Okrem prednastavených komponentov ložísk s vôľou vyvinula spoločnosť Timken päť bežne používaných metód na automatické nastavenie vôle ložiska (t. j. SET-RIGHT, ACRO-SET, PROJECTA-SET, TORQUE-SET a CLAMP-SET) ako možnosti manuálneho nastavenia. Pozrite si tabuľku 1 – „Porovnanie metód nastavenia vôle kuželíkových ložísk“ na ilustráciu rôznych charakteristík týchto metód v tabuľkovom formáte. Prvý riadok tejto tabuľky porovnáva schopnosť každej metódy primerane ovládať „rozsah“ montážnej vôle ložiska. Tieto hodnoty sa používajú iba na ilustráciu celkových charakteristík každej metódy pri nastavovaní vôle bez ohľadu na to, či je vôľa nastavená na „predpätie“ alebo „axiálnu vôľu“. Napríklad v stĺpci SET-RIGHT sa očakávaná zmena vôle (interval s vysokou pravdepodobnosťou alebo 6σ) v dôsledku špecifických ovládacích prvkov tolerancie ložiska a puzdra/hriadeľa môže pohybovať od typického minima 0,008 palca do 0,014 palca. Rozsah vôle je možné rozdeliť medzi axiálnu vôľu a predpätie, aby sa maximalizoval výkon ložiska/aplikácie. Pozrite si obrázok 5 – „Použitie automatickej metódy na nastavenie vôle ložiska“. Tento obrázok používa ako príklad typickú konštrukciu poľnohospodárskeho traktora s pohonom všetkých štyroch kolies na ilustráciu všeobecného použitia metódy nastavenia vôle kuželíkového ložiska.
V nasledujúcich kapitolách tohto modulu podrobne rozoberieme špecifické definície, teórie a formálne procesy každej aplikácie metódy. Metóda SET-RIGHT dosahuje požadovanú vôľu riadením tolerancie ložiska a inštalačného systému bez nutnosti manuálneho nastavovania kuželíkového ložiska TIMKEN. Na predpovedanie vplyvu týchto tolerancií na vôľu ložiska používame zákony pravdepodobnosti a štatistiky. Vo všeobecnosti metóda SET-RIGHT vyžaduje prísnejšiu kontrolu tolerancií obrábania hriadeľa/telesného telesa ložiska a zároveň prísne kontroluje (pomocou stupňov presnosti a predpisov) kritické tolerancie ložísk. Táto metóda predpokladá, že každý komponent v zostave má kritické tolerancie a je potrebné ho kontrolovať v určitom rozsahu. Zákon pravdepodobnosti ukazuje, že pravdepodobnosť, že každý komponent v zostave má malú toleranciu alebo kombináciu veľkých tolerancií, je veľmi malá. A podľa „normálneho rozdelenia tolerancie“ (obrázok 6) podľa štatistických pravidiel má superpozícia všetkých veľkostí dielov tendenciu spadať do stredu možného rozsahu tolerancie. Cieľom metódy SET-RIGHT je kontrolovať iba najdôležitejšie tolerancie, ktoré ovplyvňujú vôľu ložiska. Tieto tolerancie môžu byť úplne vnútorné voči ložisku alebo sa môžu týkať určitých montážnych komponentov (t. j. šírky A a B na obrázku 1 alebo obrázku 7, ako aj vonkajší priemer hriadeľa a vnútorný priemer ložiskového telesa). Výsledkom je, že s vysokou pravdepodobnosťou bude montážna vôľa ložiska spadať do prijateľnej metódy SET-RIGHT. Obrázok 6. Normálne rozdelená frekvenčná krivka premenná, x0,135%2,135%0,135%2,135%100% premenná aritmetický priemer 13,6% 13,6% 6s68,26%sss s68,26%95,46%99,73%x Obrázok 5. Frekvencia použitia metódy automatického nastavenia vôle ložiska Frekvencia redukčného prevodu motora predného kolesa Vývodový hriadeľ zadného kolesa Kĺbová prevodovka zadnej nápravy so stredom Axiálny ventilátor a vodné čerpadlo Vstupný hriadeľ Medzihriadeľ vývodového hriadeľa Spojkový hriadeľ pohonu čerpadla Hlavná redukcia Hlavný redukčný diferenciál Vstupný hriadeľ Medzihriadeľ Výstupný hriadeľ diferenciálu Planétové redukčné zariadenie (bočný pohľad) Kĺbový mechanizmus riadenia Vôľa kuželíkového ložiska Metóda nastavenia Metóda SET-RIGHT Metóda PROJECTA-SET Metóda TORQUE-SET Metóda CLAMP-SET Metóda CRO-SET Prednastavený rozsah komponentov vôle (zvyčajne je spoľahlivosť pravdepodobnosti 99,73% alebo 6σ, ale pri výrobe s vyšším výkonom sa niekedy vyžaduje 99,994% alebo 8σ). Pri použití metódy SET-RIGHT nie je potrebné žiadne nastavenie. Stačí len zmontovať a upnúť časti stroja.
Všetky rozmery, ktoré ovplyvňujú vôľu ložiska v zostave, ako sú tolerancie ložiska, vonkajší priemer hriadeľa, dĺžka hriadeľa, dĺžka ložiskového telesa a vnútorný priemer ložiskového telesa, sa pri výpočte rozsahov pravdepodobnosti považujú za nezávislé premenné. V príklade na obrázku 7 sú vnútorný aj vonkajší krúžok namontované pomocou konvenčného tesného uloženia a koncový kryt je jednoducho upnutý na jednom konci hriadeľa. s = (1316 x 10-6)1/2 = 0,036 mm3s = 3 x 0,036=0,108 mm (0,0043 palca) 6s = 6 x 0,036= 0,216 mm (0,0085 palca) 99,73 % zostavy (rozsah pravdepodobnosti) možný interval = 0,654 Pre zostavu s rozmermi 100 % mm (0,0257 palca) (napríklad) vyberte ako priemernú vôľu 0,108 mm (0,0043 palca). Pre 99,73 % zostavy je možný rozsah vôle od nuly do 0,216 mm (0,0085 palca). †Dva nezávislé vnútorné krúžky zodpovedajú nezávislej axiálnej premennej, takže axiálny koeficient je dvojnásobný. Po výpočte rozsahu pravdepodobnosti je potrebné určiť menovitú dĺžku axiálneho rozmeru, aby sa získala požadovaná vôľa ložiska. V tomto príklade sú známe všetky rozmery okrem dĺžky hriadeľa. Pozrime sa, ako vypočítať menovitú dĺžku hriadeľa, aby sa získala správna vôľa ložiska. Výpočet dĺžky hriadeľa (výpočet menovitých rozmerov): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2kde: A = priemerná šírka puzdra medzi vonkajšími krúžkami = 13,000 mm (0,5118 palca) B = priemerná dĺžka hriadeľa (TBD) C = Priemerná šírka ložiska pred inštaláciou = 21,550 mm (0,8484 palca) D = Zväčšená šírka ložiska v dôsledku priemerného uloženia vnútorného krúžku* = 0,050 mm (0,0020 palca) E = Zväčšená šírka ložiska v dôsledku priemerného uloženia vonkajšieho krúžku* = 0,076 mm (0,0030 palca) F = (požadovaná) priemerná vôľa ložiska = 0,108 mm (0,0043 palca) * Prepočítané na ekvivalentnú axiálnu toleranciu. Informácie o koordinácii vnútorného a vonkajšieho krúžku nájdete v kapitole „Katalóg produktov kuželíkových ložísk Timken®“ v praktickej príručke.
Čas uverejnenia: 28. júna 2020