Zusätzlich zu den Lagerkomponenten mit voreingestelltem Spiel hat Timken fünf gängige Methoden zur automatischen Einstellung des Lagerspiels entwickelt (SET-RIGHT, ACRO-SET, PROJECTA-SET, TORQUE-SET und CLAMP-SET) und bietet manuelle Einstellmöglichkeiten. Tabelle 1 – „Vergleich der Methoden zur Einstellung des Lagerspiels für Kegelrollenlager“ veranschaulicht die verschiedenen Merkmale dieser Methoden in tabellarischer Form. In der ersten Zeile dieser Tabelle wird die Fähigkeit der einzelnen Methoden zur sinnvollen Steuerung des Lagerspielbereichs verglichen. Diese Werte dienen lediglich der Veranschaulichung der allgemeinen Merkmale der einzelnen Methoden zur Spieleinstellung, unabhängig davon, ob das Spiel auf „Vorspannung“ oder „Axialspiel“ eingestellt ist. Beispielsweise kann in der Spalte „SET-RIGHT“ die erwartete (wahrscheinliche Intervall- oder 6σ-) Spieländerung aufgrund spezifischer Lager- und Gehäuse-/Wellentoleranzkontrollen typischerweise zwischen mindestens 0,008 Zoll und 0,014 Zoll liegen. Der Spielbereich kann zwischen Axialspiel und Vorspannung aufgeteilt werden, um die Leistung des Lagers/der Anwendung zu maximieren. Siehe Abbildung 5 – „Anwendung der automatischen Methode zum Einstellen des Lagerspiels“. In dieser Abbildung wird die allgemeine Anwendung der Methode zum Einstellen des Lagerspiels bei Kegelrollenlagern anhand eines typischen Allradtraktors veranschaulicht.
In den folgenden Kapiteln dieses Moduls werden die spezifischen Definitionen, Theorien und formalen Prozesse der einzelnen Methodenanwendungen detailliert erläutert. Die SET-RIGHT-Methode ermittelt das erforderliche Spiel durch die Kontrolle der Lagertoleranz und des Einbausystems, ohne dass das TIMKEN-Kegelrollenlager manuell eingestellt werden muss. Wir nutzen Wahrscheinlichkeitsgesetze und Statistik, um die Auswirkungen dieser Toleranzen auf das Lagerspiel vorherzusagen. Generell erfordert die SET-RIGHT-Methode eine strengere Kontrolle der Bearbeitungstoleranzen von Welle/Lagergehäuse, während die kritischen Lagertoleranzen (mithilfe von Genauigkeitsklassen und -codes) streng kontrolliert werden. Diese Methode geht davon aus, dass jedes Bauteil der Baugruppe kritische Toleranzen aufweist und innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert werden muss. Das Wahrscheinlichkeitsgesetz zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass jedes Bauteil der Baugruppe eine kleine Toleranz oder eine Kombination großer Toleranzen aufweist, sehr gering ist. Gemäß der „Normalverteilung der Toleranzen“ (Abbildung 6) tendiert die Überlagerung aller Teilegrößen nach statistischen Regeln dazu, in der Mitte des möglichen Toleranzbereichs zu liegen. Ziel der SET-RIGHT-Methode ist es, nur die wichtigsten Toleranzen zu kontrollieren, die das Lagerspiel beeinflussen. Diese Toleranzen können sich ausschließlich auf das Lager selbst oder auf bestimmte Montagekomponenten beziehen (z. B. die Breiten A und B in Abbildung 1 oder Abbildung 7 sowie den Wellenaußendurchmesser und den Lagergehäuseinnendurchmesser). Das Ergebnis ist, dass das Lagerspiel mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb der zulässigen SET-RIGHT-Methode liegt. Abbildung 6. Normalverteilte Frequenzkurve variabel, x0,135 %2,135 %0,135 %2,135 %100 % Variable Arithmetik Mittelwert 13,6 % 13,6 % 6s68,26 %sss s68,26 %95,46 %99,73 %x Abbildung 5. Anwendungshäufigkeit der Methode zur automatischen Einstellung des Lagerspiels Häufigkeit des Untersetzungsgetriebes des Vorderradmotors Nebenabtrieb des Hinterrads Mittelgelenkgetriebe der Hinterachse Axiallüfter und Wasserpumpe Eingangswelle Zwischenwelle Nebenabtrieb Kupplungswelle Pumpenantriebsgerät Hauptuntersetzung Hauptuntersetzung Differential Eingangswelle Zwischenwelle Ausgangswelle Differential Planetenuntersetzungsgerät (Seitenansicht) Achsschenkellenkmechanismus Kegelrollenlager Spiel Einstellmethode SET-RIGHT-Methode PROJECTA-SET-Methode TORQUE-SET-Methode CLAMP-SET-Methode CRO-SET-Methode Voreingestellter Spielkomponentenbereich (normalerweise beträgt die Wahrscheinlichkeitszuverlässigkeit 99,73 % oder 6σ, aber bei Produktionen mit höherer Leistung ist manchmal eine 99,994 % bzw. 8σ). Bei der SET-RIGHT-Methode ist keine Justierung erforderlich. Es müssen lediglich die Maschinenteile zusammengebaut und verspannt werden.
Alle Abmessungen, die das Lagerspiel in einer Baugruppe beeinflussen, wie Lagertoleranzen, Wellenaußendurchmesser, Wellenlänge, Lagergehäuselänge und Lagergehäuseinnendurchmesser, werden bei der Berechnung der Wahrscheinlichkeitsbereiche als unabhängige Variablen betrachtet. Im Beispiel in Abbildung 7 werden sowohl der Innen- als auch der Außenring mit einem herkömmlichen Festsitz montiert und die Endkappe wird einfach an einem Ende der Welle festgeklemmt. s = (1316 x 10-6)1/2= 0,036 mm3s = 3 x 0,036=0,108 mm (0,0043 Zoll) 6s = 6 x 0,036= 0,216 mm (0,0085 Zoll) 99,73 % der Baugruppe (Wahrscheinlichkeitsbereich) mögliches Intervall = 0,654 Wählen Sie für 100 % der mm (0,0257 Zoll) großen Baugruppe (zum Beispiel) 0,108 mm (0,0043 Zoll) als durchschnittliches Spiel. Bei 99,73 % der Baugruppen liegt der mögliche Lagerspielbereich zwischen 0 und 0,216 mm (0,0085 Zoll). †Zwei unabhängige Innenringe entsprechen einer unabhängigen axialen Variable, daher ist der axiale Koeffizient doppelt so groß. Nach der Berechnung des Wahrscheinlichkeitsbereichs muss die Nennlänge der axialen Abmessung bestimmt werden, um das erforderliche Lagerspiel zu erhalten. In diesem Beispiel sind alle Abmessungen außer der Wellenlänge bekannt. Sehen wir uns an, wie die Nennlänge der Welle berechnet wird, um das richtige Lagerspiel zu erhalten. Berechnung der Wellenlänge (Berechnung der Nennmaße): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2wobei: A = durchschnittliche Breite des Gehäuses zwischen den Außenringen = 13,000 mm (0,5118 Zoll) B = durchschnittliche Wellenlänge (wird noch bekannt gegeben) C = durchschnittliche Lagerbreite vor dem Einbau = 21,550 mm (0,8484 Zoll) D = vergrößerte Lagerbreite aufgrund durchschnittlicher Innenringpassung* = 0,050 mm (0,0020 Zoll) E = vergrößerte Lagerbreite aufgrund durchschnittlicher Außenringpassung* = 0,076 mm (0,0030 Zoll) F = (erforderliches) durchschnittliches Lagerspiel = 0,108 mm (0,0043 Zoll) * Umgerechnet in äquivalente Axialtoleranz. Informationen zur Zuordnung von Innen- und Außenringen finden Sie im Kapitel „Timken® Kegelrollenlager-Produktkatalog“ des Praxishandbuchs.
Veröffentlichungszeit: 28. Juni 2020