Η λέξη ρουλεμάν προέρχεται από το αρκουδάκι, που σημαίνει στηρίζω ή μεταφέρω.
Όταν υπάρχει σχετική κίνηση μεταξύ δύο μερών και εάν το ένα μέρος υποστηρίζει το άλλο, το τμήμα στήριξης είναι γνωστό ως ρουλεμάν.
Έτσι, ένα ρουλεμάν είναι ένα μηχανικό στοιχείο ενός τμήματος μηχανής που στηρίζει ένα άλλο μηχανικό στοιχείο ή μέρος που βρίσκεται σε σχετική κίνηση μαζί του.
Η σχετική κίνηση μπορεί να είναι είτε γραμμική είτε περιστροφική.
Όπως και στην περίπτωση του σταυρού κινητήρα και των οδηγών, οι οδηγοί λειτουργούν ως ρουλεμάν και η σχετική κίνηση είναι γραμμική. Ομοίως, οι τρόποι των φρεζαράδων και των επίπεδων μηχανών μπορούν να αντιμετωπιστούν ως ρουλεμάν.
Όπως και στις περιπτώσεις ατράκτων τόρνου, μηχανών διάτρησης και διάτρησης, άξονες αυτοκινήτων, στροφαλοφόρους άξονες κ.λπ., η σχετική κίνηση μεταξύ αυτών και του ρουλεμάν είναι περιστροφική.
Σχεδόν σε όλους τους τύπους μηχανημάτων, είτε η κίνηση είτε η ισχύς πρέπει να μεταδίδεται μέσω των περιστρεφόμενων αξόνων, οι οποίοι με τη σειρά τους συγκρατούνται από τα ρουλεμάν.
These bearings allow the free and smooth rotation of shafts with minimum friction. The loss of power or motion can be minimized with suitable lubrication of bearing surfaces.
Η αναγκαιότητα ή η ανάγκη των ρουλεμάν είναι για τους εξής δύο σκοπούς.
1. Να παρέχει στήριξη σε περιστρεφόμενους άξονες.
2. Για να επιτρέπεται η ελεύθερη και ομαλή περιστροφή των αξόνων.
3. Να αντέχει ωστικά και ακτινικά φορτία.
Γενικά, τα ρουλεμάν μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους ως εξής:
1. Ρουλεμάν συρόμενων επαφών και?
2. Ρουλεμάν επαφής κύλισης ή ρουλεμάν κατά της τριβής.
Sliding contact bearings and shafts have relative motion due to their sliding with respect to each other. In general, all the bearings which don’t use rollers and balls can be termed as sliding contact bearings.
Τα ρουλεμάν συρόμενων επαφών χωρίζονται περαιτέρω στους ακόλουθους τύπους.
Εάν η κατεύθυνση της σχετικής κίνησης και η ολίσθηση των επιφανειών είναι παράλληλες, το ρουλεμάν είναι γνωστό ως η σωστή γραμμή ή έδρανο οδηγού π.χ. οδηγοί στις εγκάρσιες κεφαλές κινητήρα, τρόποι φρεζαρίσματος και άξονες μηχανών διάτρησης και διάτρησης.
Εάν η σχετική κίνηση μεταξύ άξονα και ρουλεμάν είναι περιστροφική και εάν το φορτίο δρα κάθετα στον άξονα του άξονα ή κατά μήκος της ακτίνας του άξονα, το ρουλεμάν είναι γνωστό ως ρουλεμάν journal ή ακτινικό ρουλεμάν.
Το τμήμα του άξονα που περικλείεται από το ρουλεμάν είναι γνωστό ως ημερολόγιο.
Εάν το φορτίο στο ρουλεμάν είναι παράλληλο με τον άξονα του άξονα, το ρουλεμάν είναι γνωστό ως ρουλεμάν ώθησης.
Στο ρουλεμάν ώσης, εάν το άκρο του άξονα τερματίζει ακουμπώντας στην επιφάνεια έδρασης κατακόρυφα, είναι γνωστό ως ρουλεμάν πατήματος ή ρουλεμάν περιστροφής.
Στο ρουλεμάν ώσης, εάν τα άκρα του άξονα εκτείνονται πέρα από και διαμέσου της επιφάνειας έδρασης, είναι γνωστό ως έδρανο κολάρου. Ο άξονας του άξονα παραμένει οριζόντιος.
Ένας απλός τύπος ρουλεμάν με δακτύλιο φαίνεται στο ##Εικ. 1.8 παρακάτω. Αποτελείται από σώμα από χυτοσίδηρο και θάμνο από ορείχαλκο ή όπλο.
Το σώμα έχει ορθογώνια βάση. Η βάση είναι κοίλη για να ελαχιστοποιηθεί η επιφάνεια της κατεργασίας. Δύο ελλειπτικές οπές προβλέπονται στη βάση για το μπουλόνι του ρουλεμάν.
Μια οπή λαδιού παρέχεται στο πάνω μέρος του σώματος που διατρέχει τον θάμνο. Έτσι, μπορεί να γίνει λίπανση για τον άξονα και τον δακτύλιο μέσω της οπής λαδιού.
Η εσωτερική διάμετρος του θάμνου είναι ίση με τη διάμετρο του άξονα. Ο δακτύλιος στερεώνεται κατά την επιβολή με μια βίδα ράβδου έτσι ώστε να αποτρέπεται η περιστροφή ή η ολίσθησή του μαζί με τον άξονα.
Εάν ο θάμνος φθαρεί, αντικαθίσταται από νέο. Ο άξονας μπορεί να εισαχθεί στο ρουλεμάν μόνο από το άκρο. Αυτό είναι ένα μειονέκτημα αυτού του ρουλεμάν.
Το ρουλεμάν με δακτύλιο βρίσκει εφαρμογή σε ελαφρά φορτία και χαμηλές ταχύτητες.
Το ρουλεμάν βάθρου είναι ευρέως γνωστό ως μπλοκ Plummer. Ονομάζεται επίσης διαιρεμένο ρουλεμάν περιοδικού.
Αποτελείται από ένα μπλοκ από χυτοσίδηρο που ονομάζεται βάθρο, ένα καπάκι από χυτοσίδηρο, ορείχαλκους οπλισμού σε δύο μισά, δύο απαλά χαλύβδινα τετράγωνα λεκέδες και δύο σετ εξαγωνικών παξιμαδιών κλειδώματος όπως φαίνεται στο ##Εικ. 1.9 παρακάτω.
Το ρουλεμάν είναι χωριστού τύπου. γίνεται σε δύο μισά.
Το επάνω μέρος ονομάζεται καπάκι, το οποίο στερεώνεται στο κύριο σώμα που ονομάζεται βάθρο με μπουλόνια με τετράγωνη κεφαλή και εξαγωνικά παξιμάδια.
Αυτό το σχίσιμο ή η διαίρεση του ρουλεμάν διευκολύνει την εύκολη τοποθέτηση και αφαίρεση του άξονα καθώς και των μισών του σχιστού θάμνου.
Οι σπασμένοι θάμνοι είναι γνωστοί ως ορείχαλκοι ή σκαλοπάτια.
Παρέχεται μια άνετη κουκούλα σε έναν κάτω σχισμένο θάμνο που ταιριάζει στην τρύπα που παρέχεται στο σώμα.
Έτσι ώστε να αποτρέπεται η περιστροφή του δακτυλίου μαζί με τον άξονα και να αποτρέπεται η αξονική κίνηση μέσω φλάντζες κολάρου στα άκρα.
Το υλικό σπαστού θάμνου είναι ορείχαλκος, μπρούτζος, λευκό μέταλλο κ.λπ.
Ο άξονας στηρίζεται πάνω από τον κάτω σχισμένο θάμνο. Ο άνω σχισμένος θάμνος τοποθετείται πάνω από τον άξονα και τέλος, το καπάκι σφίγγεται.
Υπάρχει ένα μικρό διάκενο μεταξύ του καπακιού και του σώματος που βοηθά όταν το καπάκι χαμηλώνει λόγω της διάσωσης του θάμνου με νέες επενδύσεις.
Αυτό το ρουλεμάν βρίσκει την εφαρμογή του σε υψηλές ταχύτητες και μεταβαλλόμενες κατευθύνσεις του φορτίου.
Στο ρουλεμάν πατήματος ή περιστροφής, η πίεση δρα παράλληλα με τον άξονα του άξονα και ο άξονας στηρίζεται στο ρουλεμάν στο ένα άκρο του.
Αποτελείται από ένα κατακόρυφο κυκλικό μπλοκ ή σώμα από χυτοσίδηρο με ορθογώνια βάση και έναν μεταλλικό θάμνο, όπως φαίνεται στο ##Εικ. 1.10 παρακάτω.
Το μπλοκ έχει ανοιχτό άκρο μέσω του οποίου εισάγεται ο άξονας. Ο άξονας στηρίζεται κατακόρυφα σε έναν χαλύβδινο δίσκο με κοίλο κάλυμμα.
Ο δίσκος εμποδίζεται από την περιστροφή μαζί με τον άξονα μέσω ενός πείρου που έχει τοποθετηθεί κατά το ήμισυ στο δίσκο και το σώμα.
Η περιστροφή του δακτυλίου μαζί με τον άξονα εμποδίζεται μέσω μιας άνετης θήκης που παρέχεται στο λαιμό του ακριβώς κάτω από το κολάρο.
Αυτά τα ρουλεμάν βρίσκουν εφαρμογές στα μηχανήματα υφασμάτων, χαρτιού κ.λπ., που χρησιμοποιούνται για ελαφρά φορτία και χαμηλές ταχύτητες.
Στο ρουλεμάν πατήματος, η λίπανση είναι δύσκολη καθώς το λάδι εκτοξεύεται προς τα έξω από το κέντρο με φυγόκεντρη δύναμη.
Στα ρουλεμάν επαφής κύλισης, η σχετική κίνηση μεταξύ του άξονα και του ρουλεμάν προκαλείται λόγω της κύλισης των σφαιρών και των κυλίνδρων που χρησιμοποιούνται στα ρουλεμάν.
Ως εκ τούτου, αυτά ονομάζονται ως ρουλεμάν επαφής κύλισης ή ρουλεμάν με σφαιρίδια και κυλίνδρους.
Η τριβή του ρουλεμάν είναι πολύ μικρότερη από ό,τι στα ρουλεμάν συρόμενης επαφής και υπάρχει μικρότερη τριβή των μηχανημάτων που απαιτούν συχνά εκκίνηση και στάση υπό φορτίο.
Επομένως, αυτά τα ρουλεμάν ονομάζονται ρουλεμάν κατά της τριβής.
Υπάρχουν δύο τύποι ρουλεμάν κατά της τριβής, και είναι?
1. Ένσφαιρα ρουλεμάν και?
2. Ρουλεμάν κυλίνδρων.
Οι σφαιρικές σφαίρες χρησιμοποιούνται σε ρουλεμάν.
Υπάρχουν δύο τύποι ρουλεμάν.
(Εγώ) Ακτινικά ρουλεμάν και (ii) Ρουλεμάν ώσης.
Ακτινικά ρουλεμάν χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά των ακτινικών φορτίων ή των φορτίων κάθετα στον άξονα των αξόνων, ενώ τα ρουλεμάν ώσης χρησιμοποιούνται για τα ωστικά φορτία, δηλαδή τα φορτία που δρουν παράλληλα με τον άξονα του άξονα.
Ρουλεμάν ώσης χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ωστικών φορτίων στους άξονες.
Αποτελούνται από σφαίρες από σκληρυμένο χάλυβα που τοποθετούνται μεταξύ δύο φυλών. Οι κούρσες είναι αυλακωτοί δακτύλιοι από σκληρυμένο χάλυβα. Μια κούρσα περιστρέφεται μαζί με τον άξονα και μια άλλη στερεώνεται στο περίβλημα του ρουλεμάν.
Οι μπάλες διατηρούνται στη θέση τους μέσω κλουβιών. Τα κλουβιά είναι διαχωριστικά των σφαιρών που αποτελούνται από πεπιεσμένο ορείχαλκο.
Η διάταξη του απλού ρουλεμάν ώσης φαίνεται στο ##Εικ. 1.11 παρακάτω. Τα ρουλεμάν ώσης χρησιμοποιούνται μέχρι την ταχύτητα των 2000 σ.α.λ.
Για υψηλότερες ταχύτητες ωστικών φορτίων, χρησιμοποιούνται ρουλεμάν γωνιακής επαφής. Σε υψηλή ταχύτητα, οι μπάλες αναγκάζονται να βγουν από τους αγώνες λόγω της φυγόκεντρης δύναμης που αναπτύσσεται στα ρουλεμάν ώθησης.
Τα ρουλεμάν κυλίνδρων μπορούν να ταξινομηθούν ως ακτινικά ρουλεμάν κυλίνδρων και ωστικά ρουλεμάν κυλίνδρων. Τα ακτινικά και ωστικά ρουλεμάν κυλίνδρων φέρουν ακτινικά και ωστικά φορτία αντίστοιχα.
Και τα δύο αυτά ρουλεμάν μπορούν να ταξινομηθούν περαιτέρω με βάση τους τύπους κυλίνδρων που χρησιμοποιούνται, όπως κυλινδρικά ρουλεμάν κυλίνδρων, ρουλεμάν με βελόνες και κωνικά ρουλεμάν κυλίνδρων.
Σε σύγκριση με τα ρουλεμάν, τα ρουλεμάν κυλίνδρων αναπτύσσουν περισσότερη τριβή αλλά έχουν μεγαλύτερη χωρητικότητα φορτίου. Για εφαρμογές ελαφρού φορτίου, χρησιμοποιούνται ρουλεμάν των οποίων η συντήρηση είναι μικρότερη από αυτή των ρουλεμάν κυλίνδρων ίδιου μεγέθους.
Ωστόσο, εάν το φορτίο είναι σχετικά βαρύ και τα ρουλεμάν ενδέχεται να υποστούν κρουστική φόρτιση, χρησιμοποιούνται μόνο τα ρουλεμάν κυλίνδρων.
Σε σύγκριση με τα ρουλεμάν συρόμενης επαφής, τα ρουλεμάν επαφής κύλισης έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
1. Η τριβή εκκίνησης και λειτουργίας είναι χαμηλή.
2. Η αντικατάσταση είναι εύκολη.
3. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για ακτινικά όσο και για αξονικά φορτία.
4. Η λίπανση είναι απλή.
5. Το κόστος συντήρησης είναι χαμηλό.
1. Υψηλό αρχικό κόστος.
2. Είναι δύσκολο να παρατηρήσετε την εμφάνιση αστοχίας ρουλεμάν.
3. Απαιτείται μηχανική κατεργασία υψηλής ακρίβειας για το περίβλημα του ρουλεμάν.