D'r is wat betizing om de relaasje tusken de krektens fan abearing, syn produksjetolerânsjes en it nivo fan ynterne klaring as 'spiel' tusken de raceways en ballen. Hjir, Wu Shizheng, direkteur fan lytse en miniatuer lagers ekspert JITO Bearings, smyt ljocht op wêrom dizze myte oanhâldt en wêr't yngenieurs nei moatte útsjen.
Yn 'e Twadde Wrâldoarloch, yn in munysjefabryk yn Skotlân, ûntwikkele in bytsje bekende man mei de namme Stanley Parker it konsept fan wiere posysje, of wat wy hjoed kenne as Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T). Parker merkte op dat, hoewol guon fan 'e funksjonele dielen dy't foar torpedo's makke waarden nei ynspeksje ôfwiisd waarden, se noch altyd nei produksje waarden stjoerd.
By neier ynsjoch fûn er dat it de tolerânsjemjitting wie dy't de skuld wie. De tradysjonele XY-koördinaattolerânsjes makken in fjouwerkante tolerânsjesône, dy't it diel útsletten, ek al besette it in punt yn 'e bûgde sirkelfoarmige romte tusken de hoeken fan it plein. Hy gie op mei it publisearjen fan syn befiningen oer hoe't jo wiere posysje bepale kinne yn in boek mei de titel Drawings and Dimensions.
* Ynterne klaring
Tsjintwurdich helpt dit begryp ús om lagers te ûntwikkeljen dy't wat nivo fan spiel of losheid fertoane, oars bekend as ynterne klaring of, mear spesifyk, radiaal en axial spiel. Radiale spultsje is de klaring mjitten loodrecht op de lageras en axiale spultsje is de klaring mjitten parallel oan de lageras.
Dit spul is fan it begjin ôf ûntworpen yn it lager om it lager te tastean om loads te stypjen yn in ferskaat oan omstannichheden, mei rekken hâldend mei faktoaren lykas temperatuerútwreiding en hoe't de fitment tusken de binnen- en bûtenringen it libben fan it lager sil beynfloedzje.
Spesifyk kin klaring ynfloed hawwe op lûd, trilling, waarmte stress, ôfwiking, ferdieling fan lading en wurgenslibben. Heger radiaal spultsje is winsklik yn situaasjes dêr't de binnenste ring of skacht wurdt ferwachte te wurden waarmer en útwreidzje ûnder gebrûk yn ferliking mei de bûtenste ring of húsfesting. Yn dizze situaasje sil it spultsje yn 'e lager ferminderje. Oarsom, spultsje sil tanimme as de bûtenste ring wreidet mear as de binnenste ring.
Heger axial spultsje is winsklik yn systemen dêr't der in misalignment tusken skacht en húsfesting as misalignment kin feroarsaakje in lager mei in lytse ynterne klaring te fail gau. Gruttere klaring kin it lager ek tastean om te gean mei wat hegere driuwlasten, om't it in hegere kontaktwinkel yntrodusearret.
* Fittings
It is wichtich dat yngenieurs it juste lykwicht fan ynterne klaring yn in lager slaan. In al te strakke lager mei ûnfoldwaande spiel sil oerstallige waarmte en wriuwing generearje, wat sil feroarsaakje dat de ballen yn 'e raceway glide en slijtage fersnelle. Likemin sil te folle klaring lûd en trilling ferheegje en rotaasjenauwkeurigens ferminderje.
Clearance kin wurde regele troch it brûken fan ferskate fits. Engineering past ferwiist nei de klaring tusken twa mating dielen. Dit wurdt meastal beskreaun as in skacht yn in gat en stiet foar de graad fan tightness of looseness tusken de skacht en de binnenste ring en tusken de bûtenste ring en húsfesting. It meastal manifestearret him yn in losse, klaring fit of in strakke, interference fit.
In strakke fit tusken de binnenste ring en skacht is wichtich om te hâlden it yn plak en foar te kommen net winske creepage of slippage, dat kin generearje waarmte en trilling en induce degradaasje.
Lykwols, in ynterferinsje fit sil ferminderje klaring yn in ball bearing as it wreidet de binnenste ring. In ferlykbere strakke fit tusken de húsfesting en bûtenste ring yn in lager mei lege radiale spultsje sil compress de bûtenste ring en ferminderjen klaring noch fierder. Dit sil resultearje yn in negative ynterne klaring - effektyf rendering de skacht grutter dan it gat - en liede ta oermjittige wriuwing en iere falen.
It doel is om nul operasjoneel spultsje te hawwen as it lager ûnder normale omstannichheden rint. It earste radiale spultsje dat nedich is om dit te berikken, kin lykwols problemen feroarsaakje mei ballen dy't skuorje of glide, wêrtroch't stivens en rotaasjenauwkeurigens ferminderje. Dit earste radiale spultsje kin fuortsmiten wurde mei help fan preloading. Foarladen is in middel om in permaninte axiale lading op in lager te setten, as it ienris is oanbrocht, troch waskers of springen te brûken dy't tsjin 'e binnen- as bûtenring binne.
Yngenieurs moatte ek beskôgje it feit dat it is makliker te ferminderjen klaring yn in tinne-seksje lager omdat de ringen binne tinner en makliker te ferfoarmjen. As fabrikant fan lytse en miniatuerlagers advisearret JITO Bearings har klanten dat mear soarch moat wurde nommen mei as-oan-húsfesting. Shaft en húsfesting roundness is ek wichtiger mei tinne type lagers omdat in out-of-round skacht sil ferfoarme de tinne ringen en fergrutsjen lûd, trilling en koppel.
* Tolerânsjes
It misbegryp oer de rol fan radiaal en axial spiel hat in protte laat om de relaasje tusken spiel en presyzje te betize, spesifyk de krektens dy't resultaat is fan bettere produksjetolerânsjes.
Guon minsken tinke dat in hege presyzje lager hast gjin spultsje moat hawwe en dat it tige presys draaie moat. Foar harren fielt in losse radiale spultsje minder presys en jout de yndruk fan lege kwaliteit, hoewol't it kin wêze in hege-precision bearing bewust ûntwurpen mei losse spultsje. Wy hawwe bygelyks guon fan ús klanten yn it ferline frege wêrom't se in lager mei hegere presyzje wolle en se hawwe ús ferteld dat se wolle, "it spul ferminderje".
It is lykwols wier dat tolerânsje de krektens ferbettert. Net lang nei de komst fan massaproduksje realisearre yngenieurs dat it net praktysk noch ekonomysk is, as it sels hielendal mooglik is, twa produkten te meitsjen dy't krekt gelyk binne. Sels as alle produksjefariabelen itselde wurde hâlden, sille d'r altyd minút ferskillen wêze tusken ien ienheid en de folgjende.
Hjoed, dit is kommen te fertsjintwurdigjen in tastiene of akseptabel tolerânsje. Tolerânsje klassen foar kogellagers, bekend as ISO (metrysk) of ABEC (inch) wurdearrings, regelje de tastiene ôfwiking en cover mjittingen ynklusyf ynderlike en bûtenste ring grutte en de rûnheid fan ringen en raceways. Hoe heger de klasse en de strakker de tolerânsje, hoe krekter it lager sil wêze as it ienris is gearstald.
Troch it juste lykwicht te berikken tusken fitment en radiaal en axiaal spultsje by gebrûk, kinne yngenieurs de ideale nul operasjonele klaring berikke en soargje foar leech lûd en krekte rotaasje. Dêrmei kinne wy de betizing tusken presyzje en spielje opheldere en, op deselde manier as Stanley Parker revolúsjonearre yndustriële mjitting, de manier wêrop wy nei lagers sjogge fûneminteel feroarje.
Post tiid: Mar-04-2021
