انواع بلبرینگ

در مورد انواع کاربرد بلبرینگ چه می دانید؟ اگر نیاز به اطلاعات کاملتری درباره بلبرینگ ها دارید، تیم تولید محتوا وبسایت انتاکالا در این مقاله به طور کامل به معرفی، بررسی انواع بلبرینگ ها، انواع کاربرد بلبرینگ و اجزای سازنده آن پرداخته است.

بلبرینگ چیست؟

بلبرینگ از دو کلمه ball وbearing  تشکیل شده است. در زبان فارسی به معنای یاتاقان توپی می باشد. اگر به دستگاه های بزرگ و وسایل مکانیکی و چرخ های اتومبیل ها و ماشین های سنگین توجه کرده باشید. می بینید که به راحتی و نرمی حرکت می کنند. این اجسام سنگین به واسطه وسیله به نام بلبرینگ به چرخش در می آیند. یکی از مفیدترین اختراعات بشر بلبرینگ بود تا بوسیله آن، برای حرکت اجسام سنگین از ساییدگی و اصحکاک جلوگیری کنند. با استفاده از این وسیله به جای ایجاد ساییدگی اجسام در کنار هم به گردش در می آیند. بدون بلبرینگ، لوازم مورد استفاده برای چرخش در سریعترین زمان ممکن نیاز به تعویض دارند.

بیرینگ های غلتشی شامل دو عدد رینگ و مجموعه ای از اجزاء غلتنده که در مسیر مشخصی داخل رینگ ها حرکت می کنند، هستند. بلبرینگ ها نیز نوعی از بيرينگ های غلتشی هستند.  تمامی بلبرینگ های استاندارد دارای اجزائی مانند ساچمه یا رولر استوانه‌ی یا رولر سوزنی یا رولر مخروطی یا رولر بشکه ای متقارن یا رولر بشکه ای نامتقارن می باشند.

نوع بيرينگ غلتشی، از روی شکل های استاندارد این اجزاء چرخنده مشخص می شود. برای مثال اگر شکل اجزا اجزاء چرخنده بشکل ساچمه باشند، به آنها بلبرینگ و اگر شکل اجزاء چرخنده به شکل رول(استوانه یا مخروط) باشد آن را رولبرینگ می نامند. 

 برای ایمن شدن فضای چرخش اجزای غلتنده و جلوگیری از انحراف آنها از هم و برخورد به جداره بلبرینگ یا رولبرینگ، تمامی اجزا درون یک قفس مهار شده اند. در بیرینگ های قابل تفکیک، نگه داشتن مجموعه اجزاء کنار هم که باعث تسهیل در نصب ببرینگ ها می شود، از دیگر وظایف قفسه ها است.

انواع کاربرد بلبرینگ

به دلیل گرد بودن ساچمه ‌ها، فشار وارده بر بلبرینگ، در نقطه ی تماس دو سطحی که بر روی هم حرکت می کنند کوچک می شود. از این طریق برای آن دو حرکتی بسیار نرمی را ایجاد می کند.

از مهمترین کاربردهای بلبرینگ ، کاهش شدت اصطکاک بین سطوح در حال حرکت می باشد.  محور یا شفت در حال چرخش و محفظه بلبرینگ، مانع ازکشیده‌ شدن این سطوح بر روی هم می شود. این عمل به وسیله ساچمه های کرد و دو کنس با سطوح صیقلی و صاف، سطح تماس آنها را کاهش می‌دهد.

نحوه کار بلبرینگ

فشار حرکت در بلبرینگ ها  از لایه ی خارجی به گوی‌ها و سپس از گوی ها فشار به لایه ی داخلی منتقل می شود. به دلیل کروی بودن گوی ها، نقطه ی تماس اندکی با لایه‌های درونی و بیرونی دارند. این حجم از نقطه تماس باعث نرم حرکت کردن آن ها می شود. یکی از پیامدهای این نقطه تماس کوچک این است که اگر فشار بیش از حدی به گوی‌ها وارد شود می‌تواند موجب تغییرشکل یا خردشدن آن ها شود. برای حل این مشکل می توان از یاتاقان‌های غلطکی یا یاتاقان‌های غلطکی مخروطی‌شکل استفاده کرد.بلبرینگ‌های محوری نوعی بلبرینگ‌ است که نمی تواند بار محوری شدیدی متحمل شود برای سرعت‌های پایین در نظر گرفته شده‌اند. از این نوع بلبرینگ در میز های گردان استفاده می شود.

تاریخچه تولید بلبرینگ

انسان در پی به گردش در آوردن اجسام (غلتش یا حرکت غلتشی) بسیار ساده تر و آسانتر از ساییدن آن ها ( لغزش یا حرکت لغزشی) بر روی هم می باشد. در همین زمان بود که بلبرینگ ها اختراع شدند. مثلا: چرخ های دوچرخه را مانند نقش ساچمه در بلبرینگ ها تصور کنید که اگر به جای چرخ چیزی مانند اسکی را به جای آن قرار دهیم آنوقت حرکت دادن آن به دلیل وجود اصطحکاک بالا در خلاف جهت حرکت چرخ (قانون سوم نیوتن) بسیار مشکل خواهد بود. بنابراین غلتیدن دو سطح روی هم (حرکت غلطشی) بسیار آسان تر از آن خواهد بود که بر روی هم بلغزند (حرکت لغزشی).

اجزای اصلی بلبرینگ

• قفسه
• ساچمه
• رینگ خارجی
• کاسه نمد فلزی
• رینگ داخلی

روش ساخت بیرینگ ها

برای داشتن توانایی سختی پذیری تا مغز قطعه، بلبرینگ و رینگ ها و اجزای غلطتنده را معمولا از فولادهای کرم دار می سازند. در بعضی موارد نیز از فولادهای سخت شونده سطحی استفاده می گردد.

با وجود اینکه شرکت های سازنده بلبرینگ و رولبرینگ اطلاعات دقیق آلیاژ فولاد بکار رفته در محصولاتشان را به هیچ عنوان افشا نمی کنند، دو آلیاژ که در ساخت بلبرینگ استفاده می شود AISI 420 و AISI 52100 هستند.

بسته به نوع استفاده و انواع کاربرد بلبرینگ ها از آلیاژ به خصوصی در ساخت آن استفاده می شود. برای مثال بلبرینگ های بزرگ، مثل بلبرینگ های بشکه‌ایی بزرگ، از کوئچ و تمپر کردن فولاد با قابلیت سختی پذیری سطحی بالا تولید می شوند. در بیرینگ های ویژه که فشار و حرارت زیادی را متحمل می شوندو نباید در معرض زنگ زدن باشند، از فولادهای مقاوم به حرارت یا فولادهای زنگ نزن به همراه پلاستیک، سرامیک یا مواد مخصوص دیگر استفاده می شود.

با توجه به کاربرد مخصوص همچنین قفس بلبرینگ یا بیرینگ ها (بلبرینگ و رولبرینگ) نیز از مواد خاص ساخته می شوند. برای مثال معمولا به روش پرس کاری ورق و از ورق های فولادی ساخته می شوند. گاهی برای بخری کاربردها از ورق برنجی نیز استفاده می شود. همچنین از پلاستیک، برنج، آلیاژهای سبک  با فولاد و در بعضی موارد از آهن زینتر شده (تف جوشی شده) یا از رزین فنولی با لایه های الیاف نخی در ساخت قفسه های یکپارچه، استفاده می شود. این قفس های یکپارچه اما بیشتر از مواد ترموپلاست تزریق شده در قالب، خصوصا از پلی امید تقویت شده با الیاف شیشه ساخته می شوند.

انواع کاربرد بلبرینگ

بیرینگ ها با توجه به انواع کاربرد بلبرینگ دسته بندی می شوند. برای مثال مشخصه اصلی تمایز بین بیرینگ های شعاعی از بیرینگ های محوری راستای اعمال بار اصلی به آنها می باشد. همچنین شکل اجزای غلتنده نیز نشانه اصلی تمایز بین بلبرینگ ها و رولبرینگ ها می باشد. بلبرینگ ها بصورت کلی به دو دسته بلبرینگ و رولبرینگ تقسیم می شوند. هر کدام از این نوع به دسته بندی دارند.

معرفی انواع بلبرینگ

• بلبرینگ های شیار عمیق
• بلبرینگ های تماس زاویه ای
• بلبرینگ های کف گرد (شامل: بلبرینگ های کف گرد یک ردیفه، بلبرینگ های کف گرد دو ردیفه)
• بلبرینگ های خود تنظیم

بلبرینگ شیار عمیق 

کاربردی ترین بلبرینگ در صنعت، بلبرینگ های شیار عمیق یا Deep groove ball bearings می باشند که در انواع کاربرد بلبرینگ کارایی دارد.  همانطور که از نام آن فهمیده می شود، در هر رینگ یک شیار عمیق دایره ای با شعاعی برابر با شعاع ساچمه وجود دارد که توان تحمل بارهای شعاعی زیاد به همراه مقدار بسیار کم نیروهای محوری را به آن می دهد. این ویژگی کاربرد وسیعی در صنعت را شامل این بلبرینگ کرده است.

 اندازه و تعداد ساچمه ها توسط معادلات مربوط و با توجه به الاستیسیته رینگ ها محاسبه می گردد. رینگ داخلی پس از قرارگیری تمامی ساچمه ها، هم مرکز با رینگ خارجی قرار می گیرد. پس از مرتب کردن ساچمه ها با فواصل منظم در فضای بین رینگ ها می توان قفسه را روی ساچمه ها مونتاژ کرد. قفسه های دو تکه که از پرسکاری ورق فولادی یا برنجی ساخته شده اند، در بلبرینگ های شیار عمیق کاربرد دارند. نیمه های قفسه توسط پرچ یا خم کردن لبه های خار مانند به هم وصل می شوند.

در این بلبرینگ گاهی  از قفس های پلاستیکی نیز استفاده می شود. در نمونه های پلاستیکی، لب های نگهدارنده قابل انعطافند تا براحتی و با فشار داخل بلبرینگ و ساچمه ها چفت شوند. نوع دو ردیفه این بلبرینگ قابلیت تحمل بارهای خمشی را نیز دارد . همچنین بلبرینگ های شیار عمیق قابلیت باز شدن و گریس کاری مجدد را ندارند.

بلبرینگ های شیار عمیق نوع  S

 اگر رینگ داخلی بلبرینگ های شیار عمیق دنباله داشته باشد، به آن بلبرینگ های شیار عمیق نوع s می گویند. در این نوع از بلبرینگ که برای کاربرد انواع بلبرینگ ساخته می شود، به یک طرف رینگ داخلی، یک رینگ قفل کن خارج از مرکز نصب می شود و یا خود رینگ داخلی بلندتر طراحی شده و روی آن دو پیچ تنظيم قرار می گیرد.

این بلبرینگ ها حلقه آب بند لاستیکی دو طرفه و در مواردی هم زبان هایی روی رینگ های داخلی هستند که  جهت حفاظت از حلقه آب بند استفاده می شود. در این نوع بلبرينگ ها برای اینکه با چرخش داخل محفظه چدنی با فولادی مخصوص  بتواند خود را با اشکالات احتمالی تطبیق دهد، سطح خارجی رینگ بیرونی به شکل کروی سنگ زده می شود. اشکالات احتمالی شامل عدم تراز بودن شفت یا اشکال موقعیت قرارگیری بلبرینگ، تطبيق بلبرینگ ها عموما در ماشین آلات کشاورزی، نوار نقاله ها و ماشین آلات ساختمانی می شود.

بلبرينگ های شیار عمیق با شیار جازنی

 این نوع بلبرینگ دارای ساچمه ها  هایی هستند که نمونه اولیه بلبرینگ های شیار عمیق بدون شیار جازنی دارای آن می باشند .ساچمه ها را از طریق شیارهایی که در یک طرف این بلبرینگ ها روی لبه هر دو رینگ داخلی و خارجی هستند، جا زد. به دلیل اینکه در این نوع بلبرینگ شیارهای جازنی خارج خواهند شد، جهت تحمل بارهای محوری زیاد مناسب نمی باشند. نوع بدون شیار جازنی کاربرد بیشتری دارند.

بیرینگ دینام

 این نوع بلبرینگ نیز بسیار مشابه شیار عمیق است با این تفاوت که در رینگ خارجی  خارجی فقط یک لبه وجود دارد. بنابراین اجزاء آن می توانند براحتی از بیرینگ جدا شوند. بلبرینگ دینام بار محوری در یک جهت را می تواند تحمل کند. بیرینگ ها را با لقی محوری کمی مونتاژ می شوند، تا امکان تغییرات جزئی در طول شفت و محفظه بیرینگ وجود داشته باشد. بنابراین مهار نمودن شفت در راستای محوری با استفاده از دو روی هم راحت انجام می شود.

 در این نوع بلبرینگ امکان نصب رینگ داخلی با ساچمه ها و قفسه به صورت جداگانه وجود دارد. ساچمه ها توسط قفسه ایی با مقطع U شکل از جنس برنج یا فولاد و یا قفسه های یکپارچه از جنس پلی آمید تقویت با الیاف شیشه نگه داشته می شوند. با وجود اینکه قطر خارجی تمام رولبرینگ ها تلرانس منفی دارند، اما بیرینگ های دینام تلرانس  mm 0.01 + دارند. مثال های استفاده از این نوع بلبرینگ، دینام، استارت خودرو، جارو برقی، قطب نما و … هستند. جالب است بدانید، در اکثر صنایع از بلبرینگ شیار عمیق سری ۶۰۰۰ به عنوان بلبرینگ دینام استفاده می شود.

بلبرینگ خود تنظیم 

بلبرینگ ها‌ی خود تنظیم ( Self-aligning ball bearings) قابلیت تنظیم در شرایط ناهمراستایی شفت را دارند. بلبرینگ ها‌ی خود تنظیم با ابعاد متوسط و پر مصرف با حلقه آب بند با گریس کافی تا پایان عمر مفید  تولید می شوند. این نوع بلبرینگ در ماشین آلات کشاورزی، نوار نقاله ها و .. استفاده شده اند.

بلبرینگ تماس زاویه‌ایی

در بلبرینگ تماس زاویه‌ایی ( Angular contact ball bearings) رینگ داخلی و رینگ خارجی آن بطور نسبی با هم جابجا می شوند و باعث  قابلیت تحمل  بار محوری و بار شعاعی به طور همزمان می شود. این بلبرینگ ها در انواع مختلف ۱۵ و ۲۵ و ۴۰ درجه تولید می شوند .در این نوع بلبرینگ هر چه مقدار زاویه تماس بیشتر باشد، قدرت تحمل بار محوری نیز بیشتر می شود.

بلبرینگ تماس زاویه ایی به 3 دسته تقسیم می شود:

• بلبرینگ تماس زاویه ایی یک ردیفه  (Single row angular contact ball bearings)
• بلبرینگ تماس زاویه ایی دو ردیفه یا دوبل (Double row angular contact ball bearings)
• بلبرینگ تماس زاویـــه ایی چهار نقطه تماس (Four-point contact ball bearings)

بلبرینگ ها‌ی تماس زاویه ایی یک ردیف قادر به تحمل بارهای محوری  بالا هستند. این بلبرینگ ها به صورت O , X  یا پشت سر هم (طرح عمومی) مونتاژ می شوند.

بلبرینگ محور با زاویه تماس ۱۵ و ۲۵ درجه، بلبرینگ های دقیقی می باشند. از این بلبرینگ در تجهیزاتی با محور دوران دقیق و بدون لقی مانند کارگیر ماشین های ابزار (ماشین های تراش ، فرز و سی ان سی) استفاده می شود. این نوع بلبرینگ با زاویه‌ی ۱۵ درجه برای سرعت های بالا و با زاویه ۲۵ درجه جهت تحمل بارهای محوری بالا کاربرد دارند .

بلبرینگ تماس زاویه‌ایی دو ردیفه مشابه بلبرینگ های تماس زاویه‌ایی یک ردیفه با چیدمان O  و قادر به تحمل بارهای سنگین شعاعی و محوری می باشند. این بلبرینگ ها در انواع بدون حلقه آب بند یا با حلقه آب بند و همچنین رینگ داخلی آنها در دو نوع قابل جدا سازی و غیر قابل جدا سازی تولید می شوند.

بلبرینگ کف گرد 

بلبرینگ کف گرد ( Thrust ball bearings) قادر به تحمل نیروهای محوری( و نه شعاعی) بالا هستند. این نوع بلبرینگ که دو نوع یک طرفه و دو طرفه دارد، براساس جهت تحمل بار نام گذاری شده است. به این صورت که بلبرینگ های کف گرد دو طرفه قادر به تحمل بار محوری از بالا و پایینند، اما  بلبرینگ های کف گرد یک طرفه فقط قادر به تحمل بار محوری از یک سمت می باشند .

بیرینگ های مقطع باریک 

بیرینگ های مقطع باریک، ابعاد مقطع شان نسبت به قطرشان بسیار کوچک است به همین علت موجب صرفه جویی در فضا و صلبیت و دقت بالا می شوند . تمام اندازه های بیرینگ های مقطع باریک برخلاف استاندارهای سایر بیرینگ ها که با افزایش قطر ضخامت نیز افزایش می یابد، یکسان هستند. بیرینگ های مقطع باریک در صنعت هوا و فضا  فیکسچرهای جوشکاری و ربات های صنعتی استفاده می شوند. رولبرینگ ها نوعی بلبرینگ ها می باشند اما قدرت تحمل بار بیشتر و سرعت پایین تری نسبت به بلبرینگ ها دارند.

انواع رولبرینگ

• رولبرینگ های استوانه ای، رولبرینگ های استوانه ای کف گرد، رولبرینگ های استوانه ای ضربدری، برینگ های پرغلتک استوانه ای
• رولبرینگ های سوزنی، رولبرینگ های سوزنی با پوسته کشیده شده، رولبرینگ های سوزنی کف گرد
• رولبرینگ های مخروطی (شامل: رولبرینگ های مخروطی تک ردیفه و رولبرینگ های مخروطی دو ردیفه)
• رولبرینگ های بشکه ای، رولبرینگ های بشکه ای کف گرد

انواع شکل ساچمه و رولر در بلبرینگ ها و رولبرینگ ها

• رولر بشکه اي رولر بشکه ایی نا متقارن در رولبرینگ ها
• رولر بشکه اي رولر بشکهای متقارن در رولبرینگ ها
• رولر سوزنی در رولبرینگ ها
• رولر استوانه ای در رولبرینگ ها
• ساچمه در بلبرینگ ها
• رولر مخروطی در رولبرینگ ها

روشهای استفاده از بلبرینگ

استفاده از بلبرینگ بهترین راه های چرخش و کاستن اصطکاک و بسیار راحت می باشد. برای مثال برای به گردش در آوردن چرخ های اتوم بیل در صورت نبود بلبرینگ باید فلز دور چرخ با قدرت چرخیده شود و باعث حرکت خودرو شود. در صورت نبود بلبرینگ قطعات بسیار سریعتر فرسوده می شدند و حداکثر سرعت خودرو ها و چرخش لوازم بسیار کم بود. حرکت دستگاه های سنگین پس از استفاده از بلبرینگ بسیار ساده تر و با کاهش اصطحکاک و ساییدگی نرم تر شده است.

 بار وارده بر بلبرینگ

بار وارد شده بر بلبرینگ ها سه نوع است. این سه نوع radial  (شعاعی) وaxial  (محوری) وredial  & axial یا moment به معنی در لحظه  است. ایجاد هر کدام از این نوع فشار بستگی به نوع و کیفیت بلبرینگ و روش های استفاده دارد.

  بلبرینگ با تحمل بار radial یا شعاعی

در این نوع فشار، بار بصورت شعاعی بر بلبرینگ فشار وارد می کند.  این نوع از فشار معمولا در موتورهای الکترونیکی مانند موتور کولر و آب و... استفاده می شود.

بلبرینگ با تحمل بار axial یا شعاعی

در این نوع بلبرینگ فشار بار بر روی ناحیه ی اتصال دو قرقره می باشد. این نوع بلبرینگ در صندلی های گردان، دستگاه های سرگرمی شهربازی، هارد دیسک ها و... وجود دارد .

 بلبرینگ با تحمل بار لحظه ای یا moment load

وقتی در شرایطی هر دو نوع فشار گفته شده وحود داشته باشد، این نوع بلبرینگ به کمک می آید. به عنوان مثال در چرخ خودرو ها که هم وزن و هم فشار از نواحی مختلف وجود دارد، این نوع بلبرینگ کارآمد است. به طور کلی 3 نوع بلبرینگ وجود دارد که دارای تحمل بار thrust و radial و یا هر دو باشد.

چهارشاخ گاردان چیست؟

چهارشاخ گاردان وسیله‌ای مکانیکی است. یک یا چند میله چرخان به یکدیگر متصل می‌شود و امکان انتقال گشتاور یا حرکت چرخشی را فراهم می‌کند و همچنین امکان انتقال نیرو بین دو نقطه را می‌دهد که با یکدیگر همخوانی ندارند. چهارشاخ گاردان در اشکال، اندازه‌ها و پیکربندی‌های متنوعی قرار گرفته‌اند.

چهارشاخ گاردان اجازه می‌دهد تا میله‌های درایو با سیستم تعلیق به سمت بالا و پایین حرکت کنند و در حالی که میله در حال حرکت است و هنگامی که میله درایو در یک خط مستقیم بین چرخ‌های گیربکس و درایو نباشد، امکان انتقال قدرت وجود داشته باشد.

اتصال U و نحوه کار چهارشاخ گاردان

وسایل نقلیه چرخ‌دنده عقب دارای چهارشاخ گاردان (یا اتصالات U) در هر دو انتهای میله محور هستند. اتصالات U به یوغ‌هایی متصل می‌شوند. همچنین باعث می‌شود میله‌های درایو به جلو و عقب حرکت کنند. زیرا وقتی وسیله نقلیه از دست‌انداز و یا جاده عبور می‌کند. به طور موقت میله را کوتاه یا طولانی می‌کند. وسایل نقلیه محرک جلو نیز از دو اتصال به نام اتصالات سرعت ثابت (یا CV) استفاده می‌کنند. اما نوعی متفاوت هستند که همچنین تغییرات فرمان را جبران می‌کنند.

در وسایل نقلیه درایو عقب، هنگام تعامل دنده درایو، یکی از نشانه‌های اتصال U فرسوده، صدای «چکاچک» است. در وسایل نقلیه درایو جلو، اتصالات CV معمولاً هنگام حرکت، سروصدای چکاچک ایجاد می‌کنند. اتصالات CV با پوشش‌های لاستیکی محافظ پوشانده شده است. اگر این پوشش‌ها شکسته و یا آسیب دیده باشند، اتصالات CV روغن‌کاری خود را از دست می‌دهد و در اثر آلودگی و رطوبت آسیب می‌بیند.

کاربرد چهارشاخ گاردان

در شكل سنتی اتومبیل‌های سواری و بسیاری از كامیون‌ها هم اكنون نیز برای انتقال حركت از موتور و جعبه‌دنده به چرخ‌های عقب از یك میله رابط به نام میل گاردان استفاده می‌كنند. فقط بعضی ماشین‌ها مثل فولكس واگن به دلیل قرار داشتن موتور در عقب، از این قاعده مستنثنی بودند.

چهارشاخ گاردان در بخش‌های مختلف شامل هواپیما، وسایل، مکانیسم‌های کنترل، الکترون کاربرد دارد. همچنین ابزار دقیق، ابزارهای پزشکی و نوری، لوازم جانبی، رادیو، چرخ خیاطی، ماشین‌آلات نساجی و درایوهای ابزار است.

چهارشاخ گاردان از جنس استیل یا ترموپلاستیک است. چهارشاخ گاردان با جنس فولاد حداکثر ظرفیت تحمل بار را برای سایز مشخص دارند. چهارشاخ گاردان با اجزاء ترموپلاستیک در مصارف صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. در کاربردها، از ویژگی های روان‌کننده، وزن سبک، فشار ناچیز، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت عملکرد در سرعت بالا بهره برده می‌شود.

چهارشاخ گاردان در ساخت و سازهای ویژه، مانند چهارشاخ گاردان توپی نیز موجود است و برای کار با سرعت بالا و برای حمل گشتاورهای بزرگ استفاده می شود. هر دو در اندازه های کوچک و استاندارد در دسترس هستند.

 

 

خصوصیات عمومی چهارشاخ گاردان

ویژگی اصلی چهارشاخ گاردان انتقال حرکت غیریکنواخت از طریق اتصال است. نسبت سرعت زاویه‌ای بین میله‌های ورودی و خروجی محور متغیر از نظر چرخشی در هر چرخه است. این نوسان که همراه با شتاب‌های زاویه‌ای مربوطه باشد، با زاویه عملکرد افزایش می‌یابد. این افزایش می‌تواند تا 15٪ از سرعت زاویه‌ای (در صورت زاویه کار 30 درجه) باشد. در انتخاب چهارشاخ گاردان، تأثیر این نوسانات بر گشتاور استاتیک، گشتاور اینرسی و عملکرد سیستم باید در نظر گرفته شود.

انواع چهارشاخ گاردان

دو نوع اصلی چهارشاخ گاردان وجود دارد. آن‌ها را بنام نوع A وB  می نامند. تنها تفاوت واقعی كه این دو نوع دارند در نوع خار نگهدارنده بلبرینگ های آنان است. در سایر موارد شبیه هم هستند و دستورالعمل یكسانی برای تعویض آن‌ها وجود دارد .

 نوع A چهارشاخ گاردان

دارای یك خارC  شكل است. در داخل شیار طوقه نگهدارنده بلبرینگ ها قرار می‌گیرد. می توان آن را با استفاده از سمبه با نوك تیز بیرون آورد.

 نوع B چهارشاخ گاردان

دارای یك خار حلقوی است. در داخل شیار طوقه نگهدارنده بلبرینگ‌های چهارشاخ گاردان قرار دارد. با استفاده از یك خاركش كه با آن می‌توان این خارe مانند را ابتدا باز كرده و سپس بیرون آورد. اغلب اوقات لازم است كه برای بیرون آوردن این خار، درپوش آن را سوراخ كنید تا راحت‌تر بیرون آید .

عیب‌یابی چهارشاخ گاردان و میل گاردان

چهار شاخ گاردان یكی از مهم‌ترین اتصالات موجود در اتومبیل است. خرابی سیستم چهارشاخ گاردان مشکل اساسی در روند کاری اتومبیل ایجاد می‌کند. اما با انجام بازدیدهای دوره‌ای یا تعویض به موقع آن می‌توان از پیش آمدن این مشكل جلوگیری كنند.

چک کردن وضعیت چهارشاخ گاردان

برای اینكه وضعیت و میزان خلاصی چهارشاخ های ماشین را چك كنید. ماشین را با جك بالا ببرید. زیر محور عقب ماشین را با بلوك‌هایی محكم بالا نگه دارید. ماشین را در حالت خلاص قرار دهید. ترمز دستی را بكشید در این حالت میل گاردان را با دست به چپ و راست بچرخانید. اتصال آن را از نظر داشتن خلاصی و بازی بیش از اندازه مورد بررسی قرار دهید. اگر خلاصی آن بیش از اندازه بود نسبت به تعویض آن اقدام كنید. همینطور دقت كنید نشانه‌هایی از زنگ‌زدگی وجود نداشته باشد. چون این امر به مفهوم آن است كه چهارشاخ گاردان فاقد گریس و خشك كار كرده است. در این صورت صدمه دیده و باید به سرعت عوض شود.

کوتاه بودن میل گاردان

ایجاد صدا در زیر میل گاردان یا تقه زدن، مخصوصاً زمانی که گاز را کم می‌کنیم. همچنین زمانی که به طور ناگهانی روی پدال گاز فشار می‌دهیم. دلیل بر این است که از ناحیه چهار شاخه لقی به وجود آمده است. برای کمتر شدن این ایراد و برای اینکه از نیروی گریز از مرکز میل گاردان در موقع گردش، جلوگیری شود. سعی شده است که در حد امکان میل گاردان را کوتاه‌تر بسازند. همچنین می‌توان در وسائل نقلیه بزرگ، ۲ یا ۳ قفل به صورت مفصل با عبور از وسط بلبرینگ قرار داد.

مزیت دیگر کوتاه بودن میل گاردان این است که از نیروی موتور کاسته نمی‌شود. عیناً به دیفرانسیل منتقل شده و اتومبیل دارای قدرت بیشتری می‌شود. به همین علت در بعضی از اتومبیل‌ها (اکثر اتومبیل های جیپ) دیفرانسیل را جلو قرار می‌دهند. در بعضی وسایل نقلیه یک دیفرانسیل جلو و یکی در عقب می‌گذارند که در این صورت این گونه وسایل نقلیه را جفت دیفرانسیل می‌گویند. البته در اتومبیل‌های امروزی، میل گاردان حذف شده است.

 

عیب‌های احتمالی چهارشاخ گاردان

هنگامی كه اتصال U  شكل چهارشاخ دچار مشكل می‌شود و وضعیت نامناسبی دارد. این موضوع را می‌توانید از طریق دقت كردن در صدایی شبیه برخورد فلز با فلز و به هنگامی كه دنده ماشین درگیر است (ماشین در دنده است) متوجه شوید.

این  موضوع به معنی وجود خلاصی بیش از اندازه در اتصال چهارشاخ گاردان است. باید در اسرع وقت در رفع آن بكوشید. علائم دیگری كه به هنگام خرابی چهارشاخ گاردان وجود دارد عبارتند از: لرزش میل گاردان، كه به خصوص در سرعت‌های بین 25 تا 35 مایل بر ساعت (39 تا 56 كیلومتر در ساعت) بیشتر قابل احساس كردن است، لرزش به هنگام گاز دادن و شتاب گرفتن موتور و صدای جیر جیر.

تعویض چهارشاخ گاردان

هر چند این روزها دیگر این گونه ماشین‌ها تولید نمی‌شوند. هنوز در مدل‌های قدیمی و در كامیون‌ها و ماشین‌های سنگین چهارشاخ گاردان استفاده می‌شود.

در اتومبیل‌های امروزی هم مانند پراید و پژو و تقریبا تمام مدل‌های جدید به دلیل اینكه چرخ‌های متحرك در جلو قرار دارند، لزوم استفاده از میل گاردان وجود ندارد. این قطعه از این اتومبیل‌ها حذف شده است. چون وجود چنین قطعه‌ای به دلیل اینكه طول آن زیاد است. مرتب بالانس آن به هم می‌خورد و باعث لرزش ماشین می‌شود. احتمال خرابی آن بالا است. به ویژه كه ارتباط آن با دیفرانسیل و هزار خاری هم از طریق یك قفل مكانیكی قابل انعطاف به نام  چهار شاخ گاردان یا Universal Joint صورت می‌گیرد.

 این قطعه هم به دفعات زیاد دچار مشكل و فرسودگی می‌شود و باعث ایجاد لرزش در ماشین می‌شود. كما اینكه اگر زمانی این قفل بشكند، علاوه بر اینكه خطر واژگونی ماشین را در پی دارد. باعث از حركت ماندن ماشین هم می‌شود و امكان ادامه حركت را می‌گیرد .

لقی بیش از اندازه آن كه به دلیل فرسودگی یاتاقان های داخلش است. باعث لرزش و نوسان ماشین در دورهای خاصی می‌شود. كه گاهی بسیار آزاردهنده است . بازدید از قفل گاردان ساده است. كافی است در زیر ماشین قرار بگیرید و با چرخاندن توسط دست لقی آن را بررسی كنید. تعویض آن هم زیاد مشكل نیست. فقط باید نكات ایمنی رعایت شود.

 

 

برای تعویض قفل گاردان به چه ابزارهایی نیاز داریم؟

•  گیره
• چكش
• پانچ (سمبه)
• پمپ گریس زنی
• پارچه تنظیف
• دستكش لاستیكی (اختیاری)

اگر این خار را سالم بیرون نیاورده‌اید، مشکلی به وجود نمی‌آید. زیرا هنگامی كه قطعات چهارشاخ گاردان را از بازار خریداری می‌كنید، خار سالم هم همراه آن است.

قبل از شروع به كار:

• این دستورالعمل را به دقت بخوانید و اطمینان حاصل كنید كه آن را فهمیده‌اید.
• تمام ابزار و وسایل موردنیاز را قبل از شروع كار آماده كنید .
• به اندازه كافی وقت برای این كار در نظر بگیرید؛ چون نباید در انجام این كار عجله كرد .
• در هر جایی كه شما كار می‌كنید، موضوع رعایت نكات ایمنی راس همه مسائل قرار دارد، به همین جهت مواظب قطعات داغ و اشیاء تیز و برنده و مواد خطرناك باشید .
• این دستورالعمل‌ها را هنگام كار بخاطر داشته باشید و در صورت نیاز از اطلاعات موجود در دفترچه تعمیر ماشین هم استفاده كنید یا از یك تعمیركار با تجربه كمك بگیرید.
• تا از ایمن و سالم بودن قطعه ای اطمینان حاصل نكرده اید آن را روی ماشین نصب نكنید .
• هیچ گاه در زیر ماشینی كه فقط زیر آن جك قرار داده‌اید نروید. همواره از پایه‌های نگهدارنده برای بالا نگه داشتن ماشین استفاده كنید. محلی كه كار می‌كنید باید محكم، صاف و تراز باشد. هیچگاه در محلی كه روغن ریخته است و لیز است زیر ماشین جك نزنید .

مقاله پیشنهادی: بررسی انواع تجهیزات انتقال قدرت

باز كردن چهارشاخ گاردان

خار نگهدارنده چهارشاخ را بیرون آورید.

• روی قسمت‌های مختلف گاردان نشانه بزنید. چون اگر این نشانه‌گذاری رعایت نشود ممكن است خط مربوط به بالانس گاردان به هم بخورد و باعث لرزش ماشین شود.
• قسمت U شكل چهارشاخ را در گیره قرار دهید.
• با استفاده دو عدد مغزی آچار بكس، یكی با قطر كوچكتر از شیار و دیگری با قطر بزرگتر از آن كه یكی نقش فشاردهنده و دیگری نقش گیرنده را بازی می‌كند بلبرینگ‌های چهارشاخ را بیرون آورید.
• اگر در این حالت باز هم بلبرینگ بیرون نیامد با نزدیك كردن فك‌های گیره به هم این كار را انجام دهید.
• مفصل چهارشاخ را به اندازه یك چهارم دور بچرخانید و آن را بیرون آورید.

سوار كردن چهارشاخ گاردان

• قبل از نصب قطعات نو بررسی كنید كه آیا به اندازه كافی با گریس چرب شده‌اند.
• با استفاده از همان آچار بكس كوچك‌تر، بلبرینگ را فشار دهید تا در جای خود قرار بگیرد. دومین بلبرینگ را هم در گیره قرار دهید. بر آن فشار دهید تا در جای خودش قرار بگیرد. 

تولیدکنندگان قطعات خودرو و چهارشاخ گاردان

شرکت‌های تولید‌کننده و واردکننده قطعات خودرو و چهارشاخ گاردان مختلفی در کشور وجود دارند که به برخی از آن‌ها در زیر اشاره می‌کنیم.

امکو

شرکت مادر تخصصی مهر خودرو جهان با برند تجاری امکو با هدف تولید و توزیع و تامین کننده قطعات انواع خودروهای داخلی و خارجی (سبک و سنگین) و همچنین تولید و مونتاژ لنت ترمز و دیسک و صفحه کلاچ و… تحت نام امکو در سال ۹۰ تاسیس و راه اندازی گردید.

شرکت تولید قطعات یدکی ایران

شرکت تولید قطعات یدکی ایران دارای دو دفتر در تهران و دو سایت که در خیابان‌های سوم و چهاردهم شهرک صنعتی هشتگرد واقع شده‌اند است. شرکت قطعات یدکی ایران توانسته خواسته‌های خودروسازان را در بازارهای داخلی و خارجی با کیفیت مطلوب مطابق با استانداردهای جهانی، تحویل به موقع و قیمت مناسب برآورده سازد.

هم اینک این شرکت یکی از بزرگ‌ترین مجموعه‌های خصوصی تولید قطعات یدکی خودرو در ایران است. همچنین هم اکنون، قیمت این قطعه (چهارشاخ گاردان) با توجه به نوع کاربرد در محدوده قیمتی کمتر از 100 هزارتومان است.