วิธีการตั้งระยะห่างแบริ่งอัตโนมัติ

นอกเหนือจากส่วนประกอบของตลับลูกปืนแบบตั้งระยะห่างล่วงหน้าแล้ว Timken ยังได้พัฒนาวิธีการที่นิยมใช้กันทั่วไป 5 วิธีสำหรับการตั้งระยะห่างของตลับลูกปืนโดยอัตโนมัติ (เช่น SET-RIGHT, ACRO-SET, PROJECTA-SET, TORQUE-SET และ CLAMP-SET) เป็นตัวเลือกการปรับด้วยตนเอง โปรดดูตารางที่ 1 - "การเปรียบเทียบวิธีการตั้งระยะห่างของตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งเรียว" เพื่ออธิบายลักษณะเฉพาะต่างๆ ของวิธีการเหล่านี้ในรูปแบบตาราง แถวแรกของตารางนี้เปรียบเทียบความสามารถของแต่ละวิธีในการควบคุม "ช่วง" ของระยะห่างในการติดตั้งตลับลูกปืนอย่างเหมาะสม ค่าเหล่านี้ใช้เพื่อแสดงลักษณะโดยรวมของแต่ละวิธีในการตั้งระยะห่าง โดยไม่คำนึงว่าระยะห่างจะถูกตั้งไว้ที่ "preload" หรือ "ระยะห่างตามแนวแกน" ตัวอย่างเช่น ในคอลัมน์ SET-RIGHT การเปลี่ยนแปลงระยะห่างที่คาดไว้ (ช่วงความน่าจะเป็นสูง หรือ 6σ) เนื่องจากการควบคุมความคลาดเคลื่อนของตลับลูกปืนและตัวเรือน/เพลาเฉพาะ อาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.008 นิ้ว ถึง 0.014 นิ้ว โดยทั่วไป ช่วงระยะห่างสามารถแบ่งได้ระหว่างระยะห่างตามแนวแกนและพรีโหลด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุดของตลับลูกปืน/การใช้งาน ดูรูปภาพที่ 5 - "การประยุกต์ใช้วิธีการอัตโนมัติเพื่อตั้งระยะห่างของตลับลูกปืน" รูปนี้ใช้การออกแบบรถแทรกเตอร์เกษตรขับเคลื่อนสี่ล้อทั่วไปเป็นตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการใช้งานทั่วไปของวิธีการตั้งระยะห่างของตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งเรียว
เราจะอภิปรายรายละเอียดเกี่ยวกับคำจำกัดความ ทฤษฎี และกระบวนการเชิงรูปธรรมที่เฉพาะเจาะจงของการประยุกต์ใช้วิธีการแต่ละวิธีในบทต่อไปของโมดูลนี้ วิธี SET-RIGHT ได้ระยะห่างที่ต้องการโดยการควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนของตลับลูกปืนและระบบติดตั้ง โดยไม่จำเป็นต้องปรับตลับลูกปืนเรียว TIMKEN ด้วยตนเอง เราใช้กฎความน่าจะเป็นและสถิติเพื่อคาดการณ์ผลกระทบของค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ต่อระยะห่างของตลับลูกปืน โดยทั่วไป วิธี SET-RIGHT จำเป็นต้องควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนในการตัดเฉือนของเพลา/ตัวเรือนตลับลูกปืนอย่างเข้มงวดมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ต้องควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนวิกฤตของตลับลูกปืนอย่างเคร่งครัด (ด้วยความช่วยเหลือของเกรดความแม่นยำและรหัส) วิธีนี้เชื่อว่าส่วนประกอบแต่ละชิ้นในชุดประกอบมีค่าความคลาดเคลื่อนวิกฤตและจำเป็นต้องควบคุมให้อยู่ในช่วงที่กำหนด กฎความน่าจะเป็นแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นที่ส่วนประกอบแต่ละชิ้นในชุดประกอบจะมีค่าความคลาดเคลื่อนต่ำหรือค่าความคลาดเคลื่อนสูงรวมกันนั้นน้อยมาก และจาก "การกระจายตัวแบบปกติของค่าความคลาดเคลื่อน" (รูปที่ 6) ตามกฎทางสถิติ การซ้อนทับของขนาดชิ้นส่วนทั้งหมดมักจะอยู่กึ่งกลางของช่วงค่าความคลาดเคลื่อนที่เป็นไปได้ เป้าหมายของวิธี SET-RIGHT คือการควบคุมเฉพาะค่าความคลาดเคลื่อนที่สำคัญที่สุดที่มีผลต่อระยะห่างของตลับลูกปืน ค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้อาจอยู่ภายในตลับลูกปืนทั้งหมด หรืออาจเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบในการติดตั้งบางส่วน (เช่น ความกว้าง A และ B ในรูปที่ 1 หรือรูปที่ 7 รวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเพลาและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวเรือนตลับลูกปืน) ผลลัพธ์คือ มีความเป็นไปได้สูงที่ระยะห่างในการติดตั้งตลับลูกปืนจะอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ของวิธี SET-RIGHT รูปที่ 6 ตัวแปรกราฟความถี่แบบกระจายปกติ x0.135%2.135%0.135%2.135%100% ตัวแปรเลขคณิต ค่าเฉลี่ย 13.6% 13.6% 6s68.26%sss s68.26%95.46%99.73%x รูปที่ 5 ความถี่ในการใช้งานของวิธีการตั้งระยะห่างของตลับลูกปืนแบบอัตโนมัติ ความถี่ของเฟืองท้ายเครื่องยนต์ที่ล้อหน้า กำลังส่งของล้อหลัง เพลาหลัง กระปุกเกียร์แบบข้อต่อกลาง เพลารับเข้าของพัดลมและปั๊มน้ำ เพลากลางกำลังส่งของคลัตช์ เพลาขับของปั๊ม อุปกรณ์ลดแรงหลัก เพลารับเข้าแบบดิฟเฟอเรนเชียล เพลากลางกำลังส่งของเพลา อุปกรณ์ลดแรงดาวเคราะห์แบบดิฟเฟอเรนเชียล (มุมมองด้านข้าง) กลไกบังคับเลี้ยวแบบข้อต่อ ระยะห่างของตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งเรียว วิธีการตั้งค่า วิธี SET-RIGHT วิธี PROJECTA-SET วิธี TORQUE-SET วิธี CLAMP-SET วิธี CRO-SET ช่วงส่วนประกอบระยะห่างที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (โดยปกติความน่าเชื่อถือของความน่าจะเป็นคือ 99.73% หรือ 6σ แต่ในการผลิตที่มีเอาต์พุตสูงกว่า บางครั้ง ต้องใช้ค่า 99.994% หรือ 8σ) ไม่จำเป็นต้องปรับค่าใดๆ เมื่อใช้วิธี SET-RIGHT สิ่งที่ต้องทำคือประกอบและยึดชิ้นส่วนเครื่องจักร
มิติทั้งหมดที่มีผลต่อระยะห่างของตลับลูกปืนในชุดประกอบ เช่น ความคลาดเคลื่อนของตลับลูกปืน เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกเพลา ความยาวเพลา ความยาวตัวเรือนตลับลูกปืน และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในตัวเรือนตลับลูกปืน ถือเป็นตัวแปรอิสระในการคำนวณช่วงความน่าจะเป็น ในตัวอย่างในรูปที่ 7 ทั้งวงแหวนด้านในและด้านนอกถูกติดตั้งโดยใช้วิธี tight fit ทั่วไป และเพียงแค่ยึดฝาปิดปลายด้านหนึ่งของเพลา s = (1316 x 10-6) 1/2 = 0.036 มม. 3 วินาที = 3 x 0.036 = 0.108 มม. (0.0043 นิ้ว) 6 วินาที = 6 x 0.036 = 0.216 มม. (0.0085 นิ้ว) 99.73% ของชุดประกอบ (ช่วงความน่าจะเป็น) ช่วงที่เป็นไปได้ = 0.654 สำหรับชุดประกอบขนาด 100% ของมม. (0.0257 นิ้ว) (ตัวอย่างเช่น) ให้เลือก 0.108 มม. (0.0043 นิ้ว) เป็นระยะห่างเฉลี่ย สำหรับ 99.73% ของชุดประกอบ ช่วงระยะห่างที่เป็นไปได้คือ 0 ถึง 0.216 มม. (0.0085 นิ้ว) †วงแหวนด้านในอิสระสองวงสอดคล้องกับตัวแปรแกนอิสระ ดังนั้นค่าสัมประสิทธิ์แกนจึงมีค่าเป็นสองเท่า หลังจากคำนวณช่วงความน่าจะเป็นแล้ว จำเป็นต้องกำหนดความยาวปกติของมิติแกนเพื่อให้ได้ระยะห่างของตลับลูกปืนที่ต้องการ ในตัวอย่างนี้ เราทราบขนาดทั้งหมด ยกเว้นความยาวของเพลา มาดูวิธีการคำนวณความยาวปกติของเพลาเพื่อให้ได้ระยะห่างของตลับลูกปืนที่เหมาะสมกัน การคำนวณความยาวของเพลา (การคำนวณขนาดที่กำหนด): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2โดยที่: A = ความกว้างเฉลี่ยของตัวเรือนระหว่างวงแหวนด้านนอก = 13.000 มม. (0.5118 นิ้ว) B = ค่าเฉลี่ยของความยาวเพลา (TBD) C = ความกว้างเฉลี่ยของตลับลูกปืนก่อนการติดตั้ง = 21.550 มม. (0.8484 นิ้ว) D = ความกว้างของตลับลูกปืนที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความพอดีของวงแหวนด้านในโดยเฉลี่ย* = 0.050 มม. (0.0020 นิ้ว) E = ความกว้างของตลับลูกปืนที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความพอดีของวงแหวนด้านนอกโดยเฉลี่ย* = 0.076 มม. (0.0030 นิ้ว) F = ระยะห่างเฉลี่ยของตลับลูกปืน (จำเป็น) = 0.108 มม. (0.0043 นิ้ว) * แปลงเป็นค่าความคลาดเคลื่อนตามแนวแกนที่เทียบเท่า โปรดดูบท "แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ตลับลูกปืนเม็ดเรียว Timken®" ในคู่มือปฏิบัติสำหรับการประสานวงแหวนด้านในและวงแหวนด้านนอก