Rulman Ölçüsü Nasıl Belirlenir? Tipi ve Çeşitleri Nasıl Seçilir?

Rulman seçimine, eski parçanın fiziksel ölçülerini doğru tanımlayarak başlanır. Standart radyal rulmanlarda katalog ölçüsü çoğunlukla d × D × B biçiminde yazılır. Burada küçük d, milin geçeceği iç çapı, büyük D, dış bileziğin oturduğu gövde çapını, B ise rulmanın genişliğini gösterir. Ölçü birimi çoğu metrik rulmanda milimetredir.

Örneğin 6202 olarak tanımlanan standart derin oluklu bilyalı rulmanın nominal ölçüsü 15 × 35 × 11 mm değerindedir. Yani 15 mm nominal mil deliği, 35 mm gövde çapı ve 11 mm genişlik söz konusudur. Rulmanın gövdeye girip girmeyeceğini yalnız iç çap belirlemez, dış çap ve genişlik de uyumlu olmalıdır.

Flanşlı rulman, eksenel rulman, iğneli rulman veya özel yatak ünitelerinde ilave ölçüler gerekebilir. Bu nedenle üçlü ölçü kuralı bütün ürünlere tek başına uygulanmaz. Özellikle yataklı rulmanlarda cıvata merkezleri ve gövde ölçüsü, lineer rulmanlarda ise dış gövde ve uzunluk ayrıca incelenir.

Dijital kumpas çoğu standart rulmanda doğru nominal ölçüye ulaşmak için pratik bir araçtır. Ölçü öncesinde dış yüzeyi temizlemek ve fiziksel hasar bulunmadığından emin olmak gerekir. Rulman aşırı ısınmış veya aşınmışsa tek ölçüm yerine birden fazla yönde kontrol faydalı olur.

1. İç deliği ölçün.

   Kumpasın iç ölçme çenelerini rulmanın ortasındaki deliğe yerleştirin. Çenelerin eksene eğik olmamasına ve aşırı baskı uygulanmamasına dikkat edin. Okuduğunuz değer iç çap d’dir.

2. Dış bileziği ölçün.

   Kumpasın dış çeneleriyle rulmanın en büyük silindirik çapını kontrol edin. Conta değil, dış bileziğin gerçek metal çapı esas alınır.

3. İki yüz arasındaki genişliği belirleyin.

   Bileziklerin düz yan yüzleri arasındaki B genişliğini ölçün. İki taraftan ölçerek kontağın doğru olduğundan emin olun.

4. Standart nominal değerle karşılaştırın.

   Örneğin 14,98 mm gibi bir ölçüm gördüyseniz rulmanın nominal 15 mm olabileceğini araştırın. Ancak tolerans ve aşınmayı hesaba katmadan sonuca atlamayın.

5. Ek işaretleri not edin.

   6202, 6202-ZZ, 6202-2RS ve 6202/C3 teknik bakımdan farklı olabilir. Kodun tamamını ve makinedeki konumunu kaydedin.

Önemli bir ayrım vardır. Kumpasla ölçü almak, rulmanın nominal boyutunu belirlemeye yardımcı olur. Ancak mil ve yatak geçme toleranslarını mikron hassasiyetinde doğrulamak için uygun mikrometre, iç çap ölçüm cihazı ve yüzey/geometri denetimi gerekebilir. Özellikle spindle ve hassas CNC düzenlerinde bu ayrım önemlidir.

Aşağıdaki değerler yaygın tek sıralı sabit bilyalı rulmanların standart nominal ölçüleridir. Stok ararken yalnız dış görünüşü değil, kod ile üç ölçüyü birlikte karşılaştırın.

Ölçü tablosu eşleşme için başlangıçtır. Ürün çift sıra, flanşlı veya özel seriden ise aynı numaranın ölçüsünün farklı bağlamda kullanılabileceğini unutmayın. Üreticinin teknik resmindeki ölçüler her zaman önceliklidir.

6000, 6200 ve 6300 kodlarının tamamı 10 mm iç çapa sahiptir. Fakat 6000 ölçüsü 10 × 26 × 8 mm, 6200 ölçüsü 10 × 30 × 9 mm ve 6300 ölçüsü 10 × 35 × 11 mm’dir. Üçü de 10 mm mil üzerinde kullanılabilecek ölçüde bir delik taşır, ama gövde yuvaları ve eksenel yerleşimleri farklıdır.

Bu seriler farklı kesit ve boyut ailelerine karşılık gelir. Tasarımda ayrılan yer, taşıma kapasitesi, ömür, hız ve maliyet dengesi nedeniyle farklı seçenekler üretilir. Bir rulmanın dış çapını büyütmek, her koşulda sistemin daha yüksek devirde veya daha güvenilir çalışacağı anlamına gelmez.

Standart metrik rulman numaraları, rulmanın ailesi, boyut serisi ve delik kodu hakkında bilgi verir. Örneğin 6205-2RS/C3 yazımında 6205 temel rulman boyutunu, 2RS yaygın kullanımda iki taraflı elastomer contayı, C3 ise radyal iç boşluk sınıfını ifade eder. Ancak eklerin tam yazımı üreticiye bağlı olduğundan katalogla doğrulanmalıdır.

Birçok standart metrik seri için son iki rakam delik çapını belirtir. 00 = 10 mm, 01 = 12 mm, 02 = 15 mm, 03 = 17 mm olarak okunur. 04 ve devamındaki standart değerlerde kod genellikle 5 ile çarpılır. Örneğin 6206 için 06 × 5 = 30 mm ve 6308 için 08 × 5 = 40 mm iç çap bulunur.

Bu formül bütün rulmanlara uygulanmaz. Örneğin 608’in iç çapı 8 mm’dir, 625’inki 5 mm’dir. Minyatür, inç ölçülü, lineer, iğneli ve üreticiye özel serilerde ayrı kodlama mantıkları bulunabilir.

Radyal yük mil eksenine dik yöndeki kuvvettir. Gergin bir kayışın kasnağa uyguladığı çekme etkisi tipik bir örnektir. Eksenel yük ise milin kendi ekseni doğrultusundaki itme veya çekme kuvvetidir. Bilyalı vidalı milin hareket sistemine aktardığı kuvvet bu bakımdan önemlidir.

Bazı yataklamalarda iki kuvvet aynı anda oluşur. Böyle durumlarda yalnız radyal yük taşıma kapasitesine bakmak yeterli olmaz. Eksenel kuvvetin yönü, büyüklüğü ve zaman içinde değişmesi de değerlendirilmelidir. Ağır darbeli yükler, düzgün sürekli yüklerden farklı ömür etkileri oluşturabilir.

Doğru rulman tipinin seçimi, mekanizmanın hangi kuvveti rulmanlar üzerinden gövdeye ilettiğini anlamakla başlar. Kimi makinelerde bir rulman mili eksenel olarak konumlandırırken diğer rulman ısıl uzamaya izin verecek düzenle kullanılır.

Derin oluklu sabit bilyalı rulmanlar en yaygın yuvarlanmalı rulman ailelerinden biridir. 6000, 6200 ve 6300 serileri bu sınıfta değerlendirilir. Genellikle radyal yükleri taşırlar, tasarım ve çalışma koşullarına bağlı olarak iki yönde belirli eksenel yükleri de karşılayabilirler.

Elektrik motoru, fan, pompa ve çeşitli makara düzeneklerinde kullanılmalarının nedeni geniş ölçü seçeneği, kompakt yapı ve uygun koşullarda düşük sürtünmedir. Ancak temel kodun aynı olması kapama, boşluk, gres ve hassasiyet özelliklerinin de aynı olduğu anlamına gelmez. Elektrik motorunun orijinal rulman kodunu değiştirirken son ekleri atlamayın.

Eğik bilyalı rulmanlar radyal ve eksenel kuvvetlerin birlikte bulunduğu düzenler için kullanılır. Tek sıralı bir modelin eksenel yük taşıma yönü sınırlı olabilir. İki yönden kuvvet bulunan uygulamalarda uygun çiftli yataklama düzenleri kullanılır. Temas açısı, yerleşim, ön yükleme ve doğruluk düzeyi performansı etkiler.

3200–3300 çift sıralı eğik bilyalı seriler, belirli ölçülerde birleşik yük taşıma olanağı sağlar. Tek sıra rulman çiftiyle doğrudan değiştirilebilir sayılmamalıdır. CNC spindle veya hassas vidalı mil için seçerken yatak üreticisinin özgül montaj ve ön yükleme gerekleri esas alınmalıdır.

CNC-Marketi ürün ailesinde bulunan 3200–3300 serisi rulmanları teknik ölçü ve stok açısından karşılaştırabilirsiniz.

Silindirik makaralı rulmanlar, yüksek radyal yük gerektiren birçok makine mili ve redüktör uygulamasında kullanılır. Bilya yerine silindirik makaraların kullanılması farklı yük temas özellikleri sağlar. Ancak eksenel yük taşıma becerisi rulmanın bilezik geometrisine göre değişir.

NU tipleri birçok düzenekte mil ve yatak arasında eksenel serbestlik sağlamak için kullanılır. NJ tipleri yapılarına göre bir yönde eksenel konumlandırma yapabilir. Dolayısıyla ölçüler eşleşse bile NU ve NJ kodları birbirinin doğrudan muadili değildir.

Ürün grupları: NU serisi rulmanlar ve NJ serisi rulmanlar.

Konik makaralı rulman

Birleşik radyal ve eksenel yük altında çalışan tekerlek, transmisyon ve ağır yataklama tasarımlarında kullanılır. Tek sıralı yapı için kuvvetin yönü önemlidir. Karşılıklı yerleştirme ve çalışma boşluğu doğru ayarlanmalıdır.

İğneli rulman

İnce, uzun makaralarıyla sınırlı radyal alanda yüksek radyal yük taşıyabilir. Dar gövdeli mekanizmalarda tercih edilir. Milin doğrudan yuvarlanma yüzeyi olarak kullanıldığı yapılarda yüzey sertliği ve pürüzlülüğü kritik olabilir.

Oynak makaralı rulman

Büyük yük taşıyan ve belirli hizalama kaçıklıklarına maruz kalan sistemlerde değerlendirilir. Konveyör, büyük mil ve ağır makine uygulamaları örnek verilebilir. İzin verilen kaçıklık sınırsız değildir.

Eksenel rulman

Mil doğrultusundaki kuvvetlere odaklanan rulmanlardır. Tek yönlü ve çift yönlü yapı seçenekleri bulunur. Standart eksenel bilyalı rulmanların yüksek radyal yükleri de taşıdığı düşünülmemelidir.

Minyatür rulmanlar küçük gövdeli döner mil mekanizmalarında kullanılır. 608, 688, 698, 625 gibi kodları yaygındır. Aynı iç çapta farklı gövde boyutları bulunduğu için özellikle dış çap ve genişlik karşılaştırılması gerekir. 600 serisi minyatür rulman modellerine ve minyatür rulman rehberine bakabilirsiniz.

Lineer rulmanlar ise uygun bir yuvarlak mil boyunca doğrusal hareketin sağlanması için geliştirilmiştir. LM8UU, LM10UU, LM12UU ve LM20UU gibi modellerde sayı ilgili nominal mil çapını belirtir. Bunlar standart 608 veya 6200 ile aynı amaçla kullanılmaz.

Lineer sistemde mil yüzey sertliği, çap toleransı, açık veya kapalı araba tipi, destek aralığı, moment yükleri ve kirlenme göz önüne alınmalıdır. LM lineer rulman modellerini ayrı inceleyin.

Rulmanın açık olması entegre metal siper veya conta bulunmadığı anlamına gelir. Böyle rulmanlar, ayrı yağlama veya sızdırmazlık düzenine sahip makine tasarımlarında kullanılabilir. ZZ veya 2Z metal siperli tipler, yabancı parçacık girişini azaltır fakat tamamen sızdırmaz değildir. 2RS elastomer conta kullanılarak iki yandan korunmuş ürünleri genel olarak ifade eder.

Contalı model toz veya kir bulunan birçok uygulamada daha iyi koruma sunabilir. Ancak temaslı contanın sürtünmesi ve izin verilen hız üzerindeki etkisi değerlendirilmelidir. Metal siperli model ise bazı hız koşullarında avantaj sağlayabilir. Her üreticinin son ek sistemi ve conta tasarımı aynı değildir.

C3 bir kalite derecesi değildir. Aynı boyut ve karşılaştırma koşulları için normal CN sınıfına göre daha büyük radyal iç boşluk sınıfını ifade eder. Rulman mile sıkı geçirildiğinde veya iç bilezik dış bileziğe göre daha fazla ısındığında çalışma boşluğu azalabilir. Bazı motor tasarımları bu nedenle başlangıçta daha büyük iç boşluk isteyebilir.

Bunun tersine, tasarımı normal boşluk isteyen bir makineye C3 takılması gereksiz titreşim ve ses doğurabilir. Eski rulmanın üzerindeki C3 bilgisini rastgele kaldırmak veya her yüksek devirli uygulamaya C3 seçmek teknik bir yöntem değildir. Mil geçmesi, sıcaklık farkı, tolerans ve üretici önerisi birlikte değerlendirilir.

Bir rulmanın katalogdaki devir sınırı, her yağlama ve yük altında sürekli o hızda güvenle çalışacağını tek başına garanti etmez. İzin verilen çalışma devri rulman boyutu, yük, conta, kafes, gres veya yağ seçimi, sıcaklık ve ısıl yönetimle ilişkilidir. Özellikle spindle motorlarda sürtünme ısısı ve ön yükleme önemli hale gelir.

Dinamik yük kapasitesi C temel yorulma ömrü hesabında kullanılan teknik bir değerdir. Statik yük kapasitesi C₀ ise belirli kalıcı deformasyon kriterine dayanır. Bunlar rulmanın her makinede taşıyabileceği tek bir güvenli kilogram sınırına indirgenemez. Hesaplarda eşdeğer yük, rulman türü ve L10 ömrü gibi kavramlar değerlendirilir.

Gerçek çalışma ömrünü kirlenme, yağ filmi, titreşim, yanlış montaj ve darbe yükleri ciddi biçimde etkileyebilir. Yüksek katalog kapasitesine sahip bir rulman bile yanlış montaj veya uygunsuz gresle kısa sürede arızalanabilir.

Spindle motorları

Kesme kuvvetleri hem radyal hem eksenel bileşen taşıyabilir. Hassasiyet, salgı, sıcaklık artışı, devir ve ön yükleme önemli ölçütlerdir. Bazı spindle tasarımlarında hassas eğik bilyalı rulmanlar ve eşlenmiş düzenler kullanılır. Her spindle için tek bir genel rulman kodu vermek doğru değildir.

Bilyalı vidalı mil sabit ve destek uçları

Vidalı milin sabit ucunda eksenel konumlandırma ve rijitlik gerekir. BK/FK gövdeleriyle kullanılan düzen ile BF/FF destek ucu aynı görevi üstlenmez. Uç düzeni seçilirken mil çapı kadar yatak geometrisi ve eksenel kuvvet de önemlidir.

Lineer eksenler

Yuvarlak miller üzerindeki LM/SCE tipleri ile profil raylı lineer kızak sistemleri farklı taşıma ve moment özelliklerine sahiptir. Hareketli köprü veya tabla ağırlığı arttıkça moment kapasitesi ve ray yerleşimi daha önemli hale gelir.

Kayışlı makaralar

Kayış gerginliği milde radyal kuvvet oluşturur. Makara çapı, destek mesafesi, iki yatak arasındaki yük paylaşımı ve devir belirlenmeden sadece mil çapına göre 608 veya 6200 seçmek yeterli değildir.

Rulman seçimi doğru olsa bile yanlış montaj çok kısa sürede hasara neden olabilir. Mile gereğinden sıkı geçirilen iç bilezikte çalışma boşluğu azalabilir. Çok gevşek geçmede ise bilezik istenmeyen biçimde dönerek yüzeyleri aşındırabilir. Mil ve yuva toleransları, çalışma koşullarına ve yükün bileziğe göre dönme durumuna göre seçilir.

Montaj kuvvetini bilyalar üzerinden geçirmekten kaçınılmalıdır. İç bilezik mile sıkı geçiyorsa uygun aparattan iç bileziğe, dış bilezik yuvaya sıkı geçiyorsa dış bileziğe kuvvet uygulanmalıdır. Çekiç darbeleri ve kontrolsüz ısıtma hassas yüzeylere zarar verebilir.

Fabrika çıkışı gresli ve contalı rulmanlarda üretici talimatı dışında kapağı açıp yağ eklemek doğru olmayabilir. Gres miktarı fazlaysa karıştırma kayıpları, azsa yetersiz yağ filmi oluşabilir. Gres uyumu ve çalışma sıcaklığı ayrıca kontrol edilmelidir.

Bu karşılaştırma ilk eleme içindir. Nihai karar ürünün teknik kataloğundaki gerçek yük, devir ve montaj şartlarıyla doğrulanmalıdır.

Aşırı ısınma durumunda sıkı geçme, yanlış ön yükleme, fazla veya az gres, hizasızlık ve aşırı yük incelenir. Ses durumunda kirlenme, yuvarlanma yollarında hasar, boşluk ve titreşim kontrol edilir. Mil titreşimi rulmandan kaynaklanabileceği gibi balans, kaplin kaçıklığı ve yatak gövdesinden de kaynaklanabilir.

Yeni takılan rulman sürekli aynı sürede bozuluyorsa sadece rulmanı daha pahalı markayla değiştirmek yeterli olmayabilir. Mil yüzeyini, rulman yuvasını, kapak/kilit somunlarını, yağlamayı ve yük paylaşımını birlikte kontrol edin.

İlgili yazılar: Rulman neden ısınır?, Rulman neden ses yapar? ve Fazla gresin etkileri.

Satın alma aşamasında yalnız bir ürün kodu değil, teknik eşleşme aranmalıdır. Özellikle arızalanmış makinede eksik bilgiyle sipariş vermek aynı parçayı ikinci kez değiştirme ihtiyacı yaratabilir.

1. Rulmanın üzerindeki tüm harf ve rakamları not edin.
2. İç çapı, dış çapı ve genişliği kumpasla ölçün.
3. Rulmanın hangi aileye ait olduğunu belirleyin.
4. ZZ/2Z, 2RS veya açık tip bilgisini karşılaştırın.
5. C3, CN veya hassasiyet işaretleri varsa doğrulayın.
6. Gerçek çalışma devrini ve yük yönünü belirleyin.
7. Mil ve yatak yuvası geçmelerini kontrol edin.
8. Toz, talaş, nem ve sıcaklık koşullarını değerlendirin.
9. Orijinal rulmanın erken bozulma nedenini araştırın.
10. Son kararı katalog teknik resmi ve özellik tablosuna göre verin.

CNC-Marketi rulman kategorisi üzerinden uygun serileri inceleyebilir, ölçüleri ürün açıklamaları ve teknik verileriyle karşılaştırabilirsiniz.

Önce iç çap, dış çap ve genişlik belirlenir. Sonra rulman kodunun tamamı, yükün yönü, devir, çalışma ortamı, sızdırmazlık ve iç boşluk karşılaştırılır. Seçimin son basamağında ürünün teknik çizimiyle mil-yatak geometrisinin gerçekten uyumlu olduğu doğrulanır.

Doğru rulman, sadece yerine sığan rulman değildir. Makinenin yükünü, hızını, doğruluğunu ve bakım koşullarını karşılayan rulmandır. Bir CNC spindle, bilyalı vidalı mil veya küçük makara için birbirinden farklı seçim kriterleri bulunması bu nedenle doğaldır.

Rulman kategorisindeki ürünleri inceleyin. Teknik aileler hakkında temel açıklamalar için Rulman nedir? ve küçük tiplerde Minyatür rulman seçimi rehberlerinden yararlanabilirsiniz.

Teknik başvuru: Üreticiye özgü ölçü, geçme ve iç boşluk bilgileri için NSK Bearing ABCs ve ilgili üretici katalogları esas alınmalıdır.