آشنایی با بلبرینگ چرخ خودرو و نحوه عملکرد آن

بعضی از اجزای موجود در سیستم فنی خودرو، قطعاتی هستند که در زمینه های دیگر صنعت نیز کاربرد دارند و به همین سبب نامی آشنا برای صنعتگران، تعمیرکاران و مکانیک ها محسوب می شوند. اما این شناخت و آشنایی دلیل بر علم و آگاهی از وظایف، عملکرد و کارایی چنین قطعاتی در خودرو نیست. چرا که ممکن است این قبیل اجزا، در خودروها وظایفی متفاوت از دیگر صنعت ها و ماشین های صنعتی داشته باشند. بنابراین بررسی وظایف آن ها و نقش شان در سیستم فنی خودروها خالی از لطف نیست و ممکن است برای بسیاری افراد جالب توجه باشد. یکی از این قطعات بلبرینگ است. بلبرینگ ها انواع و کارایی های مختلفی در ماشین آلات صنعتی دارند. در خودروها نیز از نام های آشنا هستند، اما با این وجود ماهیت، وظایف و عملکرد آن ها چندان شناخته شده نیست. می خواهیم با هم این نکات را بررسی کرده و ببینیم که اساسا بلبرینگ چیست.

بلبرینگ چرخ چیست و چه وظیفه ایی در خودرو دارد؟

بلبرینگ های شیار عمیق نوعی از بلبرینگ های پر مصرف در بازار و صنایع بلبرینگ شیار عمیق می باشد. در این بلبرینگ ها از یک شیار عمیق دایره ای شکل یا شعاعی مساوی با شعاع ساچمه استفاده شده است.به همین خاطر در موارد زیادی کاربد دارد و توانایی این را دارد که بارهای زیادی را تحمل کند . این بلبرینگ ها در نوع های یک ردیفه ، یک ردیفه با شیار ساچمه خور ، دو ردیفه به بازار عرصه می شود.

در بلبرینگ ها سادگی و تفکیک ناپذیری و کاربرد مناسب از ویژگی های این بلبرینگ ها می باشد.بلبرینگ (به انگلیسی: Ball bearing) گونه ای از چرخنده از خانواده یاتاقان ها هستند که کاربرد وسیعی در ابزارهای مختلف مانند هر چیزی که میچرخد و دیسک های سخت رایانه و اسکیت ها و صنایع بزرگ و خودرو ها و موتورها و …دارند.بلبرینگ ها می توانند هم بارهای شعاعی و هم بارهای محوری را تحمل کنند و معمولاً در جاهایی به کار می روند که بار به نسبت کوچک باشد.

در یک بلبرینگ بار از لایهٔ خارجی به گوی ها اعمال می شود و از آنجا فشار به لایهٔ داخلی منتقل می گردد. با توجه به کروی بودن گوی ها، نقطهٔ تماسشان با لایه های درونی و بیرونی بسیار کوچک خواهد بود، در نتیجه می توانند بسیار نرم حرکت کنند؛از سوی دیگر با توجه به کوچک بودن محل تماس، اگر فشار بیش از حدی به گوی ها وارد شود می تواند موجب تغییرشکل یا خردشدن آن ها گردد، در اینگونه موارد می توان از یاتاقان های غلطکی یا یاتاقان های غلطکی مخروطی شکل استفاده کرد.

گونهٔ خاصی از بلبرینگ ها، بلبرینگ های محوری نام دارند که برای سرعت های پایین در نظر گرفته شده اند و نمی توانند بارهای محوری شدید را تحمل کنند و از نمونه های کاربردها آن ها می توان به کاربردشان در میزهای گردان اشاره کرد.تصور کنید که به جای چرخ های گرد خودرو ها چرخ هایی داشتیم مانند چرخ های تانک و یا مانند اسکیت در این موارد به دلیل تماس زیادی که سطح با این چرخ داشت اصطکاک بالا می رفت و سرعت حرکت پایین بود در بلبرینگ نیز همین اتفاق افتاده به دلیل اینکه از آن در اجسامی که دائما در حال حرکت هستند استفاده می شودبه دلیل افزایش سرعت کار آن ها و کاهش اصطکاکشان از بلبرینگ استفاده می شود و توجه شده که در ساختار آن علاوه بر گرد بودن مقاوم بودن نیز لحاظ شود و در دو لایه که لایه میانی این دو لایه تشکیل شده از ساچمه های گرد که آن ها هم به دلیل داشتن سطح تماس کم دارای اصطکاک کم می باشند .

در برخی وسایل بر روی بلبرینگ ها نیرویی از بالای بلبرینگ که معمولا قسمتی است که بلبرینگ در این حالت در گردش نیست وارد می شود که به این نیرو تراست می گویند و در برخی اجسام به آن نیروی رادیال وارد می شود که این نیرو وارده بر سطح گرد آن محسوب می شود در خودرو ها معمولا هر دو نیرو بر بلبرینگ ها وارد می شود.اگر بر بلبرینگ ها فشار زیادی وارد شود ساچمه های داخل آن خورد می شود بنابرین از بلبرینگ های ساچمه ای که ساچمه های ریز دارند در فشار های کم استفاده می شود و برای فشار های زیاد از بلبرینگ هایی که دارای ساچمه های گرد تخته ای هستند استفاده می شود که به آنها بلبرینگ های غلتکی می گویند به نوعی از آن دارای غلتک نازکی هستند یاطاقان سوزنی می گویند .

انواع دیگر بلبرینگ نیز وجود دارد با نام های کفه گرد و کفه گرد بشکه ای و بلبرینگ مغناطیسی که برای سرعت های زیاد استفاده می شود و همین طور بلبرینگ که مخصوص زیر ساختمان ها است و بسیار طویل هستند و از آن در مواقعی که زلزله اتفاق می افتد استفاده می شود مانند بلبرینگ های ساده ای که زیر میز های گردان استفاده می شود .کلمه بلبرینگ از دو بخش ball به معنای گوی و bearing به معنای تحمل کردن تشکیل شده است.

گونه ای چرخنده از خانواده یاتاقان ها هستند که از گوی هایی جهت نگه داری فاصله بین شیار ها ی بیرینگ ها استفاده می شود. هدف بال بیرینگ ها کاهش اصطکاک حاصل از چرخش است ، که با استفاده از حداقل دو شیار برای محصور کردن گوی ها و انتقال گنجایش گوی ها به این هدف می رسد. در اکثر موارد ، یک شیار استاتیک بوده و دیگری به دستگاه چرخشی (هاب ، شفت یا …. ) متصل می شود.در نتیجه یکی از شیار های بیرینگ ها علت چرخش درست گوی ها می باشد ، به این علت که گوی های در حال چرخش ، ضریب سایش کم تری نسبت به اینکه دو سطح صاف به صورت کشویی کنار همدیگر باشند ، دارند.

چه زمانی بلبرینگ چرخ را تعویض کنیم؟

یاتاقان های چرخ از کار افتاده، صدای غرغر بسیار بالایی ایجاد می کنند که با افزایش سایش یاتاقان، بلندتر می شود. اگر فکر می کنید صدای بلبرینگ چرخ از یک طرف خودرو می آید، می توانید با بارگیری و تخلیه وزن وسیله نقلیه، معیوب بودن بلبرینگ چرخ را خودتان تشخیص دهید. به عنوان مثال، اگر هنگام انحراف به چپ، صدا به طور قابل توجهی افزایش یابد که وزن خودرو را به سمت راست منتقل می کند، اغلب نشان می دهد که یاتاقان چرخ در سمت راست از کار افتاده است.لرزش و عدم ثبات جهت می تواند پیامد های شل یا فرسوده یاتاقان چرخ باشد. در حالی که چرخ جک بالا است و ماشین در دنده نیست، چرخ باید به آرامی بچرخد. حرکت خشن یا ناسازگار، که اغلب با سر و صدا همراه است، می تواند نشان دهنده یاتاقان های آسیب دیده باشد. هنگام انجام این بررسی مطمئن شوید که ترمز ها کشیده نمی شوند.

مکانیک چگونه بلبرینگ چرخ را جایگزین می کند؟

پیچیدگی تعویض بلبرینگ چرخ، بسته به نوع خودرو، مدل، سال، موقعیت چرخ و نوع محرک (AWD در مقابل FWD) بسیار متفاوت است:

در خودرو هایی با مجموعه یاتاقان چرخ / توپی، روتور ترمز و کالیپر حذف می شوند. مهره بزرگ محور برداشته می شود، محور از طریق مرکز مجموعه توپی یکپارچه به عقب رانده می شود و سه (یا بیشتر) پیچ که مجموعه توپی را به بند فرمان نگه می دارد، برداشته می شود.سپس مجموعه توپی خارج می شود. هنگام نصب مجموعه توپی جدید، پیچ ها مطابق مشخصات کارخانه گشتاور می شوند. در بسیاری از موارد، لازم است مهره محور قدیمی را دور انداخته و با مهره جدید جایگزین کنید. باید توجه ویژه ای به سفت کردن مهره محور مطابق با مشخصات کارخانه شود، زیرا سفت شدن بیش از حد یا کم می تواند به بلبرینگ تازه نصب شده آسیب برساند.

در نهایت، روتور ترمز و کالیپر ترمز مجددا وصل شده، چرخ نصب شده و خودرو در جاده تست می شود. در خودرو هایی که یاتاقان چرخ در حفره ای در بند فرمان فشار داده می شود، بند فرمان باید از خودرو خارج شود تا بلبرینگ قدیمی را فشار داده و یاتاقان جدید را فشار دهید.در برخی از وسایل نقلیه، یاتاقان چرخ بر روی یک محور محور فشرده می شود و بنابراین محور باید از حامل محور خارج شود. این برای کامیون های خاص اعمال می شود.

جلوگیری از خرابی بلبرینگ چرخ خودرو

• سعی کنید بر روی دست انداز ها سرعت خود را کم کنید. عبور با سرعت بالا از روی دست اندازها موجب خورد شدن بلبرینگ می شود.
• در انتخاب جنس بلبرینگ دقت کافی نمایید. دارا نبودن کیفیت مناسب ، می تواند یکی از علل خرابی زودتر از موعد بلبرینگ خودرویتان باشد.
• توصیه می شود هر ۵۰۰۰ کیلومتر چرخ ها را جک بزنید و بچرخانید . اگر چرخ صدا بدهد و یا لق بزند بلبرینگ خراب شده و یا به اصطلاح بلبرینگ خورد کرده است.
  خراب بودن بلبرینگ های خودرو چه خطراتی دارد؟