गुलिका बेयरिंग

बॉल बियरिंग) एक प्रकार का रोलिंग-तत्व असर  है जो  असर (यांत्रिक)  रेस (बेयरिंग) के बीच अलगाव को बनाए रखने के लिए बॉल (बेयरिंग) का उपयोग करता है।

एक बॉल बेयरिंग का उद्देश्य घूर्णी घर्षण को कम करना और त्रिज्या और रोटेशन भार के अक्ष का समर्थन करना है। यह गेंदों को शामिल करने और गेंदों के माध्यम से भार संचारित करने के लिए कम से कम दो दौड़ का उपयोग करके इसे प्राप्त करता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, एक रेस स्थिर होती है और दूसरी रोटेटिंग असेंबली (जैसे, व्हील हब असेंबली या शाफ्ट) से जुड़ी होती है। जैसे ही एक बियरिंग रेस घूमती है, इससे गेंदें भी घूमने लगती हैं। क्योंकि गेंदें लुढ़क रही हैं, उनमें घर्षण का गुणांक बहुत कम होता है, अगर दो सपाट सतहें एक दूसरे के खिलाफ फिसल रही हों।

गेंदों और दौड़ के बीच छोटे संपर्क क्षेत्र के कारण बॉल बेयरिंग में अन्य प्रकार के रोलिंग-एलिमेंट बियरिंग की तुलना में उनके आकार के लिए कम संरचनात्मक भार होता है। हालांकि, वे आंतरिक और बाहरी जातियों के कुछ गलत संरेखण को सहन कर सकते हैं।

इतिहास
हालांकि बीयरिंग प्राचीन काल से विकसित किए गए थे, बॉल बेयरिंग पर पहला आधुनिक दर्ज पेटेंट फिलिप वौघन, एक वेल्श आविष्कारक और लोहार को प्रदान किया गया था, जिन्होंने 1794 में कार्मर्थन में बॉल बेयरिंग के लिए पहला डिज़ाइन बनाया था। उनका पहला आधुनिक बॉल-बेयरिंग था डिजाइन, एक्सल असेंबली में एक खांचे के साथ चलने वाली गेंद के साथ। पेरिस के साइकिल मैकेनिक जूल्स सूरीरे ने 1869 में पहली रेडियल स्टाइल बॉल बेयरिंग डिजाइन की थी। जिसे तब नवंबर 1869 में दुनिया की पहली साइकिल रोड रेस, पेरिस-रूएन (साइकिल रेस) | पेरिस-रूएन में जेम्स मूर (साइकिल चालक) द्वारा सवार विजेता साइकिल में फिट किया गया था।

सामान्य डिजाइन
बॉल बेयरिंग के कई सामान्य डिज़ाइन हैं, जिनमें से प्रत्येक विभिन्न प्रदर्शन ट्रेड-ऑफ़ पेश करता है। उन्हें कई अलग-अलग सामग्रियों से बनाया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं: स्टेनलेस स्टील, क्रोम इस्पात  और सिरेमिक (सिलिकॉन नाइट्राइड (Si)3N4)). एक हाइब्रिड बॉल बेयरिंग सिरेमिक गेंदों और धातु की दौड़ के साथ एक बियरिंग है।

कोणीय संपर्क
एक कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग अक्षीय विषमता दौड़ का उपयोग करता है। एक अक्षीय भार असर के माध्यम से एक सीधी रेखा में गुजरता है, जबकि एक रेडियल भार एक तिरछा पथ लेता है जो दौड़ को अक्षीय रूप से अलग करने के लिए कार्य करता है। तो आंतरिक दौड़ पर संपर्क का कोण वही है जो बाहरी दौड़ पर है। कोणीय संपर्क बीयरिंग बेहतर समर्थन संयुक्त भार (रेडियल और अक्षीय दोनों दिशाओं में लोड हो रहा है) और असर के संपर्क कोण को प्रत्येक के सापेक्ष अनुपात से मेल खाना चाहिए। संपर्क कोण जितना बड़ा होगा (आमतौर पर 10 से 45 डिग्री की सीमा में), अक्षीय भार उतना ही अधिक होगा, लेकिन रेडियल भार कम होगा। टर्बाइन, जेट इंजन और दंत चिकित्सा उपकरण जैसे उच्च गति अनुप्रयोगों में, गेंदों द्वारा उत्पन्न केन्द्रापसारक बल आंतरिक और बाहरी दौड़ में संपर्क कोण को बदलते हैं। सिलिकोन नाइट्राइड जैसे सिरैमिक का कम घनत्व (स्टील का 40%) होने के कारण ऐसे अनुप्रयोगों में अब नियमित रूप से उपयोग किया जाता है। ये सामग्रियां केन्द्रापसारक बल को काफी कम करती हैं और उच्च तापमान वातावरण में अच्छी तरह से काम करती हैं। वे कांच या चीनी मिट्टी के बरतन की तरह टूटने या बिखरने के बजाय स्टील को धारण करने के समान तरीके से पहनते हैं।

अधिकांश साइकिलें हेडसेट में कोणीय-संपर्क बीयरिंगों का उपयोग करती हैं क्योंकि इन बीयरिंगों पर बल रेडियल और अक्षीय दोनों दिशाओं में होते हैं।

अक्षीय
एक अक्षीय या थ्रस्ट बॉल बेयरिंग अगल-बगल दौड़ का उपयोग करता है। एक अक्षीय भार सीधे असर के माध्यम से प्रेषित होता है, जबकि एक रेडियल भार खराब रूप से समर्थित होता है और दौड़ को अलग करता है, ताकि एक बड़ा रेडियल भार असर को नुकसान पहुंचा सके।

गहरी नाली
एक गहरी खांचे वाले रेडियल बियरिंग में, दौड़ के आयाम उसमें चलने वाली गेंदों के आयामों के करीब होते हैं। गहरे खांचे वाले बीयरिंग उथले खांचे की तुलना में अधिक भार का समर्थन करते हैं। कोणीय संपर्क बीयरिंगों की तरह, गहरे खांचे वाले बीयरिंग रेडियल और अक्षीय भार दोनों का समर्थन करते हैं, लेकिन इन भार क्षमताओं के सापेक्ष अनुपात की पसंद की अनुमति देने के लिए संपर्क कोण की पसंद के बिना।

प्रीलोडेड जोड़े
उपरोक्त बुनियादी प्रकार के बीयरिंग आमतौर पर प्रीलोडेड जोड़े की एक विधि में लागू होते हैं, जहां दो अलग-अलग बीयरिंगों को एक दूसरे का सामना करने के लिए घूर्णन शाफ्ट के साथ कठोर रूप से बांधा जाता है। यह असर वाली गेंदों और दौड़ के बीच आवश्यक मामूली निकासी (प्रीलोडिंग) करके अक्षीय रनआउट में सुधार करता है। पेयरिंग भी भार को समान रूप से वितरित करने का लाभ प्रदान करती है, एकल असर की तुलना में कुल भार क्षमता को लगभग दोगुना कर देती है। कोणीय संपर्क बीयरिंग लगभग हमेशा विरोधी जोड़े में उपयोग किए जाते हैं: प्रत्येक असर का असममित डिजाइन केवल एक दिशा में अक्षीय भार का समर्थन करता है, इसलिए यदि आवेदन दोनों दिशाओं में समर्थन की मांग करता है तो एक विपरीत जोड़ी की आवश्यकता होती है। प्रीलोडिंग बल को सावधानी से डिजाइन और इकट्ठा किया जाना चाहिए, क्योंकि यह बीयरिंगों की अक्षीय बल क्षमता से कटौती करता है, और अत्यधिक लागू होने पर बीयरिंगों को नुकसान पहुंचा सकता है। जोड़ी तंत्र सीधे बीयरिंगों का सामना कर सकता है, या उन्हें शिम, झाड़ी या शाफ्ट सुविधा से अलग कर सकता है।

कॉनराड
कॉनराड-शैली के बॉल बेयरिंग का नाम इसके आविष्कारक, रॉबर्ट कॉनराड (आविष्कारक) के नाम पर रखा गया है, जिन्हें 1903 में ब्रिटिश पेटेंट 12,206 और 1906 में अमेरिकी पेटेंट 822,723 से सम्मानित किया गया था। इन बियरिंग्स को आंतरिक रिंग को बाहरी के सापेक्ष एक विलक्षण स्थिति में रखकर इकट्ठा किया जाता है। रिंग, एक बिंदु पर संपर्क में दो रिंगों के साथ, जिसके परिणामस्वरूप संपर्क बिंदु के विपरीत एक बड़ा अंतर होता है। गेंदों को अंतराल के माध्यम से डाला जाता है और फिर समान रूप से असर विधानसभा के चारों ओर वितरित किया जाता है, जिससे छल्ले संकेंद्रित हो जाते हैं। एक दूसरे के सापेक्ष अपनी स्थिति बनाए रखने के लिए गेंदों को एक पिंजरा फिट करके असेंबली पूरी की जाती है। पिंजरे के बिना, गेंद अंततः ऑपरेशन के दौरान अपनी स्थिति से बाहर हो जाएगी, जिससे असर विफल हो जाएगा। पिंजरे में कोई भार नहीं होता है और केवल गेंद की स्थिति बनाए रखने के लिए कार्य करता है।

कॉनराड बीयरिंगों का लाभ यह है कि वे रेडियल और अक्षीय भार दोनों का सामना करने में सक्षम हैं, लेकिन गेंदों की सीमित संख्या के कारण कम भार क्षमता का नुकसान होता है जिसे असर असेंबली में लोड किया जा सकता है। संभवतः सबसे परिचित औद्योगिक बॉल बेयरिंग डीप-ग्रूव कॉनराड शैली है। अधिकांश यांत्रिक उद्योगों में असर का उपयोग किया जाता है।

स्लॉट-फिल
एक स्लॉट-फिल रेडियल बेयरिंग में, आंतरिक और बाहरी रेस को एक फेस पर नोकदार किया जाता है ताकि जब नॉच संरेखित हों, तो बियरिंग को अस्सेम्ब्ल करने के लिए परिणामी स्लॉट में गेंदों को खिसकाया जा सके। एक स्लॉट-फिल बेयरिंग का यह फायदा है कि अधिक गेंदों को इकट्ठा किया जा सकता है (यहां तक ​​कि एक पूर्ण पूरक डिजाइन की अनुमति भी), जिसके परिणामस्वरूप समान आयामों और सामग्री प्रकार के कॉनराड बियरिंग की तुलना में उच्च रेडियल लोड क्षमता होती है। हालांकि, एक स्लॉट-भरने वाला असर एक महत्वपूर्ण अक्षीय भार नहीं ले सकता है, और स्लॉट दौड़ में एक असंतोष का कारण बनता है जो ताकत पर एक छोटा लेकिन प्रतिकूल प्रभाव डाल सकता है।

राहत भरी दौड़
जैसा कि नाम से पता चलता है, रिलीव्ड रेस बॉल बेयरिंग को 'राहत' मिलती है या तो आंतरिक रिंग का OD एक तरफ कम हो जाता है, या बाहरी रिंग की आईडी एक तरफ बढ़ जाती है। यह अधिक संख्या में गेंदों को या तो आंतरिक या बाहरी दौड़ में इकट्ठा करने की अनुमति देता है, और फिर राहत पर फिट को दबाता है। असेंबली की सुविधा के लिए कभी-कभी बाहरी रिंग को गर्म किया जाएगा। स्लॉट-फिल कंस्ट्रक्शन की तरह, रिलेटेड रेस कंस्ट्रक्शन कॉनराड कंस्ट्रक्शन की तुलना में पूर्ण पूरक सहित गेंदों की अधिक संख्या की अनुमति देता है, और अतिरिक्त बॉल काउंट अतिरिक्त भार क्षमता देता है। हालांकि, एक राहत दौड़ असर केवल एक दिशा में महत्वपूर्ण अक्षीय भार का समर्थन कर सकता है ('राहत की दौड़ से दूर')।

खंडित दौड़
एक रेडियल बॉल बेयरिंग में अधिक गेंदों को फ़िट करने का एक और तरीका है रेडियल रूप से 'फ्रैक्चरिंग' (स्लाइसिंग) रिंगों में से एक के माध्यम से, गेंदों को लोड करना, खंडित हिस्से को फिर से जोड़ना, और फिर स्टील बैंड की एक जोड़ी का उपयोग करना अलाइनमेंट में खंडित रिंग सेक्शन को एक साथ पकड़ें। फिर से, यह पूर्ण गेंद पूरक सहित अधिक गेंदों की अनुमति देता है, हालांकि स्लॉट भरने या राहत दौड़ निर्माण के विपरीत, यह किसी भी दिशा में महत्वपूर्ण अक्षीय लोडिंग का समर्थन कर सकता है।

पंक्तियाँ
दो पंक्ति डिज़ाइन हैं: एकल-पंक्ति बीयरिंग और डबल-पंक्ति बीयरिंग। अधिकांश बॉल बेयरिंग एकल-पंक्ति डिज़ाइन हैं, जिसका अर्थ है कि असर वाली गेंदों की एक पंक्ति है। यह डिज़ाइन रेडियल और थ्रस्ट लोड के साथ काम करता है। एक डबल-पंक्ति डिज़ाइन में असर वाली गेंदों की दो पंक्तियाँ होती हैं। एकल-पंक्ति की तुलना में डबल-पंक्ति बीयरिंगों के लाभों में यह शामिल है कि वे दोनों दिशाओं में रेडियल और अक्षीय भार सहन कर सकते हैं। डबल-पंक्ति कोणीय संपर्क बॉल बेयरिंग में एक खड़ी माउंटिंग होती है, जो झुकाव प्रभाव भी सहन कर सकती है। डबल-पंक्ति बीयरिंगों के अन्य लाभ उनकी कठोरता और कॉम्पैक्टनेस हैं। उनका नुकसान यह है कि उन्हें सिंगल-पंक्ति बियरिंग्स की तुलना में बेहतर संरेखण की आवश्यकता होती है।

निकला हुआ किनारा
बाहरी रिंग पर एक निकला हुआ किनारा के साथ बियरिंग्स अक्षीय स्थान को सरल बनाते हैं। इस तरह के बीयरिंगों के लिए आवास में एक समान व्यास का छेद हो सकता है, लेकिन आवास का प्रवेश चेहरा (जो या तो बाहरी या आंतरिक चेहरा हो सकता है) छेद अक्ष के लिए सही मायने में सामान्य होना चाहिए। हालांकि इस तरह के फ्लैंगेस निर्माण के लिए बहुत महंगे हैं। असर वाली बाहरी रिंग की अधिक लागत प्रभावी व्यवस्था, समान लाभ के साथ, बाहरी व्यास के दोनों सिरों पर एक स्नैप रिंग नाली है। स्नैप रिंग एक निकला हुआ किनारा के कार्य को मानता है।

बंदी
आमतौर पर कॉनराड-शैली के बॉल बेयरिंग में गेंदों को सुरक्षित करने के लिए पिंजरों का उपयोग किया जाता है। अन्य निर्माण प्रकारों में वे विशिष्ट पिंजरे के आकार के आधार पर गेंदों की संख्या कम कर सकते हैं, और इस प्रकार भार क्षमता कम कर सकते हैं। पिंजरों के बिना दो उत्तल सतहों को एक दूसरे पर खिसका कर स्पर्शरेखा की स्थिति को स्थिर किया जाता है। एक पिंजरे के साथ स्पर्शरेखा की स्थिति एक मिलान अवतल सतह में एक उत्तल सतह के फिसलने से स्थिर होती है, जो गेंदों में डेंट से बचाती है और घर्षण कम होता है। क्रोनोग्रफ़ पर अपने काम के हिस्से के रूप में 18 वीं शताब्दी के मध्य में जॉन हैरिसन द्वारा पिंजरे वाले रोलर बीयरिंग का आविष्कार किया गया था।

सिरेमिक गेंदों का उपयोग कर हाइब्रिड बॉल बेयरिंग
आकार और सामग्री के आधार पर सिरेमिक असर वाली गेंदों का वजन स्टील वाले की तुलना में 40% कम हो सकता है। यह केन्द्रापसारक लोडिंग और स्किडिंग को कम करता है, इसलिए हाइब्रिड सिरेमिक बीयरिंग पारंपरिक बीयरिंगों की तुलना में 20% से 40% तेजी से काम कर सकते हैं। इसका मतलब यह है कि बाहरी रेस ग्रूव बियरिंग स्पिन के रूप में गेंद के खिलाफ अंदर की ओर कम बल लगाता है। बल में यह कमी घर्षण और रोलिंग प्रतिरोध को कम करती है। लाइटर बॉल बियरिंग को तेजी से स्पिन करने की अनुमति देते हैं, और इसकी गति को बनाए रखने के लिए कम शक्ति का उपयोग करते हैं।

सिरेमिक गेंदें आमतौर पर दौड़ से कठिन होती हैं। पहनने के कारण, समय के साथ वे दौड़ में एक खांचा बना लेंगे। यह पहनने वाली गेंदों के लिए बेहतर है जो उन्हें संभावित रूप से नुकसान पहुंचाने वाले फ्लैट स्पॉट के साथ प्रदर्शन को नुकसान पहुंचाएगा।

जबकि सिरेमिक हाइब्रिड बीयरिंग स्टील के स्थान पर सिरेमिक गेंदों का उपयोग करते हैं, वे स्टील के आंतरिक और बाहरी रिंगों के साथ निर्मित होते हैं; इसलिए संकर पदनाम। जबकि सिरेमिक सामग्री स्वयं स्टील की तुलना में अधिक मजबूत होती है, यह कठोर भी होती है, जिसके परिणामस्वरूप रिंगों पर तनाव बढ़ जाता है, और इसलिए भार क्षमता कम हो जाती है। सिरेमिक गेंदें विद्युत रूप से इन्सुलेट होती हैं, जो असर के माध्यम से वर्तमान पारित होने पर 'आर्सिंग' विफलताओं को रोक सकती हैं। सिरेमिक गेंदें उन वातावरणों में भी प्रभावी हो सकती हैं जहां स्नेहन उपलब्ध नहीं हो सकता है (जैसे कि अंतरिक्ष अनुप्रयोगों में)।

कुछ सेटिंग्स में धातु बॉल बेयरिंग पर सिरेमिक की केवल एक पतली परत का उपयोग किया जाता है।

पूरी तरह से सिरेमिक बीयरिंग
ये बीयरिंग सिरेमिक बॉल और रेस दोनों का उपयोग करते हैं। ये बीयरिंग जंग के लिए अभेद्य हैं और शायद ही कभी स्नेहन की आवश्यकता होती है। गेंदों और दौड़ की कठोरता और कठोरता के कारण ये बीयरिंग उच्च गति पर शोर करते हैं। सिरेमिक की कठोरता इन बीयरिंगों को भंगुर और लोड या प्रभाव के तहत दरार करने के लिए उत्तरदायी बनाती है। क्योंकि गेंद और रेस दोनों समान कठोरता के होते हैं, पहनने से गेंदों और रेस दोनों की उच्च गति पर छिल सकती है, जिससे स्पार्किंग हो सकती है।

स्व-संरेखण
स्व-संरेखित बॉल बेयरिंग, जैसे कि चित्र में दिखाए गए स्वेन गुस्ताफ विंगकविस्ट बियरिंग, आंतरिक रिंग और बॉल असेंबली के साथ निर्मित होते हैं जो एक बाहरी रिंग के भीतर होते हैं जिसमें एक गोलाकार रेसवे होता है। यह निर्माण असर को शाफ्ट या हाउसिंग डिफ्लेक्शन या अनुचित माउंटिंग के परिणामस्वरूप होने वाले छोटे कोणीय मिसलिग्न्मेंट को सहन करने की अनुमति देता है। बेयरिंग का उपयोग मुख्य रूप से बहुत लंबे शाफ्ट के साथ असर व्यवस्था में किया जाता था, जैसे कपड़ा कारखानों में ट्रांसमिशन शाफ्ट। स्व-संरेखित बॉल बेयरिंग की एक खामी एक सीमित लोड रेटिंग है, क्योंकि बाहरी रेसवे में बहुत कम ऑस्क्यूलेशन है (इसकी त्रिज्या बॉल त्रिज्या से बहुत बड़ी है)। इससे गोलाकार रोलर बेयरिंग का आविष्कार हुआ, जिसका डिज़ाइन समान है, लेकिन गेंदों के बजाय रोलर्स का उपयोग करता है। गोलाकार रोलर जोर असर स्वेन गुस्ताफ विंगकविस्ट के निष्कर्षों से प्राप्त एक अन्य आविष्कार है।

जीवन काल
बियरिंग के लिए परिकलित जीवन उसके द्वारा वहन किए जाने वाले भार और उसकी परिचालन गति पर आधारित होता है। उद्योग मानक प्रयोग करने योग्य असर जीवन काल असर भार घन के व्युत्क्रमानुपाती होता है। बेयरिंग का नाममात्र अधिकतम भार 1 मिलियन घूर्णन के जीवनकाल के लिए है, जो 50 Hz (यानी, 3000 RPM) पर 5.5 कार्य घंटों का जीवनकाल है। उस प्रकार के 90% बियरिंग का जीवनकाल कम से कम होता है, और 50% बियरिंग का जीवनकाल कम से कम 5 गुना लंबा होता है। उद्योग मानक जीवन गणना 1947 में किए गए लुंडबर्ग और पामग्रेन के काम पर आधारित है। सूत्र जीवन को थकान (सामग्री) द्वारा सीमित मानता है और जीवन वितरण को वेइबुल वितरण द्वारा वर्णित किया जा सकता है। सूत्र के कई रूप मौजूद हैं जिनमें भौतिक गुणों, स्नेहन और लोडिंग के कारक शामिल हैं। लोडिंग के लिए फैक्टरिंग को एक मौन स्वीकारोक्ति के रूप में देखा जा सकता है कि आधुनिक सामग्री लोड और जीवन के बीच एक अलग संबंध प्रदर्शित करती है, जो लुंडबर्ग और पामग्रेन द्वारा निर्धारित किया गया है।

विफलता मोड
यदि असर घूर्णन नहीं कर रहा है, तो अधिकतम भार बल द्वारा निर्धारित किया जाता है जो तत्वों या रेसवे के प्लास्टिक विरूपण का कारण बनता है। तत्वों के कारण होने वाले इंडेंटेशन तनाव को केंद्रित कर सकते हैं और घटकों में दरारें उत्पन्न कर सकते हैं। नहीं या बहुत धीमी गति से घूमने वाले बीयरिंगों के लिए अधिकतम भार को स्थैतिक अधिकतम भार कहा जाता है।

इसके अलावा यदि कोई बियरिंग घूम नहीं रही है, तो बियरिंग पर दोलन करने वाली ताकतें बियरिंग रेस या रोलिंग एलिमेंट्स को प्रभाव क्षति पहुंचा सकती हैं, जिसे brinling कहा जाता है। एक दूसरा कम रूप जिसे झूठी ब्रिलिंग कहा जाता है, तब होता है जब बियरिंग केवल एक छोटे चाप में घूमता है और लुब्रिकेंट को रोलिंग तत्वों से दूर धकेलता है।

एक घूर्णन असर के लिए, गतिशील भार क्षमता उस भार को इंगित करती है जिस पर असर 1,000,000 चक्रों को सहन करता है।

यदि एक असर घूम रहा है, लेकिन भारी भार का अनुभव करता है जो एक क्रांति से कम रहता है, स्थिर अधिकतम भार का उपयोग संगणना में किया जाना चाहिए, क्योंकि असर अधिकतम भार के दौरान घूमता नहीं है।

यदि एक गहरी नाली रेडियल असर पर एक बग़ल में टोक़ लगाया जाता है, तो बाहरी अंगूठी के विपरीत किनारों पर दो क्षेत्रों में ध्यान केंद्रित करने वाले रोलिंग तत्वों द्वारा बाहरी रिंग पर एक दीर्घवृत्त के आकार में एक असमान बल लगाया जाता है। यदि बाहरी रिंग पर्याप्त मजबूत नहीं है, या यदि यह सहायक संरचना द्वारा पर्याप्त रूप से ब्रेस्ड नहीं है, तो बाहरी रिंग साइडवेज टॉर्क स्ट्रेस से अंडाकार आकार में ख़राब हो जाएगी, जब तक कि रोलिंग तत्वों से बचने के लिए गैप काफी बड़ा न हो जाए। आंतरिक रिंग तब बाहर निकलती है और असर संरचनात्मक रूप से ढह जाता है।

रेडियल बेयरिंग पर एक बग़ल में टोक़ भी पिंजरे पर दबाव लागू करता है जो रोलिंग तत्वों को समान दूरी पर रखता है, क्योंकि रोलिंग तत्व उच्चतम बग़ल में टोक़ के स्थान पर एक साथ स्लाइड करने की कोशिश कर रहे हैं। यदि पिंजरा ढह जाता है या टूट जाता है, तो रोलिंग तत्व समूह एक साथ हो जाते हैं, आंतरिक रिंग समर्थन खो देती है, और केंद्र से बाहर निकल सकती है।

अधिकतम लोड
सामान्य तौर पर, बॉल बेयरिंग पर अधिकतम भार बियरिंग की चौड़ाई के बाहरी व्यास के समानुपाती होता है (जहां चौड़ाई एक्सल की दिशा में मापी जाती है)।

बियरिंग्स की स्थिर भार रेटिंग होती है। ये रेसवे में एक निश्चित मात्रा में प्लास्टिक विरूपण से अधिक नहीं होने पर आधारित हैं। कुछ अनुप्रयोगों के लिए ये रेटिंग एक बड़ी राशि से अधिक हो सकती हैं।

स्नेहन
असर ठीक से काम करने के लिए, इसे लुब्रिकेट करने की आवश्यकता है। ज्यादातर मामलों में स्नेहक स्नेहन प्रभाव (तेल या ग्रीस द्वारा) पर आधारित होता है लेकिन अत्यधिक तापमान पर काम करता है शुष्क स्नेहक बीयरिंग भी उपलब्ध हैं।

नाममात्र के अधिकतम भार पर अपना नाममात्र जीवनकाल रखने के लिए, इसे एक स्नेहक (तेल या ग्रीस) के साथ चिकनाई किया जाना चाहिए जिसमें कम से कम न्यूनतम गतिशील चिपचिपाहट हो (आमतौर पर ग्रीक अक्षर से चिह्नित) $$\nu$$) उस असर के लिए अनुशंसित।

अनुशंसित गतिशील चिपचिपाहट असर के व्यास के व्युत्क्रमानुपाती होती है।

अनुशंसित गतिशील चिपचिपाहट घूर्णन आवृत्ति के साथ घट जाती है। एक मोटे संकेत के रूप में: से कम के लिए 3000 RPM, अनुशंसित चिपचिपाहट कारक 6 के साथ गति में 10 की कमी के लिए और अधिक के लिए बढ़ जाती है 3000 RPM, गति में 10 वृद्धि कारक के लिए अनुशंसित चिपचिपाहट कारक 3 के साथ घट जाती है।

बियरिंग के लिए जहां बेयरिंग के बाहरी व्यास और एक्सल होल के व्यास का औसत है 50 mm, और वह घूम रहा है 3000 RPM, अनुशंसित गतिशील चिपचिपाहट है 12 mm²/s.

ध्यान दें कि तेल की गतिशील चिपचिपाहट तापमान के साथ बहुत भिन्न होती है: तापमान में वृद्धि 50–70 °C विस्कोसिटी को कारक 10 से कम करने का कारण बनता है।

यदि स्नेहक की चिपचिपाहट अनुशंसित से अधिक है, तो असर का जीवनकाल बढ़ जाता है, मोटे तौर पर चिपचिपाहट के वर्गमूल के अनुपात में। यदि स्नेहक की चिपचिपाहट अनुशंसित से कम है, तो असर का जीवनकाल कम हो जाता है, और कितना निर्भर करता है कि किस प्रकार के तेल का उपयोग किया जा रहा है। ईपी ('अत्यधिक दबाव') एडिटिव्स वाले तेलों के लिए, जीवन काल गतिशील चिपचिपाहट के वर्गमूल के समानुपाती होता है, ठीक वैसे ही जैसे यह बहुत अधिक चिपचिपाहट के लिए था, जबकि साधारण तेलों के लिए जीवन काल चिपचिपाहट के वर्ग के समानुपाती होता है यदि कम- अनुशंसित चिपचिपाहट का उपयोग किया जाता है।

लुब्रिकेशन एक ग्रीस के साथ किया जा सकता है, जिसके फायदे हैं कि ग्रीस आमतौर पर स्नेहक तेल को रिलीज करने वाले असर के भीतर आयोजित किया जाता है क्योंकि यह गेंदों द्वारा संपीड़ित होता है। यह पर्यावरण से असर वाली धातु के लिए एक सुरक्षात्मक अवरोध प्रदान करता है, लेकिन इसका नुकसान यह है कि इस ग्रीस को समय-समय पर बदला जाना चाहिए, और असर का अधिकतम भार कम हो जाता है (क्योंकि यदि असर बहुत गर्म हो जाता है, तो तेल पिघल जाता है और असर खत्म हो जाता है)। असर के व्यास के साथ ग्रीस प्रतिस्थापन के बीच का समय बहुत कम हो जाता है: a के लिए 40 mm बेयरिंग, ग्रीस को हर 5000 कार्य घंटों में बदला जाना चाहिए, जबकि a 100 mm बियरिंग को हर 500 कार्य घंटों में बदला जाना चाहिए।

स्नेहन एक तेल के साथ भी किया जा सकता है, जिसमें अधिक से अधिक भार का लाभ होता है, लेकिन तेल को असर में रखने के लिए किसी तरह की आवश्यकता होती है, क्योंकि यह सामान्य रूप से समाप्त हो जाता है। तेल स्नेहन के लिए यह अनुशंसा की जाती है कि उन अनुप्रयोगों के लिए जहां तेल अधिक गर्म न हो 50 °C, तेल को साल में एक बार बदलना चाहिए, जबकि उन अनुप्रयोगों के लिए जहां तेल गर्म नहीं होता है 100 °C, तेल प्रति वर्ष 4 बार बदला जाना चाहिए। कार के इंजन के लिए, तेल बन जाता है 100 °C लेकिन तेल की गुणवत्ता बनाए रखने के लिए इंजन में एक तेल फिल्टर है; इसलिए, बियरिंग में तेल की तुलना में तेल आमतौर पर कम बार बदला जाता है।

यदि असर का उपयोग दोलन के तहत किया जाता है, तो तेल स्नेहन को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। यदि तेल स्नेहन आवश्यक है, तो रचना को होने वाले मापदंडों के अनुकूल होना चाहिए। यदि संभव हो तो उच्च रक्तस्राव दर और कम बेस तेल चिपचिपाहट वाले ग्रीस को प्राथमिकता दी जानी चाहिए।

भार की दिशा
अधिकांश बीयरिंग एक्सल (रेडियल लोड) के लंबवत भार का समर्थन करने के लिए हैं। क्या वे अक्षीय भार भी सहन कर सकते हैं, और यदि हां, तो कितना, असर के प्रकार पर निर्भर करता है। जोर बीयरिंग (आमतौर पर आलसी सुज़न पर पाए जाते हैं) विशेष रूप से अक्षीय भार के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

सिंगल-पंक्ति डीप-ग्रूव बॉल बेयरिंग के लिए, SKF का प्रलेखन कहता है कि अधिकतम अक्षीय भार अधिकतम रेडियल भार का लगभग 50% है, लेकिन यह भी कहता है कि प्रकाश और/या छोटे बीयरिंग अक्षीय भार ले सकते हैं जो अधिकतम रेडियल भार का 25% है।

सिंगल-पंक्ति एज-कॉन्टैक्ट बॉल बेयरिंग के लिए, अक्षीय भार लगभग 2 गुना अधिकतम रेडियल लोड हो सकता है, और शंकु-बेयरिंग के लिए अधिकतम अक्षीय भार अधिकतम रेडियल भार के 1 और 2 गुना के बीच होता है।

अक्सर कॉनराड-शैली के बॉल बेयरिंग अक्षीय भार के तहत संपर्क दीर्घवृत्त ट्रंकेशन प्रदर्शित करेंगे। इसका मतलब है कि या तो बाहरी रिंग की आईडी काफी बड़ी है, या आंतरिक रिंग का ओडी काफी छोटा है, ताकि गेंदों और रेसवे के बीच संपर्क के क्षेत्र को कम किया जा सके। जब ऐसा होता है, तो यह असर में तनाव को काफी बढ़ा सकता है, अक्सर रेडियल और अक्षीय भार क्षमता के बीच संबंधों के सामान्य नियमों को अमान्य कर देता है। कॉनराड के अलावा अन्य निर्माण प्रकारों के साथ, बाहरी रिंग आईडी को और कम किया जा सकता है और इससे बचाव के लिए आंतरिक रिंग OD को बढ़ाया जा सकता है।

यदि दोनों अक्षीय और रेडियल भार मौजूद हैं, तो उन्हें वेक्टर रूप से जोड़ा जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप असर पर कुल भार होता है, जो नाममात्र अधिकतम भार के संयोजन में जीवनकाल की भविष्यवाणी करने के लिए उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, बॉल बेयरिंग के रेटिंग जीवन का सही अनुमान लगाने के लिए ISO/TS 16281 का उपयोग गणना सॉफ़्टवेयर की सहायता से किया जाना चाहिए।

अवांछनीय अक्षीय भार से बचना
एक असर का हिस्सा जो घूमता है (या तो धुरा छेद या बाहरी परिधि) तय किया जाना चाहिए, जबकि जो हिस्सा घूमता नहीं है, उसके लिए यह आवश्यक नहीं है (इसलिए इसे स्लाइड करने की अनुमति दी जा सकती है)। यदि असर को अक्षीय रूप से लोड किया जाता है, तो दोनों पक्षों को ठीक किया जाना चाहिए।

यदि एक एक्सल में दो बियरिंग हैं, और तापमान बदलता है, तो एक्सल सिकुड़ता या फैलता है, इसलिए यह दोनों बियरिंग को दोनों तरफ फिक्स करने के लिए स्वीकार्य नहीं है, क्योंकि एक्सल के विस्तार से अक्षीय बल लगेगा जो इन बियरिंग को नष्ट कर देगा। इसलिए, बीयरिंगों में से कम से कम एक स्लाइड करने में सक्षम होना चाहिए।

एक 'फ्रीली स्लाइडिंग फिट' वह है जहां कम से कम 4 माइक्रोमीटर क्लीयरेंस होता है, शायद इसलिए कि खराद पर बनी सतह की खुरदरापन सामान्य रूप से 1.6 और 3.2 माइक्रोमीटर के बीच होता है।

फिट
बियरिंग्स अपने अधिकतम भार का सामना तभी कर सकते हैं जब संभोग भागों का आकार ठीक से हो। असर निर्माता शाफ्ट और आवास के फिट के लिए सहिष्णुता (इंजीनियरिंग) की आपूर्ति करते हैं ताकि इसे हासिल किया जा सके। सामग्री और कठोरता भी निर्दिष्ट किया जा सकता है।

जिन फिटिंग्स को फिसलने की अनुमति नहीं है, वे ऐसे व्यास के बने होते हैं जो फिसलने से रोकते हैं और परिणामस्वरूप संभोग सतहों को बल के बिना स्थिति में नहीं लाया जा सकता है। छोटे बीयरिंगों के लिए यह एक प्रेस के साथ सबसे अच्छा किया जाता है क्योंकि हथौड़े से टैप करने से असर और शाफ्ट दोनों को नुकसान होता है, जबकि बड़े बीयरिंगों के लिए आवश्यक बल इतना अधिक होता है कि फिटिंग से पहले एक हिस्से को गर्म करने का कोई विकल्प नहीं होता है, जिससे थर्मल विस्तार एक अस्थायी अनुमति देता है स्लाइडिंग फिट।

मरोड़ भार से बचना
यदि एक शाफ्ट को दो बीयरिंगों द्वारा समर्थित किया जाता है, और इन बीयरिंगों के घूर्णन की केंद्र-रेखाएं समान नहीं होती हैं, तो असर पर बड़ी ताकतें लगाई जाती हैं, जो इसे नष्ट कर सकती हैं। कुछ बहुत कम मात्रा में गलत संरेखण स्वीकार्य है, और कितना असर के प्रकार पर निर्भर करता है। बीयरिंगों के लिए जिन्हें विशेष रूप से 'स्व-संरेखण' के लिए बनाया गया है, स्वीकार्य गलत संरेखण 1.5 और 3 डिग्री चाप के बीच है। जिन बियरिंग्स को स्व-संरेखित करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, वे केवल 2-10 मिनट के चाप (0.033-0.166 डिग्री) के मिसलिग्न्मेंट को स्वीकार कर सकते हैं।

अनुप्रयोग
सामान्य तौर पर, बॉल बेयरिंग का उपयोग अधिकांश अनुप्रयोगों में किया जाता है जिसमें चलती भाग शामिल होते हैं। इनमें से कुछ अनुप्रयोगों में विशिष्ट विशेषताएं और आवश्यकताएं हैं:


 * कंप्यूटर पंखे और स्पिनिंग डिवाइस बेयरिंग अत्यधिक गोलाकार हुआ करते थे, और कहा जाता था कि यह सबसे अच्छा गोलाकार निर्मित आकार है, लेकिन यह अब हार्ड डिस्क ड्राइव के लिए सही नहीं है, और अधिक से अधिक द्रव बीयरिंगों के साथ प्रतिस्थापित किया जा रहा है।
 * घड़ी निर्माण कला में, जॉन लसाल  कंपनी ने घड़ी की गति को डिजाइन किया, जो आंदोलन की मोटाई को कम करने के लिए बॉल बेयरिंग का उपयोग करती थी। 0.20 मिमी गेंदों का उपयोग करके, कैलिबर 1200 केवल 1.2 मिमी मोटा था, जो अभी भी सबसे पतला यांत्रिक घड़ी आंदोलन है।
 * एयरोस्पेस बीयरिंग का उपयोग वाणिज्यिक, निजी और सैन्य विमानों पर कई अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें पुली, गियरबॉक्स और जेट इंजिन शाफ्ट शामिल हैं। सामग्री में M50 टूल स्टील (AMS6491), कार्बन क्रोम स्टील (AMS6444), संक्षारण प्रतिरोधी AMS5930, 440C स्टेनलेस स्टील, सिलिकॉन नाइट्राइड (सिरेमिक) और टाइटेनियम कार्बाइड-लेपित 440C शामिल हैं।
 * एक स्केटबोर्ड व्हील में दो बीयरिंग होते हैं, जो अक्षीय और रेडियल समय-भिन्न भार दोनों के अधीन होते हैं। सबसे अधिक बियरिंग 608-2Z का उपयोग किया जाता है (सीरीज 60 से 8 मिमी बोर व्यास के साथ एक गहरी नाली बॉल बेयरिंग)
 * कई योयो, शुरुआत से लेकर पेशेवर या प्रतियोगिता ग्रेड तक, बॉल बेयरिंग को शामिल करते हैं।
 * कई फिजेट स्पिनर खिलौने वजन बढ़ाने और खिलौने को घूमने देने के लिए कई बॉल बेयरिंग का उपयोग करते हैं।
 * केन्द्रापसारक पंपों में।
 * रेल लोकोमोटिव एक्सल जर्नल। रेलमार्गों को डीजल इंजनों में परिवर्तित करने से पहले नवीनतम उच्च गति वाले भाप इंजनों की साइड रॉड कार्रवाई।

पदनाम
किसी दिए गए आंतरिक व्यास या बाहरी व्यास (दोनों नहीं) के लिए श्रृंखला बढ़ने पर गेंद का आकार बढ़ता है। गेंद जितनी बड़ी होगी, भार वहन करने की क्षमता उतनी ही अधिक होगी। श्रृंखला 200 और 300 सबसे आम हैं।

यह भी देखें

 * रोलर बैरिंग
 * रोलर बैरिंग
 * रोलर बैरिंग
 * रोलर बैरिंग

बाहरी संबंध

 * Bearing Modeling using Wolfram
 * Bearing Modeling using Wolfram