طراحی هسته بلبرینگهای کشویی آنها را قادر میسازد تا دو نوع اصلی بار را به طور همزمان تحمل کنند. مکانیسم یاتاقان ارتباط نزدیکی با خواص فیزیکی فیلم روغن روانکاری دارد. در اینجا نگاهی به نحوه پشتیبانی از این دو بار می اندازیم:
1.بار شعاعی: نیروی پشتیبانی عمود بر محور
هنگامی که گردن شفت می چرخد، روان کننده در شکاف گوه ای بین پوسته یاتاقان و گردن شفت فشرده می شود و یک فیلم روغن جنبشی سیال تشکیل می دهد. فیلم روغن فشاری را تولید می کند که وزن گردن شفت و نیروهای شعاعی خارجی (مانند مش بندی چرخ دنده و کشش تسمه) را تحمل می کند. به عنوان مثال، در یک یاتاقان میل لنگ موتور خودرو در یک موتور خودرو، فیلم روغن باید بتواند در برابر ضربه انفجاری حرکت پیستون به سمت پایین مقاومت کند و در عین حال از تماس مستقیم گردن شفت با پوسته یاتاقان جلوگیری کند.
ویژگی های کلیدی:
ضخامت فیلم روغن: پایداری لایه روغن با تنظیم فاصله بین گردن شفت و پوسته یاتاقان معمولاً 0.001 تا 0.002 برابر قطر شفت کنترل می شود.
سازگاری با خروج از مرکز: هنگامی که بار شعاعی افزایش می یابد، گردن محور کمی منحرف می شود و ضخامت لایه روغن به طور خودکار تنظیم می شود تا روغن کاری حفظ شود. الاستیسیته مواد: لنت های بلبرینگ معمولاً از فلزات نرمی مانند آلیاژ بابیت ساخته می شوند و تغییر شکل الاستیک آن خطاهای ساخت را جبران کرده و از اضافه بار موضعی جلوگیری می کند.
2. بار محوری: رانش موازی با شفت
یاتاقان های کشویی می توانند نیروهای محوری یک لنت تراست یا یک لایه روغن انتهایی را تحمل کنند. این معمولاً در کاربردهایی استفاده می شود که جابجایی محوری باید محدود باشد (مانند کمپرسورها و توربین ها). لنت های یاتاقان رانش معمولاً با شیارهای مارپیچ یا سطوح اریب طراحی می شوند و از اثر فشار دینامیکی چرخش برای تشکیل یک لایه روغن در برابر رانش یا کشش محوری استفاده می شود. به عنوان مثال، یاتاقانهای رانش در محورهای نیروی محرکه دریایی باید بتوانند در برابر رانش محوری عظیمی که توسط پروانه ایجاد میشود مقاومت کرده و از حرکت محور جلوگیری کنند.
ویژگی های کلیدی:
زاویه بالشتک: سطح تماس بین پد رانش و شانه شفت با زاویه کمی (معمولاً 5 تا 15 درجه) طراحی شده است تا فشار و نشتی فیلم روغن را متعادل کند.
شناور قطعه: یاتاقان های رانش بزرگ با بالشتک های متعدد ساخته می شوند که هر کدام به طور مستقل شناور می شوند تا انبساط حرارتی و نوسانات بار را در خود جای دهند.
طراحی خنک کننده: گرمای اصطکاکی تولید شده توسط بارهای محوری باید از طریق گردش روغن یا سیستم خنک کننده خارجی برای جلوگیری از پارگی فیلم روغن دفع شود. اثرات هم افزایی دو بار
در شرایط عملیاتی واقعی، یاتاقانهای لغزنده اغلب نیاز به مقابله با بارهای شعاعی و محوری به طور همزمان دارند. به عنوان مثال:
انتقال چرخ دنده حلزونی: نیروهای مش بندی چرخ دنده به یک جزء شعاعی (حمل شده توسط یاتاقان های استوانه ای) و یک جزء محوری (حمل شده توسط یاتاقان های رانش) تقسیم می شوند.
توربین: یاتاقان ترکیبی توربین بخار از طراحی رانش شعاعی یکپارچه-برای سادهسازی ساختار و بهبود قابلیت اطمینان استفاده میکند.
پیشرانه پروانه: یاتاقان عقب باید هم بار شعاعی هیدرودینامیکی و هم بار محوری رانش پروانه را تحمل کند. اتخاذ یاتاقان های مخروطی برای تحقق تحمل بار دو طرفه.