แบริ่งรองรับบอลสกรู: การใช้งาน เกณฑ์การคัดเลือก และแนวทางปฏิบัติ

ช่างสร้างเราเตอร์โครงสำหรับตั้งสิ่งของใช้บอลสกรู 40 มม. ยาว 1.2 ม. ที่ 2,500 รอบต่อนาทีหลังจากการผลิตสองกะเป็นเวลาหกสัปดาห์ ระยะฟันเฟืองบนแกน X พุ่งจาก 0.008 มม. ถึง 0.035 มม. และตัวเรือนแบริ่งที่ปลายแรงขับทำงานประมาณ 8 องศา C เหนือโครงเครื่องจักร ไม่มีอะไรเสียหาย เหล็กจะขยายตัวประมาณ 0.0115 มม. ต่อเมตรต่อองศา C ดังนั้นสกรูจึงขยายตัวประมาณ 0.1 มม. ระหว่างเช้าวันจันทร์ที่หนาวเย็นและบ่ายวันศุกร์ที่อากาศอบอุ่น และเนื่องจากปลายทั้งสองข้างถูกยึดด้วยตลับลูกปืนที่อยู่ในแนวแกน การเติบโตทั้งหมดนั้นจึงต้องถูกดูดซับไว้ที่ใดที่หนึ่ง

บทเรียนนี้เป็นบทเรียนเดียวกับที่เกิดขึ้นในการสอบถามแบริ่งรองรับบอลสกรูส่วนใหญ่: ตลับลูกปืนคือการตัดสินใจครั้งสุดท้าย ไม่ใช่ครั้งแรก ตัดสินใจว่าจะวางสกรูในแนวแกนอย่างไร ต้องการพรีโหลดคู่แรงขับเท่าใด และจะอนุญาตให้ปลายอิสระลอยได้อย่างไร จากนั้นเลือกหมายเลขชิ้นส่วน

สิ่งที่ปลายแต่ละด้านของสกรูต้องทำจริงๆ

คำตอบสั้นๆ: ปลายด้านหนึ่งยึดสกรูในแนวแกนและรับแรงผลัก ส่วนปลายอีกด้านรองรับสกรูในแนวรัศมีและปล่อยให้เคลื่อนที่ ชุดตลับลูกปืนรองรับไม่ใช่ตลับลูกปืนสองตัวที่เหมือนกันที่เลือกไว้เพื่อความสะดวก แต่เป็นส่วนประกอบคู่ที่มีงานต่างกัน และรูปแบบความล้มเหลวก็แตกต่างกันเช่นกัน

การตรวจสอบสุขภาพอย่างรวดเร็วสำหรับการออกแบบใหม่: วัดระยะห่างระหว่างเบาะรองนั่งแบริ่งทั้งสองในหน่วยมิลลิเมตร หารด้วย 1000 คูณด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่คาดหวังในหน่วยองศา C และคูณด้วย 11.5 ผลลัพธ์ที่มีหน่วยเป็นไมครอนคือการเคลื่อนที่ตามแนวแกนที่ปลายลอยจะต้องสามารถดูดซับได้ บนสกรูสูง 2 ม. ที่มีความสูงขึ้น 5 องศา ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 115 ไมครอน ซึ่งมากกว่าพรีโหลดใดๆ ที่จะกลืนลงไปได้มาก

การเลือกคู่Fixed-End

การเตรียมการสามแบบครอบคลุมการทำงานของเครื่องมือกลและระบบอัตโนมัติส่วนใหญ่ และตัวเลือกมักจะขึ้นอยู่กับความเร็ว ความแข็งแกร่ง และพื้นที่ตามแนวแกนที่ตัวเรือนสามารถสำรองได้

• หน้าสัมผัสเชิงมุมแบบ Back-to-back (DB): การกระจายน้ำหนักที่กว้างที่สุดระหว่างจุดสัมผัสสองจุด ทนทานต่อโมเมนต์การโก่งตัวได้ดี และตัวเลือกมาตรฐานสำหรับปลายยึดสกรู
• คู่เผชิญหน้า (DF): ทนต่อการวางแนวที่ไม่ตรงมากขึ้นเล็กน้อย แต่มีการกระจายโหลดที่แคบกว่า ดังนั้นจึงโค้งงอได้มากกว่าภายใต้โหลดโมเมนต์
• คู่ตีคู่ (DT): แบริ่งทั้งสองใช้แรงผลักดันร่วมกันในทิศทางเดียว ใช้เฉพาะเมื่อมีแรงขับหนักและเป็นทิศทางเดียวเท่านั้น และคู่ที่สองจะปิดลูปที่อื่น

โดยทั่วไปแล้วแบริ่งรองรับบอลสกรูจะสร้างมุมสัมผัส 60 องศา เนื่องจากลำดับความสำคัญอยู่ที่ความแข็งแกร่งของแนวแกนมากกว่าความจุในแนวรัศมี คู่ที่จับคู่กันแบบสากลนั้นมาพร้อมกับพรีโหลดที่กำหนดไว้แล้ว ดังนั้นจะต้องติดตั้งคู่กันเป็นชุดและห้ามผสมกับคู่อื่นจากกล่องอื่น หากการออกแบบต้องการยูนิตขนาดกะทัดรัดเพียงตัวเดียวแทนที่จะเป็นวงแหวนสองวงที่แยกจากกัน ตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุมสองแถวจะทำงานในตำแหน่งเดียวกันในตัวเรือนเดียว และรับภาระในแนวรัศมีและแรงขับรวมกัน ของเรา

ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวซีรีส์ 52 และ 53 ตัวเลือกตัวเรือนเดี่ยวขนาดกะทัดรัดสำหรับการระบุตำแหน่งในแนวรัศมีและแนวแกนรวมกัน พร้อมตัวเลือกการซีลและการหล่อลื่นสำหรับเครื่องมือกล พลังงานลม ดุม และปั๊ม ดูผลิตภัณฑ์ →

หน้าแสดงรายการขนาดซีรีส์ 52 และ 53 ที่ใช้ในบทบาทนี้ ข้อเสียคือค่าพรีโหลดได้รับการแก้ไขที่การผลิต ดังนั้นความแข็งแกร่งของแกนจึงไม่สามารถปรับได้ในภายหลัง

โหลดล่วงหน้า: จุดที่ปัญหาแบริ่งรองรับส่วนใหญ่เริ่มต้นขึ้น

พรีโหลดจะขจัดช่องว่างภายในและทำให้ตำแหน่งสกรูสามารถทำซ้ำได้ แต่เป็นหน้าต่างที่แคบ ในฐานะจุดเริ่มต้นการทำงาน พรีโหลดเบาจะอยู่ที่ประมาณ 1 ถึง 2 เปอร์เซ็นต์ของพิกัดการรับน้ำหนักแบบไดนามิกของทั้งคู่ และพรีโหลดปานกลางประมาณ 3 เปอร์เซ็นต์ สิ่งใดที่นอกเหนือไปจากนั้นมักจะทำให้อุณหภูมิในการทำงานเพิ่มขึ้นเร็วกว่าที่จะเพิ่มความแข็ง การทดสอบภาคปฏิบัตินั้นง่ายดาย: หลังจากการรันอินเป็นเวลา 30 นาที อุณหภูมิตัวเรือนควรจะคงที่ ไม่ให้ไต่ขึ้นเรื่อยๆ และการเล่นตามแนวแกนที่วัดด้วยตัวบ่งชี้การหมุนที่ปลายสกรูควรอ่านค่าเป็นศูนย์โดยจะกลับสู่ตำแหน่งที่ทำซ้ำได้

ข้อผิดพลาดสองประการครอบงำ ขั้นแรก ใช้น็อตล็อคเพื่อเพิ่มพรีโหลดที่ควรกราวด์เป็นคู่ ซึ่งจะบดขยี้วงแหวนด้านในและสร้างตลับลูกปืนที่แข็งเมื่อเย็นและยึดเมื่อร้อน ประการที่สอง ใช้พรีโหลดหนักกับสกรูที่ไม่มีปลายลอย ซึ่งเปลี่ยนการเติบโตทางความร้อนเป็นแรงผลักหลายร้อยนิวตัน เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังแถบพิกัดความเผื่อและค่าแรงบิดนั้นมีรายละเอียดเพิ่มเติมในหมายเหตุของเรา การเลือกพรีโหลดสำหรับตลับลูกปืนซีรีส์ 52 และ 53 และตรรกะเดียวกันนี้ใช้กับคู่สัมผัสเชิงมุมที่ตรงกัน

ส่วนท้ายแบบลอยตัวสมควรได้รับทิศทางที่แท้จริง

การลอยตัวมักถูกมองว่าเป็นเพียงความคิดในภายหลัง และนั่นคือที่มาของความล้มเหลวอย่างเงียบๆ โดยจะต้องรับน้ำหนักในแนวรัศมีของสกรูบวกกับน้ำหนักของน็อตและแคร่ โดยให้สกรูมีศูนย์กลางอยู่ที่ปลายของแรงผลัก และยังคงเลื่อนในแนวแกนโดยไม่ทำให้เบาะนั่งเป็นรอย ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกที่มีตำแหน่งพอดีบนเพลาและแบบเลื่อนในตัวเรือนเป็นคำตอบตามปกติ โดยที่วงแหวนรอบนอกสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระประมาณ 0.3 ถึง 0.5 มม. ในแต่ละทิศทาง และไม่มีอะไรหนีบแน่นในรู

รายละเอียดสองประการมีความสำคัญมากกว่าหน้าแค็ตตาล็อก รูตัวเรือนจะต้องกลมและเรียบพอที่จะทำให้วงแหวนรอบนอกเลื่อนได้แทนที่จะเอียง และตลับลูกปืนจะต้องไม่เป็นแบบโหลดล่วงหน้า เนื่องจากข้อจำกัดในแนวแกนที่ปลายนี้จะเอาชนะการจัดเรียงทั้งหมด มาตรฐาน

ตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกในซีรีส์ 42 และ 43 สำหรับเบาะนั่งที่ไม่ได้โหลดไว้ล่วงหน้า หมวดหมู่นี้ครอบคลุมถึงตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกซีรีส์ 42 และ 43 ที่มีขนาดมาตรฐานและตัวเลือกระยะห่างสำหรับตัวเรือนที่อบอุ่น ดูผลิตภัณฑ์ →

ขนาดครอบคลุมเบาะนั่งรองรับส่วนใหญ่ และระยะห่างจาก C3 มักเป็นตัวเลือกที่สมเหตุสมผล โดยที่โครงจะอุ่นขึ้นเร็วกว่าเพลา

เมื่อโรงปฏิบัติงานมีฝุ่นหรือเปียก

ตู้เครื่องจักรไม่ใช่ห้องที่สะอาด ฝุ่นเหล็กหล่อ หมอกน้ำหล่อเย็น และน้ำชะล้างทั้งหมดจะเข้าไปอยู่ในตัวรองรับ และตลับลูกปืนแบบเปิดที่ยังคงอยู่บนม้านั่งทดสอบอาจเสียหายได้ภายในหนึ่งฤดูกาลที่พื้นโรงงาน รุ่นที่มีการปิดผนึกและแบบมีฉนวนของตระกูลตลับลูกปืนเดียวกันจะแก้ปัญหานี้ได้ส่วนใหญ่โดยไม่ต้องเปลี่ยนซองตัวเรือน และซีลหน้าสัมผัส 2RS ก็เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าแผงป้องกัน ZZ ทุกที่ที่มีสารหล่อเย็นอยู่ เนื่องจากแผงป้องกันจะเบี่ยงเบนเฉพาะเศษซากเท่านั้นแทนที่จะปิดผนึกออก ของเรา

ตลับลูกปืนเม็ดกลมสัมผัสเชิงมุมสองแถวซีรีส์ 32 และ 33 หน่วยสองแถวที่ปิดผนึกหรือป้องกันสำหรับตัวเรือนรองรับที่สกปรก ผสมผสานความสามารถในการรับน้ำหนักในแนวรัศมีและแนวแกนเข้ากับมุมสัมผัส 30 องศาและตำแหน่งที่กะทัดรัด ดูผลิตภัณฑ์ →

ช่วงจะใช้ในกรณีที่หน่วยกำหนดตำแหน่งขนาดกะทัดรัดต้องทนทานต่อสภาพสกปรกด้วย และ ซีรีส์ 30 และ 38 พร้อมการปิด 2RS หรือ ZZ ให้ฟังก์ชันการระบุตำแหน่งตามแนวแกนเดียวกันในความกว้างที่แคบกว่าสำหรับตัวเรือนที่คับแคบ

ลำดับการติดตั้งที่ป้องกันความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ

การสนับสนุนส่วนใหญ่ที่มีข้อร้องเรียนที่ส่งถึงผู้ผลิตคือปัญหาด้านการประกอบมากกว่าปัญหาด้านการผลิต ลำดับด้านล่างคือลำดับที่เราแนะนำสำหรับคู่ที่ตรงกันที่ปลายแรงขับ

1. ทำความสะอาดเบาะนั่งเพลา ตัวเรือนรู และหน้าตัวเว้นระยะ จากนั้นตรวจสอบการเบี่ยงเบนของไหล่ทางด้วยไฟแสดงหน้าปัด รวม 0.002 ถึง 0.005 มม. เป็นเป้าหมายที่เหมาะสมสำหรับแกนที่มีความเที่ยงตรงสูง
2. ตรวจสอบความขนานของสเปเซอร์บนแผ่นพื้นผิว ตัวเว้นระยะที่อยู่ห่างจากขนาน 0.01 มม. จะเอียงวงแหวนรอบนอกและเพิ่มพรีโหลดที่ไม่สม่ำเสมอหลายร้อยนิวตันอย่างเงียบ ๆ
3. ติดตั้งคู่ตามลำดับที่ทำเครื่องหมายไว้ โดยให้เครื่องหมายที่ตรงกันตรงกันทุกประการตามที่ให้มา การกลับวงแหวนหนึ่งวงจะเปลี่ยนพรีโหลดและแนวโหลด
4. ทาน้ำมันเกลียวล็อคเบาๆ ก่อนขันให้แน่น เพื่อให้แรงบิดที่ใช้เปลี่ยนเป็นแรงจับยึดแทนที่จะเสียดสีกับเกลียวที่แห้ง จากนั้นขันให้แน่นในสองหรือสามขั้นตอนตามค่าที่ระบุ
5. วัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนด้วยตัวบ่งชี้วงแหวนเทียบกับปลายสกรูขณะกดและดึงด้วยมือ จากนั้นทำซ้ำโดยใช้คันโยกที่น้ำหนักปานกลางเพื่อยืนยันว่าค่าที่อ่านได้ไม่เพิ่มขึ้น
6. วิ่งเข้ามาด้วยความเร็วที่เพิ่มขึ้น ดูอุณหภูมิที่อยู่อาศัย การอ่านค่าคงที่หลังจากผ่านไป 30 ถึง 60 นาทีถือเป็นเกณฑ์การผ่าน แต่การไต่ระดับต่อเนื่องไม่ถือเป็นเกณฑ์

จุดที่ต้องยืนยันก่อนตัดครั้งแรก

• มีปลายด้านเดียวอยู่ในแนวแกน ปลายทั้งสองที่อยู่เป็นสาเหตุเดียวที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวของตลับลูกปืนกันรุนก่อนกำหนด
• โหลดล่วงหน้าตรงกับหน้าที่: เบาสำหรับความเร็วสูงและอายุการใช้งานยาวนาน ปานกลางสำหรับการตัดหนักและความแข็งแกร่ง ไม่เคย "แน่นเท่าที่จะเป็นไปได้"
• ปริมาณการหล่อลื่นเป็นการวัด ไม่ใช่การเดา การอัดจาระบีมากเกินไปที่แบริ่งรองรับขนาดเล็กจะปั่นป่วนและมีความร้อนสูงเกินไปอย่างรวดเร็วพอๆ กับที่ไม่มีจาระบีเลย
• การจัดตำแหน่งข้อต่อจะถูกตรวจสอบหลังจากจับยึดแบริ่งแล้ว ไม่ใช่ก่อนหน้า

รายการตรวจสอบการจัดซื้อแบบสั้น

เมื่อมีการระบุแบริ่งรองรับ การตรวจสอบจำเป็นต้องใช้มากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและรูเจาะ ผู้ซื้อที่จัดหาสิ่งต่อไปนี้จะได้รับใบเสนอราคาที่ใช้งานได้ในครั้งแรก:

ขอให้จัดหาคู่ดังกล่าวเป็นชุดที่ตรงกันโดยมีการทำเครื่องหมายไว้ล่วงหน้าบนบรรจุภัณฑ์ และเก็บชุดนั้นไว้ด้วยกันผ่านทางสินค้าเข้า ร้านค้า และการประกอบ คู่ผสมเป็นวิธีที่เงียบที่สุดในการสูญเสียความแข็งแกร่งที่จ่ายไป

แบริ่งรองรับบนบอลสกรูเป็นเพียงส่วนเล็กๆ ของเครื่องจักรและเป็นส่วนใหญ่ของความสามารถในการทำซ้ำ จัดวางให้ถูกต้อง โดยวางปลายด้านหนึ่งไว้และปลายด้านหนึ่งว่าง พรีโหลดคู่แรงผลักที่สามารถอยู่ด้วยได้ และรักษาปลายลอยให้เป็นอิสระอย่างแท้จริง ตลับลูกปืนเองก็ไม่ค่อยเป็นจุดอ่อน การตัดสินใจรอบตัวพวกเขามักจะเป็น