بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای (Angular Contact Ball Bearings) نوع KG (مخفف معمولاً به معنای دو ردیفه با پیکربندی خاص و اغلب دارای شیارهای ماشینکاری شده روی رینگ‌ها) از نظر فنی به این صورت عمل می‌کنند:
۱. اصول طراحی کلیدی:
زاویه تماس (Contact Angle):
مهم‌ترین ویژگی این بلبرینگ‌ها، زاویه‌ای است که خط اتصال نقاط تماس ساچمه با رینگ‌های داخلی و خارجی، با صفحه عمود بر محور بلبرینگ می‌سازد. در نوع KG، این زاویه معمولاً ۳۰ درجه است (گاهی ۲۵ یا ۴۰ درجه).
تأثیر زاویه: هرچه زاویه بزرگ‌تر باشد، تحمل بار محوری افزایش و تحمل بار شعاعی کاهش می‌یابد.
ساختار دو ردیفه (Double Row):
بلبرینگ‌های KG معمولاً به صورت دو ردیفه (Two-Row) طراحی می‌شوند. این ساختار ظرفیت بار بالاتری نسبت به نوع تک‌ردیفه دارد و هم‌زمان بارهای شعاعی و محوری را در دو جهت تحمل می‌کند.
۲. مکانیزم عملکرد:
تحمل بارهای ترکیبی:
به‌دلیل زاویه تماس، این بلبرینگ‌ها هم‌زمان بارهای شعاعی و محوری را تحمل می‌کنند.
مثال: در ماشین‌ابزارها، هم نیروی برش (شعاعی) و هم نیروی پیشروی (محوری) را پشتیبانی می‌کنند.
سختی و دقت بالا:
رینگ‌ها و ساچمه‌ها با دقت بالا پرداخت می‌شوند تا لقی محوری (Axial Play) کنترل شده و حرکت نرم‌تر و دقیق‌تر امکان‌پذیر شود.
۳. ویژگی‌های فنی KG:
پیکربندی خاص ردیف‌ها:
دو ردیف ساچمه به گونه‌ای چیده می‌شوند که به شکل O (Back-to-Back) یا X (Face-to-Face) کنار هم قرار گیرند. در KG معمولاً از آرایش O استفاده می‌شود که:
مزیت: سختی بیشتر و تحمل گشتاورهای واژگونی (Tilting Moments) بهتر.
شیارهای ماشینکاری شده:
رینگ‌های داخلی/خارجی دارای شیارهای عمیق‌تر (Deep Groove) هستند تا تماس بهینه‌تری با ساچمه‌ها ایجاد شود و ظرفیت بار افزایش یابد.
قابلیت پیش‌بارگذاری (Preload):
در تنظیمات دقیق (مثل اسپیندل ماشین‌ابزار)، با اعمال پیش‌بارگذاری، لقی داخلی حذف می‌شود تا دقت چرخش افزایش یابد و ارتعاش کاهش پیدا کند.
۴. کاربردهای اصلی:
ماشین‌ابزارها (Machine Tools): اسپیندل‌های تراش، فرز، و سنگ‌زنی.
گیربکس‌های صنعتی: محورهای با بار ترکیبی بالا.
پمپ‌های سانتریفیوژ و کمپرسورها: تحمل بارهای محوری ناشی از فشار سیال.
روبوت‌های صنعتی: مفاصل با نیاز به دقت چرخش بالا.
۵. مزایای بلبرینگ KG:
ظرفیت بار محوری بالا (به‌ویژه در جهت طراحی‌شده).
سختی و صلبیت محوری عالی (به‌دلیل طراحی دو ردیفه و پیش‌بارگذاری).
دقت چرخش بسیار بالا (مناسب برای کاربردهای فوق‌دقیق).
کاهش لرزش و نویز در سرعت‌های بالا.
۶. ملاحظات نصب و نگهداری:
نصب جفتی: برای تحمل بارهای دوطرفه، معمولاً دو بلبرینگ را به صورت جفتی نصب می‌کنند.
تنظیم لقی: نیاز به تنظیم دقیق فاصله بین رینگ‌ها دارد تا از گرم‌شدن بیش‌ازحد جلوگیری شود.
روانکاری پیوسته: به‌دلیل سرعت و بار بالا، روانکاری مناسب (گریس یا روغن) حیاتی است.
نتیجه‌گیری:
بلبرینگ تماس زاویه‌ای KG با ترکیب زاویه تماس ۳۰ درجه، ساختار دو ردیفه و شیارهای بهینه‌شده، راه‌حلی فنی برای کاربردهای نیازمند دقت بالا، سختی محوری و تحمل بار ترکیبی است. طراحی آن باعث می‌شود در شرایطی که بارهای محوری غالب هستند (مثل اسپیندل ماشین‌ابزار)، عملکردی برتر از بلبرینگ‌های شعاعی استاندارد ارائه دهد.
