزمان بارهای شعاعی و محوری یک جهته را تحمل کنند. TRB ها که به طور گسترده در صنایع خودرو، تجهیزات ساختمانی، متالورژی و معدن استفاده می شوند، به عنوان اجزای ضروری در سیستم های انتقال مکانیکی عمل می کنند.

TRB ها از چهار عنصر اصلی تشکیل شده اند:

• حلقه داخلی (مخروط): روی شفت قرار می گیرد و دارای یک سطح بیرونی مخروطی است که به عنوان مسیر عمل می کند
• حلقه بیرونی (فنجان): در محفظه با یک مسیر داخلی مخروطی نصب می شود
• غلتک های مخروطی: عناصر نورد مخروطی بریده شده که بارها را منتقل می کنند
• قفس: حفظ فاصله و تراز مناسب غلتک ها در حین کار

عملکرد یاتاقان، اصطکاک لغزشی را به اصطکاک غلتشی تبدیل می کند. هنگامی که بارگذاری می شود، نیروها از طریق حلقه بیرونی به غلتک ها منتقل می شوند که بین مسیرها می چرخند. هندسه مخروطی حرکت غلتشی خالص را تضمین می کند، به طوری که راس های نظری تمام اجزا در یک نقطه مشترک روی محور یاتاقان همگرا می شوند. این طراحی اصطکاک لغزشی را به حداقل می رساند و در عین حال توزیع بار را بهینه می کند.

TRB ها بر اساس پیکربندی و ویژگی های عملکردی خود طبقه بندی می شوند:

متداول ترین نوع، بارهای شعاعی و محوری ترکیبی و یک جهته را تحمل می کند. طراحی جداشونده آنها نصب و نگهداری را تسهیل می کند. معمولاً به صورت جفت برای مقابله با نیروهای محوری القایی استفاده می شوند.

اینها که دارای دو مجموعه مخروط و فنجان هستند، بارهای شعاعی سنگین تر و نیروهای محوری دو جهته را در خود جای می دهند و استحکام بیشتری را برای کاربردهای پر تقاضا ارائه می دهند.

اینها که برای شرایط بار شدید مانند کارخانه های نورد طراحی شده اند، چهار ردیف غلتک را بین چندین مخروط و فنجان ادغام می کنند.

یاتاقان های با ظرفیت بالا با غلتک های بزرگ شده (که با پسوند "J" مشخص می شوند) که با استانداردهای ISO برای قابلیت تعویض بین المللی مطابقت دارند.

زاویه های تماس استاندارد، متوسط و تند (به ترتیب بدون کد، "C" و "D" در سری متریک مشخص شده اند) نسبت ظرفیت بار محوری/شعاعی را تعیین می کنند. زوایای تندتر، ظرفیت بار محوری را در اولویت قرار می دهند.

• ظرفیت بار بالا: بارهای شعاعی و محوری ترکیبی قابل توجهی را تحمل می کند
• قابلیت جداسازی: نصب و نگهداری را تسهیل می کند
• قابلیت تنظیم: تنظیمات دقیق فاصله/پیش بار را مجاز می کند
• مقاومت در برابر ضربه: در محیط های خشن در برابر بارهای ضربه ای مقاومت می کند
• سفتی: اعمال پیش بار، انحراف شفت را کاهش می دهد

برای توپی چرخ (تحمل نیروهای شعاعی و محوری جاده)، دیفرانسیل ها (فعال کردن تمایز سرعت محور) و گیربکس ها (پشتیبانی از مجموعه دنده ها) حیاتی است.

اجزای ضروری در مکانیزم های چرخشی بیل مکانیکی، محورهای محرک لودر و سیستم های بالابر جرثقیل.

پشتیبانی از استندهای کارخانه نورد که در طول شکل دهی فلز تحت نیروهای نورد عظیمی قرار می گیرند.

تحمل بارهای ضربه ای در سنگ شکن ها و آسیاب های خردکننده مواد ساینده.

انتخاب مناسب TRB مستلزم ارزیابی موارد زیر است:

• اندازه و جهت بارهای اعمال شده
• الزامات سرعت عملیاتی
• شرایط دمای محیط
• روش روانکاری (گریس یا روغن)
• فضای نصب موجود
• فاصله داخلی مورد نیاز
• استانداردهای کیفیت سازنده

• سطوح جفت گیری را کاملاً تمیز کنید
• جاگذاری مناسب شفت/محفظه را تأیید کنید
• پیش بار صحیح را اعمال کنید (در صورت مشخص شدن)
• تراز دقیق را تضمین کنید

• برنامه های روانکاری منظم را اجرا کنید
• دمای عملیاتی و نویز را کنترل کنید
• به طور دوره ای فاصله را تنظیم کنید
• اجزای فرسوده را سریعاً تعویض کنید

شماره مدل TRB که مطابق با مشخصات ISO 355 تولید شده است، نشان می دهد:

• نامگذاری پایه: نوع، ابعاد و ویژگی های ساختاری
• کدهای پسوند: الزامات ویژه (فاصله، دقت و غیره)

در حالی که هر دو بار ترکیبی را تحمل می کنند، TRB ها در ظرفیت بار و سفتی برتری دارند، در حالی که یاتاقان های ساچمه ای تماس زاویه ای در کاربردهای با سرعت بالا عملکرد بهتری دارند. انتخاب به الزامات عملیاتی خاص بستگی دارد.