رولر بیرینگ (Roller Bearing) به معنی بیرینگ غلتکی است. در این بیرینگ ها حرکت نسبی بین دو قطعه، از طریق غلتش با مقاومت غلتشی کم و لغزش بسیار کم انجام می گیرد.

تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ:

کلمه بلبرینگ از بخش ball و bearing تشکیل شده است. در واقع نوعی ازیاتاقان‌ ها هستند که قابلیت تحمل بار شعاعی و محوری را دارند و بیشتر در جاهایی به کار می‌رود که بار به نسبت کوچک باشد.

رولبرینگ‌ها roller bearing قطعاتی هستند که امکان حرکت نسبی بین دو قطعه را از طریق لغزیدن فراهم می‌کنند.

رولبرینگ‌ها به دلیل تماس ساچمه با سطح قابلیت تحمل فشار زیاد به صورت شعاعی را دارند.

بنابراین به دلیل مقاومت بالای رولبرینگ‌ها در تحمل بار شعاعی زمانی که فشار از نوع شعاعی باشد از رولبرینگ و زمانی که فشار به هر دو صورت شعاعی و محوری باشد از بلبرینگ استفاده خواهد شد. رولبرینگ ها با توجه به عناصری که در فرمولاسیون ساختاری آنها وجود دارد در جنس های مختلف تولید میشوند.

طرز کار رولبرینگ ها:

در رولبرینگ ها ابتدا بار از لایه ی خارجی به گوی‌ها و سپس از گوی ها به لایه ی داخلی انتقال داده می‌شود.

به دلیل کروی بودن گوی ها محل تماس با لایه‌های درونی و بیرونی بسیار کم است که سبب حرکت بسیار نرم گوی ها میشود. اما اگر فشار بیش از حدی به گوی‌ها وارد شود می‌تواند باعث تغییرشکل یا خردشدن گوی ها شود، که در این صورت باید از یاتاقان‌های غلطکی یا غلطکی مخروطی‌ استفاده کرد.

اجزای تشکیل دهنده رولبرینگ:

حلقه یا کُنس داخلی (Inner Race)
حلقه یا کُنس خارجی (Outer Race)
اجزای غلتان (Rolling Element)
قفس یا نگهدارنده (Cage)

انواع رولبرینگ:

رولبرینگ استوانه‌ای

رولبرینگ های سوزنی

رولبرینگ مخروطی

رولبرینگ بشکه‌ای

رولبرینگ استوانه‌ای Roller Bearing Cylindrical

تصویر رولبرینگ استوانه‌ای — رولبرینگ استوانه‌ای

یاتاقان غلتکی اولین نوع بلبرینگ شناخته شده هستند که حداقل به 40 سال قبل از میلاد مسیح باز می گردد. یاتاقان های غلتکی معمولاً ظرفیت بار شعاعی بالاتری نسبت به بلبرینگ های توپی دارند ، اما در بارهای محوری ظرفیت کمتری دارند و اصطکاک بیشتری دارند.

مانند همه یاتاقان های شعاعی ، بار خارجی به طور مداوم بین غلتک ها دوباره توزیع می شود. اغلب کمتر از نیمی از کل غلتک ها قسمت قابل توجهی از بار را حمل می کنند.

رولبرینگ های استوانه ای اجزای غلتان به شکل استوانه دارند. رولبرینگ پرغلتک به دلیل نداشتن قفسه قسمت های خالی با غلتک پر شده است. این رولبرینگ ها دارای عرض زیاد و قطر کم هستند به همین دلیل به فضای کمی برای جازدان رولبرینگ نیاز است همچنین توانایی حمل بار قابل ملاحظه ای دارند.

مدل پرغلتک دارای انواع یک ردیفه ، دو ردیفه و چند ردیفه است. مدل استوانه ای یک ردیفه دارای حلقه های بیرونی و درونی است که این حلقه ها از یک طرف آن یا هر دو طرف لبه ای ندارد که همین امر باعث قابلیت جداشدن رولبرینگ میشود.

کاربرد این رولبرینگ در سرعت های بالا و یا بار شعاعی سنگین میباشد.

رولبرینگ های سوزنی Needle Roller Bearing

تصویر رولبرینگ های سوزنی — رولبرینگ های سوزنی

رولبرینگ های سوزنی از استوانه های بسیار بلند و نازک استفاده می کنند. از آنجا که غلتک ها نازک هستند ، قطر بیرونی یاتاقان فقط کمی بیشتر از سوراخ وسط است. با این حال ، غلتک های قطر کوچک باید در محلی که تماس می گیرند به شدت خم شوند، بنابراین یاتاقان نسبتاً سریع فرسوده می شود.

رولبرینگ‌های سوزنی قابلیت تحمل بارهای شعاعی را داشته و قطر غلتک سوزنی در انتهای آن کاهش می‌یابد. این نوع بلبرینگ دارای ضخامت سطح مقطع‌ کم بوده، به همین دلیل در جاهایی که کم وزن بوده و یا فضای شعاعی کمی وجود دارد استفاده می‌شود. این رولبرینگ‌ها دارای رینگ داخلی و یا بدون رینگ داخلی هستند که از مدل بدون رینگ داخلی معمولا برای کم کردن فضای اشغال شده بیرینگ استفاده می‌شود.

رولبرینگ‌های سوزنی دارای انواع رولبرینگ سوزنی یک ‌ردیفه و رولبرینگ سوزنی دو ردیفه میباشد.

رولبرینگ مخروطی Taper Roller Bearing

رولبرینگ مخروطی از غلتک های مخروطی استفاده می کند. بیشتر یاتاقان های غلتکی فقط بارهای شعاعی یا محوری را تحمل می کنند ، اما یاتاقان های غلتکی مخروطی از دو بار شعاعی و محوری پشتیبانی می کنند و به دلیل مساحت بیشتر ، می توانند بارهای بالاتری از بلبرینگ ها را نیز حمل کنند. به عنوان مثال ، از یاطاقان غلتکی مخروطی به عنوان یاتاقان چرخ اکثر وسایل نقلیه زمینی چرخدار استفاده می شود. نقاط ضعف این یاتاقان این است که به دلیل پیچیدگی های تولید ، یاطاقان غلتکی مخروطی معمولاً گرانتر از بلبرینگ است. و علاوه بر این در زیر بارهای سنگین ، غلتک مخروطی مانند یک گوه است و بارهای یاتاقان تمایل به بیرون کشیدن غلتک دارند.

در مدل مخروطی شیار هایی بر روی ساچمه در کنس های بالا و پایین وجود دارد که خود این ساچمه ها نیز به صورت مخروطی هستند. رولبرینگ های مخروطی دارای انواع یک ردیفه، دو ردیفه و چهار ردیفه است و از نظر اندازه دارای متریک و اینچی می باشند. از ویژگی های رولبرینگ مخروطی میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

تحمل بالا در مقابل بارهای محوری و شعاعی

دقت بالا در هدایت محوری شفت

نصب و جا زدن راحت و ساده

روانکاری ساده

رولبرینگ بشکه‌ای Spherical Roller Bearing

تصویر رولبرینگ بشکه‌ای — رولبرینگ بشکه‌ای

یاتاقان های غلتکی کروی دارای یک حلقه بیرونی با شکل کروی داخلی هستند. غلتک ها در وسط ضخیم تر و در انتها نازک ترند. با این حال ، تولید غلتک های کروی دشوار است و در نتیجه گران است ، و یاتاقان اصطکاک بالاتری نسبت به یاتاقان غلتکی استوانه ای یا مخروطی ایده آل دارند

به دلیل سطح کروی رینگ خارجی این رولبرینگ ها دارای ویژگی خودمیزانی هستند. این رولبرینگ ها برای بارهای شعاعی ضربه‌ای بسیار مناسب هستند.

این نوع رولبرینگ از قوی‌ترین رولبرینگ‌ها برای تحمل فشارهای زیاد به صورت شعاعی بوده و برای بارهای محوری گزینه مناسبی نمی‌باشند رولبرینگ‌های بشکه‌ای قابلیت حمل بارهای سنگین به همراه ضربه‌های شدید را دارد همچنین دارای استحکام بالایی هستند اما در سرعت‌های بالا کاربرد چندانی ندارند.

کاربرد این رولبرینگ در ماشین‌آلات معدن و غلتک‌های پشت بند می‌باشد.

چگونه بلبرینگ مناسب انتخاب کنیم؟

در هنگام انتخاب بلبرینگ مناسب برای برنامه خود ، ابتدا باید ظرفیت باربرینگ را پیدا کنید. ظرفیت بار ، میزان باری است که یک یاتاقان تحمل می کند و یکی از مهمترین فاکتورها در هنگام انتخاب یاتاقان است.

بارهای یاتاقان می توانند محوری (رانش) ، شعاعی یا ترکیبی باشند.

بار یاتاقان محوری (یا رانش) زمانی است که نیرو به موازات محور شافت باشد.

تصویر بار محوری یاتاقان — بار محوری یاتاقان

بار یاتاقان شعاعی زمانی است که نیرو عمود بر شافت باشد. سپس بار یاتاقان ترکیبی زمانی است که نیروهای موازی و عمود نسبت به شافت یک نیروی زاویه ای ایجاد کنند.