رولبرینگ های مخروطی (Tapered roller bearings) به صورت اختصاصی طراحی شده اند تا هم بار شعاعی و هم بار محوری را تحمل کنند و به دو دسته تک ردیفه و دو ردیفه و بیرینگ های خاص چهار ردیفه تقسیم می شوند. این بیرینگ ها به دلیل توانایی تحمل بارهای ترکیبی در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، نورد سرد و گرم، ماشین آلات صنعتی و تجهیزات سنگین کاربرد گسترده ای دارند. رولبرینگ های مخروطی دارای رولرهایی هستند که مخروطی شکل بوده و در یک یا دو یا چهار ردیف قرار میگیرند.

ساختار بیرینگ مخروطی به این شکل است که از یک رینگ داخلی و یک رینگ خارجی و تعدادی غلتک مخروطی بین دو رینگ و یک قفس نگهدارنده تشکیل شده، طراحی این بیرینگ به گونه ای است که میتواند بار ترکیبی (شعاعی و محوری) را تحمل کند. نکته قابل توجه اینکه ظرفیت بار محوری بر اساس زاویه تماس غلتک ها با سطح داخلی بیرینگ (α) محاسبه میشود. هرچه زاویه α بیشتر باشد ظرفیت تحمل بار محوری بیرینگ هم بیشتر است.

تمام بیرینگ های متریک از یک سری نسبت ابعادیشون ثابت هست. یعنی بیرینگ های با قطر داخلی متفاوت که سری مشترک دارند به همان نسبت ابعاد غلتک ها و قفسه هم تغیر میکند. (برخلاف بیرینگ های اینچی که ابعاد قفسه و غلتک هر سری ثابت است.)

نام گذاری رولبرینگ های مخروطی بر اساس استاندارد ISO 355:1977 از سه بخش تشکیل میشود: یک قسمت زاویه تماس α را مشخص میکند، دو حرف بعدی بیان کننده سری قطر و عرض هستند، و سه عدد آخر هم نشان دهنده قطر داخلی بیرینگ در واحد میلیمتر هستند. (مثال 2ED 045)

در روش دیگر، نام بیرینگ ها از 3 یا 4 یا 5 بخش تشکیل می شوند. عدد اول نام بیرینگ نشان دهنده نوع آن است. در نامگذاری رولبرینگ های مخروطی عدد اول نام آنها معمولا 3 است، مثلا اگر بیرینگی با شماره 32013 داشته باشیم، عدد اول این شماره به این معنی است که این بیرینگ از نوع رولبرینگ مخروطی با قطر داخلی 65 میلیمتر است. (برای آشنایی بیشتر به نامگذاری بیرینگ ها مراجعه کنید)

رولبرینگ های مخروطی اینچی بر اساس استاندارد ANSI/ABMA نام گذاری میشوند. تمام بیرینگ های اینچی در یک سری، از یک قفسه و غلتک با ابعاد مشترک استفاده میکنند و کنس های داخلی و خارجی ابعاد و طراحی های مختلفی دارند. (بر خلاف بیرینگ های متریک که ابعاد داخلی به همان نسبتی که قطر تغییر کند، تغییر می کنند.)

به عبارت دیگر، هر قیف داخلی رولبرینگ های مخروطی (قیف داخلی شامل غلتک ها، قفسه و کنس داخلی) می توانند با هر کنس خارجی که به یک سری تعلق داشته باشند مونتاژ شوند. (بیرینگ های متریک اینطور نیستند)

به همین دلیل قیف داخلی و کنس خارجی هر کدام نام گذاری خاص خود را دارند و به این ترتیب میشه این اجزا را جداگانه تهیه کرد. (شکل زیر را ببینید)

نام گذاری مخروطی داخلی و کنس خارجی از 3 تا 6 بخش تشکیل شده که میتونه پیشوند هم داشته باشه این پیشوند ها عبارتند از: EL, LL, L, LM, M, HM, H, HH, EH

پیشوند ها نشان دهنده سری بیرینگ از فوق سبک تا فوق سنگین هستند. (EL مخفف extra light و EH مخفف extra heavy) در جدول زیر نام گذاری اینچی بیرینگ ها برای مخروط داخلی، کنس خارجی و برای بیرینگ کامل به همراه سری آورده شده است: ( برای مطالعه بیشتر به استاندارد ANSI/ABMA 19.2-1994 مراجعه فرمایید.)

یاتاقان‌های غلتکی مخروطی در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاصی هستند. از جمله این انواع می‌توان به یاتاقان‌های یک ردیفه، دو ردیفه و چهار ردیفه اشاره کرد. یاتاقان‌های یک ردیفه برای تحمل بارهای سبک‌تر و یاتاقان‌های دو ردیفه و چهار ردیفه برای تحمل بارهای سنگین‌تر مناسب هستند.

• آرایش و تنظیم: به دلیل ساختار داخلی خاص بیرینگ های تک ردیفه (شکل 3)، این برینگ‌ها باید به صورت جفت استفاده شوند و پیش‌بار مناسبی بین آن‌ها اعمال شود. پیش‌بار نادرست می‌تواند به طور قابل توجهی بر عمر مفید و عملکرد بلبرینگ تاثیر بگذارد.

• تلرانس ها: تلرانس‌های مورد استفاده در برینگ‌های اینچی با برینگ‌های متریک متفاوت است. بیرینگ های اینچی بر خلاف بیرینگ های متریک تلرانس مثبت دارند برای اطمینان از عملکرد صحیح، باید تلرانس‌های شفت و محفظه (هوزینگ) را بر اساس جداول استاندارد اعمال کرد.
• بارگذاری: این برینگ‌ها برای تحمل بارهای ترکیبی طراحی شده‌اند. مقدار بار حداقل مورد نیاز برای عملکرد صحیح بیرینگ به عوامل مختلفی مانند نوع بیرینگ، شرایط کاری و بارهای وارده بستگی دارد.

• عملکرد بهینه: طراحی صحیح و تنظیم دقیق آرایش بیرینگ‌ها باعث افزایش عمر مفید، کاهش اصطکاک، و بهبود عملکرد سیستم می‌شود.
• کاهش هزینه‌های تعمیرات: با انتخاب و نصب صحیح بیرینگ‌ها می‌توان از خرابی‌های زودهنگام و هزینه‌های بالای تعمیرات جلوگیری کرد.
• افزایش بهره‌وری: بیرینگ‌های با عملکرد مناسب باعث افزایش بهره‌وری سیستم و کاهش زمان توقف تولید می‌شوند.

• نوع و کیفیت مواد: جنس مواد به کار رفته در ساخت بیرینگ و کیفیت عملیات حرارتی بر روی عمر مفید آن تاثیرگذار است.
• روغن‌کاری: استفاده از روغن مناسب و روانکاری منظم باعث کاهش اصطکاک و سایش می‌شود.
• شرایط کاری: دما، رطوبت، آلودگی و ارتعاشات از جمله عواملی هستند که بر عمر مفید بیرینگ تاثیر می‌گذارند.
• بارگذاری: بارگذاری بیش از حد یا نوسانات شدید بار می‌تواند باعث خرابی زودهنگام بیرینگ شود.

• ظرفیت باربری بالا: این بیرینگ ها می‌توانند بارهای بسیار سنگینی را تحمل کنند.
• قابلیت تحمل بارهای ترکیبی: رولبرینگ های مخروطی می‌توانند همزمان بارهای شعاعی و محوری را تحمل کنند.
• عمر طولانی: با استفاده از مواد با کیفیت و طراحی مناسب، این یاتاقان‌ها دارای عمر طولانی هستند.
• راندمان بالا: اصطکاک کم در این بیرینگ ها باعث افزایش راندمان سیستم می‌شود.
• قابلیت تنظیم پیش‌بار: امکان تنظیم پیش‌بار در این یاتاقان‌ها باعث افزایش دقت و کاهش لرزش می‌شود.
• نصب آسان: این بیرینگ ها به راحتی قابل نصب هستند.