Miks radiaalne mäng ja sallivus pole üks ja sama

Laagri täpsuse, selle tootmistolerantside ja sisemise kliirensi või 'mängude' vahelise seose vahel on segadust segaduste ja kuulide vahel. Siinkohal heidab väikeste ja miniatuursete laagrite eksperdi JITO Bearings tegevdirektor Wu Shizheng valgust, miks see müüt püsib ja millele insenerid peaksid tähelepanu pöörama.

Teise maailmasõja ajal arendas Šotimaal asuvas laskemoonavabrikus vähetuntud mees Stanley Parkeri nime all tõelise positsiooni kontseptsiooni ehk seda, mida me tänapäeval teame kui geomeetrilist mõõdet ja tolerantsi (GD&T). Parker märkas, et kuigi mõned torpeedode jaoks toodetud funktsionaalsed osad lükati pärast kontrolli tagasi, saadeti need ikkagi tootmisse.

Lähemal uurimisel leidis ta, et süüdi oli tolerantsi mõõtmine. Traditsioonilised XY-koordinaatide tolerantsid tekitasid ruudu tolerantsitsooni, mis välistas selle osa, kuigi see hõivas ruudu nurkade vahelises kõverjoonelises ruumis punkti. Ta avaldas oma järeldused selle kohta, kuidas tõelist positsiooni kindlaks teha, raamatus pealkirjaga Joonised ja mõõtmed.

* Sisemine kliirens
Täna aitab see arusaam meil välja töötada laagreid, millel on mingil tasemel mäng või lõtvus, mida nimetatakse ka sisemiseks kliirensiks või täpsemalt radiaalseks ja aksiaalseks mänguks. Radiaalne lõtk on laagriteljega risti mõõdetud kaugus ja telgjoon paralleelselt telje teljega.

See lõtk on algusest peale kavandatud laagrisse, et võimaldada laagril koormusi toetada erinevates tingimustes, võttes arvesse selliseid tegureid nagu temperatuuri paisumine ja see, kuidas sisemise ja välimise rõnga vahele kinnitamine mõjutab laagri eluiga.

Täpsemalt, kliirens võib mõjutada müra, vibratsiooni, kuumastressi, läbipaindeid, koormuse jaotust ja väsimust. Suurem radiaalne mäng on soovitav olukordades, kus sisemine rõngas või võll peaks kasutamise ajal eeldatavasti kuumenema ja paisuma võrreldes välimise rõnga või korpusega. Selles olukorras väheneb laagris olev mäng. Ja vastupidi, mäng suureneb, kui välimine rõngas paisub rohkem kui sisemine rõngas.

Suurem aksiaalne lõtk on soovitav süsteemides, kus võlli ja korpuse vahel on vale suund, kuna vale joondamine võib põhjustada väikese sisemise vahega laagri kiire rikke. Suurem kliirens võib võimaldada ka laagril toime tulla veidi suurema tõukejõuga, kuna see viib suurema kontaktinurga.

* Paigaldused
On oluline, et insenerid saavutaksid laagris sisemise kliirensiga õige tasakaalu. Liiga tihe laager ebapiisava mänguga tekitab liigset kuumust ja hõõrdumist, mis põhjustab pallide libisemist võidusõidurajal ja kiirendab kulumist. Samuti suurendab liiga suur kliirens müra ja vibratsiooni ning vähendab pöörlemistäpsust.

Kliirensit saab kontrollida erinevate sobivuste abil. Tehnilised sobivused viitavad kahe paaritusosa vahelisele kaugusele. Seda kirjeldatakse tavaliselt kui võlli aukus ja see tähistab võlli ja sisemise rõnga ning välimise rõnga ja korpuse vahelise tiheduse või lõtvuse astet. Tavaliselt avaldub see lõdva, lõtvkinnitusena või tiheda sekkumiskinnitusena.

Sisemise rõnga ja võlli vaheline sobivus on oluline, et hoida seda paigas ja vältida soovimatut roomamist või libisemist, mis võib tekitada soojust ja vibratsiooni ning põhjustada lagunemist.

Häirekinnitus vähendab aga kuullaagri vaba ruumi, kuna see laiendab sisemist rõngast. Madala radiaalse lõtkuga laagri korpuse ja välimise rõnga tihedalt sobiv kokkupressimine surub välimise rõnga kokku ja vähendab kliirensit veelgi. Selle tulemuseks on negatiivne sisemine kliirens - see muudab võlli tõhusalt august suuremaks - ning põhjustab liigset hõõrdumist ja varajast riket.

Eesmärk on, et laager töötab tavapärastes tingimustes, nullmäng. Selle saavutamiseks vajalik esialgne radiaalne mäng võib aga tekitada probleeme pallide libisemise või libisemise korral, vähendades jäikust ja pöörlemistäpsust. Selle esialgse radiaalse esituse saab eellaadimise abil eemaldada. Eellaadimine on püsiva aksiaalkoormuse paigaldamine laagrile, kui see on paigaldatud, kasutades seibe või vedrusid, mis on kinnitatud sisemise või välimise rõnga külge.

Insenerid peavad arvestama ka asjaoluga, et õhukese sektsiooniga laagris on kergem vähendada kliirensit, kuna rõngad on õhemad ja kergemini deformeeritavad. Väikeste ja miniatuursete laagrite tootjana soovitab JITO Bearings oma klientidele, et võlli-korpusega sobitamise korral tuleb olla rohkem ettevaatlik. Võlli ja korpuse ümarus on ka õhemat tüüpi laagrite puhul olulisemad, kuna ümmargune võll deformeerib õhukesi rõngaid ning suurendab müra, vibratsiooni ja pöördemomenti.

* Tolerantsid
Arusaamatus radiaalse ja aksiaalse mängu rollist on pannud paljud segi ajama mängu ja täpsuse vahelise seose, täpsemalt täpsuse, mis tuleneb parematest tootmistolerantsidest.

Mõned inimesed arvavad, et ülitäpsel laagril ei tohiks olla peaaegu mingit lõtku ja see peaks pöörlema ​​väga täpselt. Nende jaoks tundub lõtv radiaalmäng vähem täpne ja jätab mulje madalast kvaliteedist, kuigi see võib olla ülitäpne laager, mis on teadlikult kavandatud lahtise mänguga. Näiteks oleme varem küsinud mõnelt oma kliendilt, miks nad tahavad täpsemat laagrit, ja nad on meile öelnud, et nad soovivad, "vähendage lõtku".

Siiski on tõsi, et tolerantsus parandab täpsust. Peagi pärast masstoodangu tulekut mõistsid insenerid, et ei ole otstarbekas ega ökonoomne, kui üldse on võimalik, valmistada kahte täpselt ühesugust toodet. Isegi kui kõik tootmise muutujad jäävad samaks, on ühe ja järgmise vahel alati väikseid erinevusi.

Täna on see esindanud lubatud või vastuvõetavat tolerantsust. Kuullaagrite tolerantsiklassid, mis on tuntud kui ISO (meetriline) või ABEC (tolli) reitingud, reguleerivad lubatud kõrvalekaldeid ja katavad mõõtmisi, sealhulgas sisemise ja välimise rõnga suurust ning rõngaste ja sõiduradade ümarust. Mida kõrgem klass ja tihedam tolerants, seda täpsem on laager pärast kokkupanekut.

Luues kasutamise ajal õige tasakaalu paigaldamise ning radiaal- ja aksiaalmängu vahel, saavad insenerid saavutada ideaalse töörahu nulliga ning tagada madala müra ja täpse pöörlemise. Seda tehes saame klaarida täpsuse ja mängu segiajamise ning samamoodi, nagu Stanley Parker tegi revolutsiooni tööstuslikus mõõtmises, muudame põhimõtteliselt ka seda, kuidas me laagreid vaatame.


Postituse aeg: märts-04-2021