วิธีการตั้งค่าระยะห่างของแบริ่งโดยอัตโนมัติ

นอกจากส่วนประกอบตลับลูกปืนที่มีระยะห่างที่ตั้งไว้ล่วงหน้าแล้ว Timken ยังได้พัฒนาวิธีการตั้งค่าระยะห่างของตลับลูกปืนอัตโนมัติที่ใช้กันทั่วไป 5 วิธี (เช่น SET-RIGHT, ACRO-SET, PROJECTA-SET, TORQUE-SET และ CLAMP-SET) เป็นตัวเลือกการปรับด้วยตนเอง โปรดดูตารางที่ 1 - "การเปรียบเทียบวิธีการตั้งค่าระยะห่างของตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียว" เพื่อแสดงลักษณะต่างๆ ของวิธีการเหล่านี้ในรูปแบบตาราง แถวแรกของตารางนี้เปรียบเทียบความสามารถของแต่ละวิธีในการควบคุม "ช่วง" ของระยะห่างในการติดตั้งตลับลูกปืนได้อย่างเหมาะสม ค่าเหล่านี้ใช้เพื่อแสดงลักษณะโดยรวมของแต่ละวิธีในการตั้งค่าระยะห่างเท่านั้น โดยไม่คำนึงว่าระยะห่างจะถูกตั้งค่าเป็น "แรงกดล่วงหน้า" หรือ "ระยะห่างตามแนวแกน" ตัวอย่างเช่น ภายใต้คอลัมน์ SET-RIGHT การเปลี่ยนแปลงระยะห่างที่คาดหวัง (ช่วงความน่าจะเป็นสูงหรือ 6σ) เนื่องจากการควบคุมความคลาดเคลื่อนของตลับลูกปืนและตัวเรือน/เพลาเฉพาะ อาจมีช่วงตั้งแต่ค่าต่ำสุดทั่วไป 0.008 นิ้ว ถึง 0.014 นิ้ว ช่วงระยะห่างสามารถแบ่งระหว่างระยะห่างตามแนวแกนและแรงกดล่วงหน้าเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของตลับลูกปืน/การใช้งานให้สูงสุด โปรดดูรูปที่ 5 - "การประยุกต์ใช้วิธีอัตโนมัติในการตั้งระยะห่างของตลับลูกปืน" รูปนี้ใช้รถแทรกเตอร์ทางการเกษตรขับเคลื่อนสี่ล้อทั่วไปเป็นตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้โดยทั่วไปของวิธีการตั้งระยะห่างของตลับลูกปืนแบบลูกกลิ้งเรียว
ในบทต่อไปของโมดูลนี้ เราจะกล่าวถึงคำจำกัดความ ทฤษฎี และกระบวนการอย่างเป็นทางการของแต่ละวิธีการประยุกต์ใช้โดยละเอียด วิธี SET-RIGHT จะได้ระยะห่างที่ต้องการโดยการควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนของตลับลูกปืนและระบบการติดตั้ง โดยไม่จำเป็นต้องปรับตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียว TIMKEN ด้วยตนเอง เราใช้กฎของความน่าจะเป็นและสถิติเพื่อทำนายผลกระทบของค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้ต่อระยะห่างของตลับลูกปืน โดยทั่วไป วิธี SET-RIGHT ต้องการการควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนในการผลิตของเพลา/ตัวเรือนตลับลูกปืนที่เข้มงวดมากขึ้น ในขณะเดียวกันก็ควบคุมค่าความคลาดเคลื่อนที่วิกฤตของตลับลูกปืนอย่างเคร่งครัด (ด้วยความช่วยเหลือของระดับความแม่นยำและรหัส) วิธีนี้เชื่อว่าแต่ละส่วนประกอบในชุดประกอบมีค่าความคลาดเคลื่อนที่วิกฤตและจำเป็นต้องควบคุมให้อยู่ภายในช่วงที่กำหนด กฎของความน่าจะเป็นแสดงให้เห็นว่าความน่าจะเป็นที่แต่ละส่วนประกอบในชุดประกอบจะมีค่าความคลาดเคลื่อนเล็กน้อยหรือการรวมกันของค่าความคลาดเคลื่อนขนาดใหญ่มีน้อยมาก และตาม "การกระจายแบบปกติของค่าความคลาดเคลื่อน" (รูปที่ 6) ตามกฎทางสถิติ การซ้อนทับของขนาดชิ้นส่วนทั้งหมดมีแนวโน้มที่จะตกอยู่ในช่วงกลางของช่วงค่าความคลาดเคลื่อนที่เป็นไปได้ เป้าหมายของวิธีการ SET-RIGHT คือการควบคุมเฉพาะค่าความคลาดเคลื่อนที่สำคัญที่สุดซึ่งส่งผลต่อระยะห่างของแบริ่ง ค่าความคลาดเคลื่อนเหล่านี้อาจอยู่ภายในตัวแบริ่งทั้งหมด หรืออาจเกี่ยวข้องกับส่วนประกอบการติดตั้งบางอย่าง (เช่น ความกว้าง A และ B ในรูปที่ 1 หรือรูปที่ 7 รวมถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเพลาและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวเรือนแบริ่ง) ผลลัพธ์ที่ได้คือ ด้วยความน่าจะเป็นสูง ระยะห่างในการติดตั้งแบริ่งจะอยู่ในช่วงที่ยอมรับได้ของวิธีการ SET-RIGHT รูปที่ 6. เส้นโค้งความถี่การกระจายแบบปกติของตัวแปร x 0.135% 2.135% 0.135% 2.135% 100% ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของตัวแปร 13.6% 13.6% 6s 68.26% ss s 68.26% 95.46% 99.73% รูปที่ 5. ความถี่ในการใช้งานวิธีการตั้งค่าระยะห่างของแบริ่งอัตโนมัติ ความถี่ของเกียร์ทดรอบเครื่องยนต์ล้อหน้า เกียร์ส่งกำลังล้อหลัง เกียร์กลางเพลาหลัง เพลาอินพุตพัดลมและปั๊มน้ำ เพลาตัวกลาง เกียร์ส่งกำลัง เพลาคลัตช์ อุปกรณ์ขับปั๊ม เกียร์ทดรอบหลัก เฟืองท้าย เพลาอินพุต เพลาตัวกลาง เพลาเอาต์พุต เฟืองท้ายแบบดาวเคราะห์ (มุมมองด้านข้าง) ข้อต่อ กลไกพวงมาลัย ระยะห่างของแบริ่งลูกกลิ้งเรียว วิธีการตั้งค่า วิธี SET-RIGHT วิธี PROJECTA-SET วิธี TORQUE-SET วิธี CLAMP-SET วิธี CRO-SET ช่วงส่วนประกอบระยะห่างที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (โดยปกติความน่าเชื่อถือของความน่าจะเป็นคือ 99.73% หรือ 6σ แต่ในการผลิตที่มีผลผลิตสูงกว่า บางครั้งอาจต้องการ 99.994% หรือ 8σ) ไม่จำเป็นต้องปรับแต่งใดๆ เมื่อใช้วิธี SET-RIGHT สิ่งที่ต้องทำคือประกอบและยึดชิ้นส่วนเครื่องจักรเข้าด้วยกัน
มิติทั้งหมดที่มีผลต่อระยะห่างของแบริ่งในชุดประกอบ เช่น ค่าความคลาดเคลื่อนของแบริ่ง เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของเพลา ความยาวของเพลา ความยาวของตัวเรือนแบริ่ง และเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของตัวเรือนแบริ่ง ถือเป็นตัวแปรอิสระเมื่อคำนวณช่วงความน่าจะเป็น ในตัวอย่างในรูปที่ 7 วงแหวนด้านในและด้านนอกติดตั้งโดยใช้การประกอบแบบแน่นพอดีตามปกติ และฝาปิดปลายถูกยึดไว้ที่ปลายด้านหนึ่งของเพลาเท่านั้น s = (1316 x 10-6)1/2 = 0.036 มม.3 s = 3 x 0.036 = 0.108 มม. (0.0043 นิ้ว) 6s = 6 x 0.036 = 0.216 มม. (0.0085 นิ้ว) ช่วงที่เป็นไปได้ของชุดประกอบ (ช่วงความน่าจะเป็น) คือ 0.654 มม. สำหรับชุดประกอบ 100% (0.0257 นิ้ว) (เช่น) ให้เลือก 0.108 มม. (0.0043 นิ้ว) เป็นระยะห่างเฉลี่ย สำหรับ 99.73% ของชิ้นส่วนประกอบ ช่วงระยะห่างที่เป็นไปได้คือศูนย์ถึง 0.216 มม. (0.0085 นิ้ว) †วงแหวนด้านในอิสระสองวงสอดคล้องกับตัวแปรตามแนวแกนอิสระ ดังนั้นสัมประสิทธิ์ตามแนวแกนจึงเป็นสองเท่า หลังจากคำนวณช่วงความน่าจะเป็นแล้ว จำเป็นต้องกำหนดความยาวที่กำหนดของมิติตามแนวแกนเพื่อให้ได้ระยะห่างของแบริ่งที่ต้องการ ในตัวอย่างนี้ มิติทั้งหมด ยกเว้นความยาวของเพลา เป็นที่ทราบแล้ว มาดูกันว่าวิธีการคำนวณความยาวที่กำหนดของเพลาเพื่อให้ได้ระยะห่างของแบริ่งที่เหมาะสมนั้นทำอย่างไร การคำนวณความยาวของเพลา (การคำนวณขนาดระบุ): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2โดยที่: A = ความกว้างเฉลี่ยของตัวเรือนระหว่างวงแหวนด้านนอก = 13.000 มม. (0.5118 นิ้ว) B = ความยาวเฉลี่ยของเพลา (TBD) C = ความกว้างเฉลี่ยของแบริ่งก่อนการติดตั้ง = 21.550 มม. (0.8484 นิ้ว) D = ความกว้างของแบริ่งที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความพอดีเฉลี่ยของวงแหวนด้านใน* = 0.050 มม. (0.0020 นิ้ว) E = ความกว้างของแบริ่งที่เพิ่มขึ้นเนื่องจากความพอดีเฉลี่ยของวงแหวนด้านนอก* = 0.076 มม. (0.0030 นิ้ว) F = ระยะห่างเฉลี่ยของแบริ่ง (ที่ต้องการ) = 0.108 มม. (0.0043 นิ้ว) * แปลงเป็นค่าความคลาดเคลื่อนตามแนวแกนที่เทียบเท่า โปรดดูบท "แคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียว Timken®" ในคู่มือการปฏิบัติงานสำหรับการประสานงานของวงแหวนด้านในและด้านนอก