Існуе пэўная блытаніна вакол сувязі паміж дакладнасцю падшыпніка, яго вытворчымі допускамі і ўзроўнем унутранага зазору або «люфту» паміж дарожкамі качэння і шарыкамі. Тут Ву Шычжэн, кіраўнік дырэктар кампаніі JITO Bearings, эксперт па малых і мініяцюрных падшыпніках, пралівае святло на тое, чаму гэты міф захоўваецца і на што інжынерам варта звярнуць увагу.
Падчас Другой сусветнай вайны на заводзе па вытворчасці боепрыпасаў у Шатландыі малавядомы чалавек па імені Стэнлі Паркер распрацаваў канцэпцыю сапраўднага становішча, або тое, што мы сёння ведаем як геаметрычныя памеры і допускі (GD&T). Паркер заўважыў, што нават калі некаторыя з функцыянальных частак, якія вырабляліся для тарпед, былі адхілены пасля праверкі, яны ўсё яшчэ адпраўляліся ў вытворчасць.
Пры больш уважлівым разглядзе ён выявіў, што віной таму вымярэнне талерантнасці. Традыцыйныя допускі па каардынатах XY стварылі квадратную зону допуску, якая выключала дэталь, нават калі яна займала кропку ў выгнутай круглай прасторы паміж вугламі квадрата. Далей ён апублікаваў свае высновы аб тым, як вызначыць сапраўднае становішча ў кнізе пад назвай "Чарцяжы і памеры".
*Унутраны зазор
Сёння гэтае разуменне дапамагае нам распрацоўваць падшыпнікі, якія дэманструюць пэўны ўзровень люфта або хісткасці, інакш вядомы як унутраны зазор або, больш канкрэтна, радыяльны і восевы люфт. Радыяльны люфт - гэта зазор, вымераны перпендыкулярна восі падшыпніка, а восевы люфт - гэта зазор, вымераны паралельна восі падшыпніка.
Гэты люфт распрацаваны ў падшыпніку з самага пачатку, каб дазволіць падшыпніку вытрымліваць нагрузкі ў розных умовах, прымаючы пад увагу такія фактары, як тэмпературнае пашырэнне і тое, як усталяванне паміж унутраным і вонкавым кольцамі паўплывае на тэрмін службы падшыпніка.
У прыватнасці, зазор можа ўплываць на шум, вібрацыю, цеплавую нагрузку, прагін, размеркаванне нагрузкі і даўгавечнасць. Большы радыяльны зазор пажаданы ў сітуацыях, калі чакаецца, што ўнутранае кольца або вал награваюцца і пашыраюцца падчас выкарыстання ў параўнанні з вонкавым кольцам або корпусам. У гэтай сітуацыі люфт у падшыпніку паменшыцца. І наадварот, люфт павялічыцца, калі знешняе кольца пашыраецца больш, чым унутранае.
Большы восевы люфт пажаданы ў сістэмах, дзе ёсць зрушэнне паміж валам і корпусам, бо зрушэнне можа прывесці да хуткага выхаду з ладу падшыпніка з малым унутраным зазорам. Большы зазор можа таксама дазволіць падшыпніку спраўляцца з крыху большымі напорнымі нагрузкамі, паколькі ён уводзіць большы кут кантакту.
*Аксэсуары
Важна, каб інжынеры знайшлі правільны баланс унутранага зазору ў падшыпніку. Залішне тугі падшыпнік з недастатковым люфтам будзе ствараць залішняе цяпло і трэнне, што прывядзе да слізгацення шарыкаў па дарожцы качэння і паскарэння зносу. Сапраўды гэтак жа занадта вялікі зазор павялічыць шум і вібрацыю і знізіць дакладнасць кручэння.
Зазор можна кантраляваць з дапамогай розных пасадак. Тэхнічныя пасадкі адносяцца да зазору паміж дзвюма спалучанымі часткамі. Звычайна гэта апісваецца як вал у адтуліне і паказвае ступень герметычнасці або аслаблення паміж валам і ўнутраным кольцам, а таксама паміж вонкавым кольцам і корпусам. Звычайна гэта выяўляецца ў няшчыльнай, зазорнай пасадцы або цеснай, з перашкодамі.
Шчыльная пасадка паміж унутраным кольцам і валам важная для таго, каб утрымаць яго на месцы і прадухіліць непажаданую ўцечку або саслізгванне, якія могуць выклікаць цяпло і вібрацыю і выклікаць дэградацыю.
Аднак пасадка з націскам паменшыць зазор у шарыкападшыпніку, паколькі пашырае ўнутранае кольца. Такая ж шчыльная пасадка паміж корпусам і вонкавым кольцам у падшыпніку з нізкім радыяльным люфтам будзе сціскаць вонкавае кольца і яшчэ больш памяншаць зазор. Гэта прывядзе да адмоўнага ўнутранага зазору — фактычна робячы вал большым за адтуліну — і прывядзе да празмернага трэння і ранняга выхаду з ладу.
Мэта складаецца ў тым, каб мець нулявы працоўны зазор, калі падшыпнік працуе ў звычайных умовах. Аднак пачатковая радыяльная люфт, неабходная для дасягнення гэтага, можа выклікаць праблемы са слізгаценнем або слізгаценнем шароў, зніжаючы калянасць і дакладнасць кручэння. Гэты першапачатковы радыяльны люфт можна выдаліць з дапамогай папярэдняй загрузкі. Папярэдняя нагрузка - гэта спосаб стварэння пастаяннай восевай нагрузкі на падшыпнік пасля яго ўстаноўкі з дапамогай шайбаў або спружын, якія ўсталёўваюцца на ўнутранае або вонкавае кольца.
Інжынеры таксама павінны ўлічваць той факт, што лягчэй паменшыць зазор у падшыпніку тонкага профілю, таму што кольцы танчэйшыя і іх лягчэй дэфармаваць. Як вытворца малых і мініяцюрных падшыпнікаў, JITO Bearings раіць сваім кліентам, што трэба больш уважліва ставіцца да пасадкі вала да корпуса. Акругласць вала і корпуса таксама больш важная для падшыпнікаў тонкага тыпу, таму што няправільны вал дэфармуе тонкія кольцы і павялічвае шум, вібрацыю і крутоўны момант.
*Допускі
Памылковае разуменне ролі радыяльнай і восевай люфтаў прымусіла многіх блытаць сувязь паміж люфтам і дакладнасцю, у прыватнасці, дакладнасцю, якая з'яўляецца вынікам лепшых вытворчых допускаў.
Некаторыя людзі думаюць, што высокадакладны падшыпнік амаль не павінен мець люфта і што ён павінен круціцца вельмі дакладна. Для іх свабодны радыяльны люфт здаецца менш дакладным і стварае ўражанне нізкай якасці, нават калі гэта можа быць высокадакладны падшыпнік, наўмысна распрацаваны са свабодным люфтам. Напрыклад, у мінулым мы пыталіся ў некаторых нашых кліентаў, чаму яны хочуць больш дакладны падшыпнік, і яны казалі нам, што жадаюць «паменшыць люфт».
Аднак гэта праўда, што талерантнасць павышае дакладнасць. Неўзабаве пасля з'яўлення масавай вытворчасці інжынеры зразумелі, што вырабляць два абсалютна аднолькавых прадукту непрактычна і не эканамічна, калі гэта ўвогуле магчыма. Нават калі ўсе вытворчыя зменныя застаюцца аднолькавымі, заўсёды будуць невялікія адрозненні паміж адным агрэгатам і наступным.
Сёння гэта азначае дапушчальную або прымальную памяркоўнасць. Класы допуску для шарыкападшыпнікаў, вядомыя як рэйтынгі ISO (метрычныя) або ABEC (цалі), рэгулююць дапушчальнае адхіленне і вымярэнні пакрыцця, уключаючы памер унутранага і вонкавага кольцаў, акругласць кольцаў і дарожак качэння. Чым вышэйшы клас і большы допуск, тым больш дакладным будзе падшыпнік пасля зборкі.
Забяспечваючы правільны баланс паміж устаноўкай і радыяльным і восевым люфтам падчас выкарыстання, інжынеры могуць дасягнуць ідэальнага нулявога працоўнага зазору і забяспечыць нізкі ўзровень шуму і дакладнае кручэнне. Робячы гэта, мы можам ліквідаваць блытаніну паміж дакладнасцю і люфтам і, такім жа чынам, як Стэнлі Паркер зрабіў рэвалюцыю ў прамысловых вымярэннях, карэнным чынам змяніць наш погляд на падшыпнікі.
Час публікацыі: 4 сакавіка 2021 г
