Sabit bilyalı rulmanlar makineler, otomotiv sistemleri ve endüstriyel ekipmanlar da dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Düzgün ve verimli dönüş sağlarken radyal ve eksenel yükleri desteklemek üzere tasarlanmıştır. Sabit bilyalı rulmanların bazı temel tasarım ilkeleri ve özellikleri şunlardır:
Geometri: Sabit bilyalı rulmanlar bir iç bilezik, bir dış bilezik, bir kafes ve bir dizi bilyadan oluşur. İç ve dış halkalar, topların yuvarlanma yollarını oluşturan bir yiv ile dairesel bir yola sahiptir. Bu yuvarlanma yollarının geometrisi, yük dağılımını optimize edecek ve sürtünmeyi en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.
Yük kapasitesi: Sabit bilyalı rulmanlar hem radyal hem de eksenel yükleri taşıyabilir. Bilyaların sayısı ve boyutunun yanı sıra yuvarlanma yollarının eğriliği de rulmanın yük taşıma kapasitesini belirler. Bilyalar büyüdükçe ve sayıları arttıkça yük kapasitesi de artar.
Kafes tasarımı: Sabit bilyalı rulmandaki kafes, bilyaları ayrı ve eşit aralıklarla tutar. Bilyalar arasındaki teması önleyerek sürtünmeyi ve aşınmayı azaltır. Kafes, uygulama gereksinimlerine bağlı olarak çelik, pirinç veya sentetik polimerler gibi çeşitli malzemelerden yapılabilir.
Yağlama: Sabit bilyalı rulmanların düzgün çalışması ve uzun ömürlü olması için uygun yağlama çok önemlidir. Yağlayıcılar sürtünmeyi azaltır ve yuvarlanma elemanları ile yuvarlanma yolları arasındaki metalin metale temasını önler. Yaygın yağlama yöntemleri arasında gres paketleme, yağ banyosu veya yağ buharı sistemleri bulunur.
Sızdırmazlık ve koruma: Sabit bilyalı rulmanlar, toz, kir veya nem gibi kirlenmelere karşı koruma sağlamak için contalar veya korumalarla donatılabilir. Contalar daha iyi koruma sağlar ancak artan sürtünme nedeniyle daha fazla ısı üretebilir. Kalkanlar daha az koruma sağlar ancak daha az sürtünmeye neden olur.
Açıklık: Sabit bilyalı rulmanın iç boşluğu, rulman yük altında olmadığında bilyalar ve yuvarlanma yolları arasındaki boşluğu ifade eder. Çalışma sıcaklığı, gürültü seviyesi ve dönme hızı dahil olmak üzere rulmanın performansını etkiler. Farklı uygulamalar belirli boşluk değerleri gerektirebilir.
Malzeme seçimi: Sabit bilyalı rulmanların halkaları ve bilyaları genellikle krom çelik veya paslanmaz çelik gibi yüksek kaliteli rulman çeliğinden yapılır. Bu malzemeler mükemmel sertlik, yorulma direnci ve boyutsal stabilite sunar. Özel durumlarda, yüksek hızlı veya yüksek sıcaklıklı uygulamalarda performansı artırmak için seramik bilyeler kullanılabilir.
Tolerans ve hassasiyet: Sabit bilyalı rulmanlar, tutarlı performans sağlamak için sıkı toleranslarla üretilir. Hassas rulmanlar, yüksek dönme doğruluğu ve minimum titreşim veya gürültü gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.
Rulman boşluğu: Sabit bilyalı rulmanlar, uygulama gerekliliklerine bağlı olarak farklı iç boşluk seviyeleriyle tasarlanabilir. Oynama, iç ve dış halkaların birbirine göre eksenel hareketini ifade eder. Bazı uygulamalar minimum düzeyde oynama gerektirirken diğerleri termal genleşmeyi veya yanlış hizalamayı telafi etmek için hafif eksenel hareketten yararlanabilir.
Uygulamaya özel tasarım: Sabit bilyalı rulmanlar, özel uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli boyut ve tasarımlara sahiptir. Yüksek hızlı çalışma, yüksek sıcaklıktaki ortamlar, aşındırıcı koşullar veya diğer zorlu gereksinimler için optimize edilebilirler.
Sabit bilyalı rulman tasarım ilkelerinin üreticilere ve belirli rulman modellerine göre değişebileceğini unutmamak önemlidir. Belirli bir rulman tasarımına ilişkin ayrıntılı bilgi için üreticinin belgelerine ve mühendislik spesifikasyonlarına başvurulması önerilir.