رولبرینگ چیست و چه وظیفه‌ای در خودرو دارد؟

یکی از قطعات مهم اما نسبتاً کمتر شناخته شده خودرو رولبرینگ است که می‌خواهیم آن را خدمت شما عزیزان معرفی کنیم.

یک خودرو از هزاران قطعه تشکیل می‌شود و بسیاری از این قطعات متحرک هستند و به خاطر تماس با یکدیگر سبب اصطکاک و گرمای زیادی می‌شوند. برای اینکه بتوان مانع چنین اصطکاک و سایش بین قطعات شد از قطعاتی به نام رولبرینگ یا رولر بیرینگ Roller bearing استفاده می‌شود. این قطعه نه چندان شناخته شده شباهت‌های زیادی با بلبرینگ مشهور دارد اما تفاوت در برخی جزئیات سبب می‌شود هریک در بخش به خصوصی از خودرو به کار گرفته شوند.

رولبرینگ چیست و چه وظیفه‌ای در خودرو دارد؟

رولبرینگ قطعه جدیدی نیست و نمونه‌های اولیه آن صدها سال پیش ساخته شده‌اند اما به‌کارگیری گسترده آن‌ها در صنعت خودرو از اواسط قرن بیستم میلادی شروع شد. از آنجایی که قطعات یاد شده در خودروهای زیادی بکار می‌روند بنابراین اطلاع از نقش آنها در خودرو خالی از لطف نخواهد بود. برخلاف بلبرینگ‌ها که از بیرینگ های کاملاً کروی یا توپی موجود در یک حلقه یا قفسه برای کاهش فشار و اصطکاک در زمان حرکت استفاده می‌کنند، رولبرینگ ها از غلتک‌های استوانه‌ای سود می‌برند. مزیت اصلی رولبرینگ ها نسبت به بلبرینگ‌ها را می‌توان ایجاد سطح تماس بیشتر دانست که باعث می‌شود استحکام و دوام بیشتری داشته باشند و درعین‌حال فشار بیشتری را تحمل کنند.

همچنین باید دانست قطعات مورد اشاره در برابر نیروهای شعاعی وارد شده مقاومت دارند درحالی‌که بلبرینگ‌ها برای تحمل نیروهای محوری بکار می‌روند. به‌طورکلی از این قطعه برای کمک به انتقال نیروهای چرخشی، جلوگیری از اصطکاک بین قطعات مختلف و جلوگیری از سایش قطعات و افزایش دمای آن‌ها استفاده خواهد شد. این قطعه از حلقه داخلی و خارجی و غلتک‌های بین دو حلقه تشکیل می‌شود. غلتک‌ها معمولاً استوانه‌ای هستند اما می‌توانند شکل‌های دیگری همچون کروی، مخروطی و یا سوزنی داشته باشند. حلقه‌های داخلی و خارجی عموماً از فولاد ساخته می‌شوند و جنس غلتک‌ها نیز از جنس فولاد یا متریال مقاوم‌تر همچون سرامیک یا تنگستن کاربید است. البته تمامی مدل ها مشابه هم نیستند و نمونه‌های گوناگونی از آن‌ها بسته به کاربرد مدنظر بکار می‌روند. در ادامه به برخی از انواع رولبرینگ ها و کاربرد هریک از آن‌ها پرداخته‌ایم.

رولبرینگ های استوانه‌ای

این نوع قطعات به‌ گونه‌ای طراحی شده‌اند که بیرینگ ها مستقیماً با حلقه داخلی هماهنگ شوند. نمونه‌های استوانه‌ای طراحی سرراستی دارند و به همین خاطر جزو ساده‌ترین رولبرینگ ها به شمار می‌روند. همین نوع طراحی باعث می‌شود نمونه های استوانه‌ای در تحمل فشارهای شعاعی بسیار کارا باشند و به همین خاطر معمولاً در چرخ‌های خودروها بکار می‌روند.

رولبرینگ های مخروطی

انواع مخروطی قطعه موردبحث ما مشابه نمونه‌های استوانه‌ای هستند اما حلقه‌های داخلی و خارجی آن‌ها با غلتک‌های مخروطی شکل هماهنگ می‌شوند. به خاطر اینکه سطوح تحمل فشار این نوع رولبرینگ ها زاویه‌دار هستند بنابراین می‌توانند میزان معینی از فشارهای محوری و شعاعی را تحمل کنند. مدل های مخروطی معمولاً در چرخ‌هایی که نیروی پیشرانه را دریافت نمی‌کنند بکار رفته‌اند.

رولبرینگ های سوزنی

این قطعات به‌طور قابل‌توجهی طویل‌تر و نازک‌تر از نمونه‌های استاندارد هستند. درحالی‌که پهنای نمونه های عادی اندکی بیشتر از طول آن‌هاست اما پهنای رولبرینگ های سوزنی حداقل ۴ برابر طول آن‌ها خواهد بود و به خاطر ابعاد نسبتاً جمع‌وجور خود در کاهش اصطکاک قطعاتی که در فضاهای محدود بکار رفته‌اند مؤثر خواهند بود. چنین قطعاتی معمولاً در گیربکس خودروهای اتوماتیک، کمپرسورها و پمپ‌ها بکار رفته‌اند.

کاربرد رولبرینگ

این قطعه پرکاربرد در بخش‌های گوناگون خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. از جمله بخش‌هایی که می‌توان از بلبرینگ و رولبرینگ استفاده کرد می‌توان به گیربکس، کمپرسور، اکسل، پلوس، فرمان، دینام، چرخ و… اشاره کرد.

تفاوت بلبرینگ و رولبرینگ

اگرچه طراحی کلی دو قطعه یاد شده مشابه یکدیگر است اما تفاوت‌هایی نیز وجود دارد. در بلبرینگ‌ها از توپ‌های فلزی استفاده شده درحالی‌که رولبرینگ دارای غلتک‌هایی با اشکال گوناگون سوزنی، مخروطی و استوانه‌ای است. همچنین قطعات موردبحث در برابر فشارهای شعاعی مقاومت دارند درحالی‌که بلبرینگ‌ها بیشتر برای تحمل نیروهای محوری بکار می‌روند.

انواع رولبرینگ

از انواع رولبرینگ های بکار رفته در خودرو می‌توان به مدل های سوزنی، استوانه‌ای و مخروطی اشاره کرد.