ベアリングクリアランスを自動設定する方法

プリセットクリアランスベアリング部品に加えて、ティムケンは、ベアリングクリアランスを自動設定するための5つの一般的な方法（SET-RIGHT、ACRO-SET、PROJECTA-SET、TORQUE-SET、CLAMP-SET）を手動調整オプションとして開発しました。表1「テーパーローラーベアリングのクリアランス設定方法の比較」は、これらの方法の様々な特性を表形式で示しています。この表の1行目は、各方法がベアリング取り付けクリアランスの「範囲」を合理的に制御する能力を比較しています。これらの値は、クリアランスが「予圧」または「軸方向クリアランス」のどちらに設定されているかに関係なく、クリアランス設定における各方法の全体的な特性を示すためにのみ使用されています。例えば、SET-RIGHT列では、特定のベアリングおよびハウジング/シャフトの公差制御による予想される（高確率区間または6σ）クリアランスの変化は、通常、最小0.008インチから0.014インチの範囲になります。クリアランス範囲を軸方向クリアランスと予圧に分割することで、ベアリング/アプリケーションの性能を最大化できます。図5「ベアリングクリアランス設定における自動方法の適用」を参照してください。この図では、典型的な四輪駆動農業用トラクターの設計を例に、テーパーローラーベアリングクリアランス設定方法の一般的な適用例を示しています。
このモジュールの次の章では、各方法の適用に関する具体的な定義、理論、および正式なプロセスについて詳しく説明します。 SET-RIGHT 法は、ベアリングと取り付けシステムの許容差を制御することで必要なクリアランスを確保します。TIMKEN テーパーローラーベアリングを手動で調整する必要はありません。確率法と統計法を使用して、これらの許容差がベアリングクリアランスに及ぼす影響を予測します。一般に、SET-RIGHT 法では、シャフト/ベアリングハウジングの機械加工許容差をより厳密に管理するとともに、ベアリングの重要な許容差を厳密に管理する必要があります (精度等級とコードを使用して)。この方法では、アセンブリ内の各コンポーネントに重要な許容差があり、特定の範囲内で管理する必要があると考えられています。確率法では、アセンブリ内の各コンポーネントが小さな許容差または大きな許容差の組み合わせである確率は非常に小さいことが示されています。そして、「公差の正規分布」（図6）に従うと、統計的規則に従って、すべての部品サイズの重ね合わせは、公差の可能な範囲の中央に収まる傾向があります。SET-RIGHT法の目的は、ベアリングのクリアランスに影響を与える最も重要な公差のみを管理することです。これらの公差は、ベアリング内部に完全に限定される場合もあれば、特定の取り付け部品（図1または図7の幅AとB、シャフトの外径、ベアリングハウジングの内径など）に関係する場合もあります。その結果、ベアリングの取り付けクリアランスは、高い確率で許容可能なSET-RIGHT法の範囲内に収まります。図6. 正規分布頻度曲線変数、x0.135%2.135%0.135%2.135%100%変数演算平均値13.6% 13.6% 6s68.26%sss s68.26%95.46%99.73%x 図5. ベアリングクリアランス自動設定方法の適用頻度 前輪エンジン減速機の頻度 後輪動力取出装置 後車軸センター多関節ギアボックス 軸流ファンとウォーターポンプ 入力軸 中間軸動力取出クラッチ軸 ポンプ駆動装置 主減速機 主減速差動入力軸 中間軸出力軸差動遊星減速装置（側面図） ナックルステアリング機構 円錐ころ軸受クリアランス 設定方法 SET-RIGHT法 PROJECTA-SET法 TORQUE-SET法 CLAMP-SET法 CRO-SET法 プリセットクリアランス部品範囲（通常、確率信頼性は99.73%または6σですが、出力が高い場合、99.994%（8σ）の精度が必要となる場合があります。SET-RIGHT方式では調整は不要です。機械部品を組み立ててクランプするだけで済みます。
アセンブリ内のベアリングクリアランスに影響するすべての寸法、たとえばベアリング許容差、シャフトの外径、シャフトの長さ、ベアリング ハウジングの長さ、ベアリング ハウジングの内径などは、確率範囲を計算するときに独立変数とみなされます。 図 7 の例では、内輪と外輪の両方が従来のタイト フィットを使用して取り付けられており、エンド キャップはシャフトの一方の端で単純にクランプされています。 s = (1316 x 10-6)1/2= 0.036 mm3s = 3 x 0.036=0.108mm (0.0043 インチ) 6s = 6 x 0.036= 0.216 mm (0.0085 インチ) アセンブリの 99.73% (確率範囲) 可能区間 = 0.654 mm (0.0257 インチ) アセンブリの 100%アセンブリの99.73%において、許容すきま範囲は0～0.216 mm（0.0085インチ）です。†独立した2つの内輪は独立した軸方向変数に対応するため、軸方向係数は2倍になります。確率範囲を計算した後、必要な軸受すきまを得るために、軸方向寸法の公称長さを決定する必要があります。この例では、シャフトの長さを除くすべての寸法が既知です。適切な軸受すきまを得るために、シャフトの公称長さを計算する方法を見てみましょう。シャフトの長さの計算 (公称寸法の計算): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2ここで: A = 外輪間のハウジングの平均幅 = 13.000 mm (0.5118 インチ) B = シャフトの平均長さ (TBD) C = 取り付け前のベアリングの平均幅 = 21.550 mm (0.8484 インチ) D = 内輪の平均はめあいによるベアリング幅の増加* = 0.050 mm (0.0020 インチ) E = 外輪の平均はめあいによるベアリング幅の増加* = 0.076 mm (0.0030 インチ) F = (必須) 平均ベアリング隙間 = 0.108 mm (0.0043 インチ) * 等価軸方向公差に変換。内輪と外輪の調整については、実践ガイドの「Timken® テーパー ローラー ベアリング製品カタログ」の章を参照してください。