بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای خودتنظیم (Self-Aligning Angular Contact Ball Bearings) با نام فنی KG، ترکیبی نادر از دو ویژگی تحمل بار محوری/شعاعی و جبران‌سازی ناهممحوری هستند. این طراحی پیچیده، پاسخ فنی به چالش‌های نصب در شرایط ناهمتراز (Misalignment) است. در زیر به تشریح فنی آن می‌پردازیم:
۱. اصل خودتنظیمی: حل تناقض ظاهری
بلبرینگ‌های استاندارد تماس زاویه‌ای (مانند سری ۷xxx) به ناهممحوری حساس هستند، اما نوع KG با تغییر در ساختار داخلی، این محدودیت را برطرف می‌کند:
سطح خارجی کروی (Spherical Outer Surface):
رینگ خارجی دارای انحنای کروی در سطح بیرونی است که با یک سطح کروی متناظر در هوزینگ جفت می‌شود.
→ این انحنا امکان چرخش محدود رینگ خارجی (معمولاً ±۱° تا ±۲.۵°) را فراهم می‌کند.
طراحی رینگ داخلی انعطاف‌پذیر:
رینگ داخلی ممکن است دارای برش‌های الاستیک (Flexible Notches) باشد تا تحت بارهای غیرهم‌محور، تغییر شکل جزئی دهد و تنش‌ها را توزیع کند.
۲. مکانیزم ترکیبی: تماس زاویه‌ای + خودتنظیمی
ساچمه‌ها و شیارهای زاویه‌دار:
مانند بلبرینگ تماس زاویه‌ای استاندارد، شیارهای رینگ‌ها زاویه‌دار (معمولاً ۲۵°-۴۰°) طراحی می‌شوند تا بارهای محوری دوطرفه و شعاعی را تحمل کنند.
قفسه‌ی مهندسی‌شده:
قفسه (Cage) از جنس برنز، پلیآمید یا فولاد، با طراحی خاص اجازه می‌دهد ساچمه‌ها در شرایط ناهممحوری، موقعیت خود را اصلاح کنند.
۳. پارامترهای فنی کلیدی KG
ویژگی مقدار/توضیحات فنی
زاویه خودتنظیمی ±۱° تا ±۲.۵° (بسته به سایز و طراحی)
زاویه تماس اولیه ۳۰° یا ۴۰° (بهینه‌شده برای بار ترکیبی)
پیش‌بارگذاری (Preload) قابل اعمال با فنر یا واشر تنظیم
دقت چرخش کلاس ABEC-5 یا بالاتر (دقت فوق‌ماشین‌ابزار)
محدودیت سرعت ۸۰% سرعت بلبرینگ‌های تماس زاویه‌ای استاندارد
۴. تفاوت با بلبرینگ‌های خودتنظیم رایج
بلبرینگ‌های خودتنظیم معمولی (مثل سری ۱۲xx):
فقط بارهای شعاعی را تحمل می‌کنند و برای بارهای محوری مناسب نیستند.
KG خودتنظیم:
با حفظ ویژگی‌های تماس زاویه‌ای، همزمان بارهای محوری سنگین (تا ۷۰% ظرفیت شعاعی) را مدیریت می‌کند.
۵. کاربردهای استراتژیک
محورهای طولانی با انحراف حرارتی:
مانند غلتک‌های نورد فولاد (Thermal expansion جبران می‌شود).
تجهیزات با پایه‌های ناپایدار:
پمپ‌های سانتریفیوژ نصب‌شده روی سازه‌های لرزان.
ماشین‌ابزارهای چندمنظوره:
اسپیندل‌هایی که تحت نیروهای پیچیده برشی/محوری قرار دارند.
شفت‌های گیربکس‌های صنعتی:
جایی که هم‌محوری دقیق یاتاقان‌ها مشکل است.
۶. ملاحظات حیاتی در استفاده
نصب دوگانه (Duplexing):
برای عملکرد بهینه، باید به صورت جفتی (Back-to-Back یا Face-to-Face) نصب شوند.
تنظیم لقی محوری:
نیاز به شیم‌های تنظیم (Adjusting Shims) برای کنترل دقیق پیش‌بارگذاری.
روانکاری پیشرفته:
گریس‌های سنتتیک با پایه لیپید (مثل Kluber Isoflex NBU 15) برای کاهش اصطکاک در حالت خودتنظیمی.
محدودیت سرعت:
به‌دلیل جرم بیشتر رینگ خارجی کروی، سرعت مجاز ۱۰-۲۰% پایین‌تر از نوع استاندارد است.
