軸受すきま自動設定方法

プリセットクリアランスベアリングコンポーネントに加えて、ティムケンは手動調整オプションとしてベアリングクリアランスを自動設定するための一般的に使用される 5 つの方法 (つまり、SET-RIGHT、ACRO-SET、PROJECTA-SET、TORQUE-SET、および CLAMP-SET) を開発しました。これらの方法のさまざまな特徴を表形式で説明するには、表 1-「円すいころ軸受のセットすきま方法の比較」を参照してください。この表の最初の行は、ベアリングの取り付けクリアランスの「範囲」を合理的に制御する各方法の能力を比較しています。これらの値は、すきまの設定が「予圧」または「アキシアルすきま」のどちらに設定されているかに関係なく、すきまの設定における各方法の全体的な特性を説明するためにのみ使用されます。たとえば、SET-RIGHT 列の下では、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り、予想される (高確率区間または 6σ) クリアランス変化は、一般的な最小値の 0.008 インチから 0.014 インチの範囲に及ぶ可能性があります。軸受/アプリケーションの性能を最大化するために、すきまの範囲を軸方向すきまと予圧に分けることができます。図 5-「ベアリングすきまを設定するための自動方法の適用」を参照してください。この図は、円すいころ軸受のクリアランス設定方法の一般的な適用例を示すために、典型的な四輪駆動農業用トラクターの設計を例として使用しています。
このモジュールの次の章では、各メソッド適用の具体的な定義、理論、形式的プロセスについて詳しく説明します。SET-RIGHT 方式では、TIMKEN 円すいころベアリングを手動で調整することなく、ベアリングと取り付けシステムの公差を制御することで必要なクリアランスを確保します。確率と統計の法則を使用して、ベアリングのクリアランスに対するこれらの公差の影響を予測します。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公差をより厳密に制御すると同時に、ベアリングの重要な公差を (精度等級とコードを使用して) 厳密に制御する必要があります。この方法では、アセンブリ内の各コンポーネントには重大な公差があり、特定の範囲内で制御する必要があると考えられます。確率の法則は、アセンブリ内の各コンポーネントが小さな公差であるか、または大きな公差の組み合わせである確率が非常に小さいことを示しています。また、「公差の正規分布」 (図 6) に従い、統計的ルールに従って、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制御することです。これらの公差は完全にベアリングの内部にある場合もあれば、特定の取り付けコンポーネント (つまり、図 1 または図 7 の幅 A および B、シャフト外径およびベアリング ハウジング内径) に関係する場合もあります。その結果、高い確率で、ベアリングの取り付けクリアランスは、SET-RIGHT 法の許容範囲内に収まります。図 6. 正規分布周波数曲線変数、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. 自動周波数曲線の適用周波数軸受すきまの設定方法 前輪エンジン減速機の周波数 後輪パワーテイクオフ リアアクスルセンターアーティキュレートギヤボックス 軸流ファンおよびウォーターポンプ入力軸 中間軸 動力伝達クラッチ軸 ポンプ駆動装置 主減速機 主減速機 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 円すいころ軸受すきま設定方式 SET-RIGHT方式 PROJECTA-SET方式 TORQUE-SET方式 CLAMP-SET方式 CRO-SET方式 プリセットすきま成分範囲（通常確率信頼度99.73） % または 6σ ですが、より高出力の生産では 99.994% または 8σ が必要になる場合もあります)。SET-RIGHT 方式を使用する場合は調整は必要ありません。機械部品を組み立ててクランプするだけです。
確率範囲を計算する場合、ベアリングの公差、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、アセンブリ内のベアリングのクリアランスに影響を与えるすべての寸法は、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締まりばめを使用して取り付けられ、エンド キャップはシャフトの一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=0.108 mm (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) 可能な間隔 = 0.654 mm (0.0257 インチ) アセンブリの 100% (たとえば) の場合、平均クリアランスとして 0.108 mm (0.0043 インチ) を選択します。アセンブリの 99.73% では、可能なクリアランス範囲は 0 ～ 0.216 mm (0.0085 インチ) です。†2 つの独立した内輪は独立したアキシアル変数に対応するため、アキシアル係数は 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呼び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わかっています。適切なベアリングすきまを得るためにシャフトの呼び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 (呼び寸法の計算): 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 = シャフトの長さの平均 (TBD) C = 取り付ける前の平均ベアリング幅 = 21.550 mm (0.8484 インチ) D = 平均的な内輪の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 = 取り付け前のベアリング幅の増加平均外輪はめあい* = 0.076 mm (0.0030 インチ) F = (必須) 平均軸受すきま = 0.108 mm (0.0043 インチ) * 同等の軸方向公差に変換されます。内輪と外輪の調整については、実践ガイドの「Timken® 円すいころ軸受製品カタログ」の章を参照してください。