پوسته یاتاقان (به انگلیسی: 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. یاتاقانها میتوانند به صورت گستردهای بر طبق حرکتی که مجازند داشته باشند و یا براساس اصول کاریشان و همچنین جهت بارهای اعمالی که میتوانند تحمل کنند، طبقهبندی شوند.
تاریخچه و تکامل یاتاقان :
یک نوع متقدم از یاتاقانهای خطی از سه بدنه استفاده میکند که بر روی هم و در زیر قلمبند قرار دارند. گرچه هیچ مدرک قاطعی وجود ندارد اما این فناوری ممکن است به قدمت ساخت هرم گیزا مصر باشد.
یاتاقانهای خطی مدرن از اصول مشابهی استفاده میکنند با این تفاوت که بعضی مواقع از ساچمه به جای غلتک استفاده میشود.
اجزای نخستین ساچمههای ساده و غلتکی، چوب بودهاست اما سرامیک، یاقوت کبود و شیشه نیز کاربرد داشتند. آهن، برنز، بابیت و فولادهای دیگر، سرامیکها و پلاستیک (برای مثال نایلون، پلیاکسیمتیلن، تفلون و UHMWPE) همگی امروز معمولند. یک ساعت جیبی مرصع برای کاهش اصطکاک از سنگها استفاده میکند و با این کار اجازه میدهد که زمان دقیقتر نگه داشتهشود. حتی مواد قدیمی هم میتوانند دوام خوبی داشته باشند. برای مثال، یاتاقانهای چوبی امروزه هنوز هم میتوانند در آسیابهای آبی قدیمی دیده بشوند که آب، سرد و روانکاریاش را تامین میکند.
یاتاقانهای چرخشی برای برای بسیاری از کاربردها مورد نیازند، از کاربردهای سنگین در محور چرخها و شفتهای ماشین گرفته تا قسمتهای دقیق ساعتها. سادهترین یاتاقان چرخشی یاتاقان بوش است که فقط یک سیلندر است که بین چرخ و محورش وارد میشود، این ساختار بوسیله یاتاقان غلتشی ادامه پیدا کرد که در آن بوش بوسیله تعدادی غلتک سیلندری جایگزین شد. هر غلتک به عنوان یک چرخ جدا رفتار میکند.
اولین یاتاقان غلتکی اتاقدار عملی در اواسط دهه ۱۷۴۰ میلادی بوسیله جان هریسون که ساعتساز بود ابداع شد. این وسیله از یاتاقان برای یک حرکت نوسانی بسیار محدود استفاده میکرد ولی او همچنین در همان زمان از یک یاتاقان مشابه در یک وسیله واقعاً دوار در یک ساعت معمولی نیز استفاده کرد.
چگونگی کاهش اصطکاک توسط یاتاقان
یاتاقانهای ساده به طرز گستردهای استفاده میشوند و از سطوح برای تماس سایشی استفاده میکنند.
بهخصوص با وجود روانکاری، آنها معمولاً عمر و اصطکاک کاملاً قابل قبولی میدهند.
از سوی دیگر، یاتاقانهای با اصطکاک کم معمولاً به خاطر راندمانشان، کاهش فرسایش و استفاده گسترده در سرعتهای بالا را تسهیل میکنند، دارای اهمیتاند. اصولاً یک یاتاقان میتواند اصطکاک را با امتیاز شکلش، با موادش و یا با معرفی و داشتن یک سیال بین سطوح و یا جدا کردن سطوح با یک میدان الکترومغناطیسی، کاهش دهد.
اصول عملکرد یاتاقان
حداقل شش اصل کاری معمول وجود دارد:
یاتاقان ساده که معمولاً بوش، یاتاقانهای سرمحور، یاتاقان بوش، یاتاقانهای خاندار، یا یاتاقانهای ساده نامیده میشوند.
یاتاقان غلتشی مانند یاتاقانهای ساچمهای (بلبرینگها) و یاتاقانهای غلتکی (رولربرینگها).
یاتاقان مرصع که نیروها در آن بوسیله پیچیدن جزئی خارج از مرکز محور، تحمل میشود.
یاتاقان لغزشی که در آن نیروها توسط یک سیال و یا گاز تحمل میشوند.
یاتاقان مغناطیسی که در آن نیرو با کمک یک میدان مغناطیسی تحمل میشود.
یاتاقان خمشی که در آن حرکت با المان نیرویی که خم میشود، تأمین میشود.
بلبرینگ (به انگلیسی: Ball bearing):
گونهای از چرخنده از خانواده یاتاقانها هستند که کاربرد وسیعی در ابزارهای مختلف مانند هر چیزی که میچرخد و دیسکهای سخت رایانه و اسکیتها و صنایع بزرگ و خودروها و موتورهای صنعتی و ... دارند.کلمهٔ بلبرینگ از دو بخش ball به معنای گوی و bearing به معنای تحملکردن تشکیل شدهاست. اساس کار بلبرینگها بر این است که مانع کشیدهشدن سطوح روی یکدیگر میشوند و سطح تماس را نیز کاهش میدهند، در نتیجه اصطکاک بین سطوح به شدت کاهش مییابد.
بلبرینگ شیار عمیق Deep groove ball bearing
بلبرینگ شیار عمیق دارای کاربرد وسیع در صنعت و از متداولترین بلبرینگها در بازار مصرف است. در این نوع بلبرینگها یک شیار عمیق دایرهای یا شعاعی برابر با شعاع ساچمه وجود دارد. به خاطر وجود همین شیار و ایجاد سطح تماس بالا بین ساچمهها و رینگها موارد استفاده زیادی دارند و توانایی تحمل بارهای شعاعی و محوری را در هر دوجهت دارند. طراحی ساده، تفکیکناپذیری، کارکرد مناسب در سرعتهای بالا از خصوصیت بارز بلبرینگ شیار عمیق بوده و در انواع یک ردیفه، دوردیفه و یک ردیفه با شیار ساچمه خور تولید میگردد.
لبرینگها میتوانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در هر جا مطابق وزن بارها و یا سرعت دور زدن بار و یا حساسیتهای تخصصی بار و محل نصب متغیر بوده و از انواع مختلف خانواده (خیلی بزرگ) بلبرینگها استفاده میگردد. در یک بلبرینگ بار از لایهٔ خارجی به گوی یا ساچمههای میانی بلبرینگ اعمال میشود و از آنجا فشار به لایهٔ داخلی منتقل میگردد. با توجه به کرویبودن گویها (ساچمهها) در بیشتر موارد استفاده ساده، نقطهٔ تماسشان با لایههای درونی و بیرونی بسیار کوچک دقیق و حساس خواهد بود، در نتیجه میتوانند بسیار نرم حرکت کنند؛ از سوی دیگر با توجه به کوچک بودن محل تماس، اگر فشار بیش از حدی به گویها وارد شود میتواند موجب تغییرشکل یا خردشدن آنها گردد، در اینگونه موارد میتوان از بلبرینگهای غلطکی یا بلبرینگهای غلطکی مخروطیشکلاستفاده کرد. گونهٔ خاصی از بلبرینگها، بلبرینگهای محوری (یا کف گرد) نام دارند که برای سرعتهای پایین در نظر گرفته شدهاند و میتوانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونههای کاربردها آنها میتوان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد.
