Methode voor het automatisch instellen van de lagerspeling

Naast voorgeprogrammeerde spelinglagercomponenten heeft Timken vijf veelgebruikte methoden ontwikkeld voor het automatisch instellen van de lagerspeling (SET-RIGHT, ACRO-SET, PROJECTA-SET, TORQUE-SET en CLAMP-SET) als handmatige instelmogelijkheden. Zie tabel 1 - "Vergelijking van methoden voor het instellen van de speling van kegellagers" om de verschillende kenmerken van deze methoden in tabelvorm weer te geven. De eerste rij van deze tabel vergelijkt het vermogen van elke methode om het "bereik" van de lagerspeling redelijk te beheersen. Deze waarden worden alleen gebruikt om de algemene kenmerken van elke methode bij het instellen van de speling te illustreren, ongeacht of de speling wordt ingesteld op "voorspanning" of "axiale speling". In de kolom SET-RIGHT kan de verwachte (interval met hoge waarschijnlijkheid of 6σ) spelingverandering, als gevolg van specifieke toleranties van het lager en de behuizing/as, bijvoorbeeld variëren van een typisch minimum van 0,008 inch tot 0,014 inch. Het spelingbereik kan worden verdeeld over de axiale speling en de voorspanning om de prestaties van het lager/de toepassing te optimaliseren. Zie afbeelding 5 - "Toepassing van de automatische methode voor het instellen van de lagerspeling". Deze afbeelding gebruikt een typisch ontwerp van een landbouwtrekker met vierwielaandrijving als voorbeeld om de algemene toepassing van de methode voor het instellen van de lagerspeling van kegellagers te illustreren.
In de volgende hoofdstukken van deze module bespreken we de specifieke definities, theorieën en formele processen van elke methodetoepassing in detail. De SET-RIGHT-methode verkrijgt de vereiste speling door de tolerantie van het lager en het installatiesysteem te controleren, zonder dat handmatige afstelling van het TIMKEN kegellager nodig is. We gebruiken de wetten van waarschijnlijkheid en statistiek om het effect van deze toleranties op de lagerspeling te voorspellen. Over het algemeen vereist de SET-RIGHT-methode een strakkere controle van de bewerkingstoleranties van de as/lagerbehuizing, terwijl de kritische toleranties van de lagers strikt worden gecontroleerd (met behulp van nauwkeurigheidsklassen en -codes). Deze methode gaat ervan uit dat elk onderdeel in de assemblage kritische toleranties heeft en binnen een bepaald bereik moet worden gecontroleerd. De wet van waarschijnlijkheid laat zien dat de kans dat elk onderdeel in de assemblage een kleine tolerantie of een combinatie van grote toleranties heeft, zeer klein is. En volgens de "normale tolerantieverdeling" (Figuur 6) zullen de afmetingen van alle onderdelen, volgens statistische regels, zich in het midden van het mogelijke tolerantiebereik bevinden. Het doel van de SET-RIGHT-methode is om alleen de belangrijkste toleranties te controleren die de lagerspeling beïnvloeden. Deze toleranties kunnen volledig intern zijn aan het lager, of betrekking hebben op bepaalde montagecomponenten (bijvoorbeeld breedtes A en B in figuur 1 of figuur 7, evenals de buitendiameter van de as en de binnendiameter van het lagerhuis). Het resultaat is dat de installatiespeling van het lager met grote waarschijnlijkheid binnen een acceptabele SET-RIGHT-waarde valt. Figuur 6. Normaal verdeelde frequentiecurve variabele, x0,135%2,135%0,135%2,135%100% variabele rekenkundig Gemiddelde waarde 13,6% 13,6% 6s68,26%sss s68,26%95,46%99,73%x Figuur 5. Toepassingsfrequentie van de automatische instelmethode voor lagerspeling Frequentie van voorwielmotorreductie Achterwiel aftakas Achteras centrale gelede versnellingsbak Axiale ventilator en waterpomp ingaande as tussenas aftakas koppelingsas pomp aandrijfinrichting hoofdreductie hoofdreductie differentieel ingaande as tussenas uitgaande as differentieel planetaire reductie-inrichting (zijaanzicht) fusee stuurmechanisme kegellagerspeling Instelmethode SET-RIGHT methode PROJECTA-SET methode TORQUE-SET methode CLAMP-SET methode CRO-SET methode Vooraf ingesteld speling componentbereik (meestal is de betrouwbaarheidskans 99,73% of 6σ, maar bij productie met een hogere output is soms een hogere waarde vereist) 99,994% of 8σ). Bij gebruik van de SET-RIGHT-methode is geen afstelling nodig. Het enige wat gedaan hoeft te worden, is het monteren en vastklemmen van de machineonderdelen.
Alle afmetingen die de lagerspeling in een assemblage beïnvloeden, zoals lagertoleranties, buitendiameter van de as, aslengte, lengte van het lagerhuis en binnendiameter van het lagerhuis, worden beschouwd als onafhankelijke variabelen bij het berekenen van waarschijnlijkheidsbereiken. In het voorbeeld in Figuur 7 zijn zowel de binnen- als de buitenring gemonteerd met een conventionele, nauwsluitende passing, en de eindkap is eenvoudigweg aan één uiteinde van de as geklemd. s = (1316 x 10-6)1/2 = 0,036 mm3s = 3 x 0,036 = 0,108 mm (0,0043 inch) 6s = 6 x 0,036 = 0,216 mm (0,0085 inch) 99,73% van de assemblage (waarschijnlijkheidsbereik) mogelijk interval = 0,654 Voor 100% van de assemblage (bijvoorbeeld) selecteren we 0,108 mm (0,0043 inch) als de gemiddelde speling. Voor 99,73% van de assemblage ligt de mogelijke speling tussen nul en 0,216 mm (0,0085 inch). †Twee onafhankelijke binnenringen corresponderen met een onafhankelijke axiale variabele, waardoor de axiale coëfficiënt tweemaal zo groot is. Na het berekenen van het waarschijnlijkheidsbereik moet de nominale lengte van de axiale afmeting worden bepaald om de vereiste lagerspeling te verkrijgen. In dit voorbeeld zijn alle afmetingen, behalve de lengte van de as, bekend. Laten we eens kijken hoe de nominale lengte van de as kan worden berekend om de juiste lagerspeling te verkrijgen. Berekening van de lengte van de as (berekening van de nominale afmetingen): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2waarbij: A = de gemiddelde breedte van de behuizing tussen de buitenringen = 13.000 mm (0.5118 inch) B = de gemiddelde aslengte (nader te bepalen) C = Gemiddelde lagerbreedte vóór installatie = 21.550 mm (0.8484 inch) D = Toename lagerbreedte als gevolg van gemiddelde passing van de binnenring* = 0.050 mm (0.0020 inch) E = Toename lagerbreedte als gevolg van gemiddelde passing van de buitenring* = 0.076 mm (0.0030 inch) F = (vereiste) gemiddelde lagerspeling = 0.108 mm (0.0043 inch) * Omgerekend naar equivalente axiale tolerantie. Raadpleeg het hoofdstuk "Timken® Tapered Roller Bearing Product Catalog" in de handleiding voor de coördinatie van de binnen- en buitenring.