อธิบายแนวแบริ่งที่คลาดเคลื่อน

อธิบายแนวแบริ่งที่คลาดเคลื่อน

ปั๊มหอยโข่งพร้อมตลับลูกปืนกลิ้งการวางแนวของตลับลูกปืนกลิ้งเป็นสาเหตุของความล้มเหลวบ่อยครั้ง อาจทำให้เกิดการแตกหักของกรงซึ่งจะส่งผลให้เกิดการยึดแบริ่ง ปั๊มหอยโข่งล้มเหลว และการหยุดทำงานที่มีค่าใช้จ่ายสูง นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดการโหลดของคมตัด ซึ่งจะส่งผลให้ตลับลูกปืนเสียก่อนกำหนด เครื่องมือคำนวณอายุตลับลูกปืนโดยทั่วไปจะถือว่าวงแหวนด้านในและวงแหวนรอบนอกของตลับลูกปืนอยู่ในแนวเดียวกัน การจัดตำแหน่งทั่วไปที่ยอมรับได้ดีกว่า 0.003 เรเดียน (10 arcminutes) สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมและ 0.0012 เรเดียน (4 arcminutes) สำหรับตลับลูกปืนเม็ดกลมทรงกระบอก . ตลับลูกปืนเม็ดกลมผลิตขึ้นด้วยความแม่นยำสูง ต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งกับแนวทางปฏิบัติในการตัดเฉือนและความแม่นยำในการประกอบของเพลาผสมพันธุ์และตัวเรือนเพื่อรักษาความแม่นยำนี้ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ จะต้องคำนึงถึงความแม่นยำในการตัดเฉือนของชิ้นส่วนรอบๆ ตลับลูกปืนด้วย แหล่งที่มาของความคลาดเคลื่อน ได้แก่:

  • รูที่อยู่อาศัยที่ไม่ศูนย์กลาง
  • ไหล่ไม่ตั้งฉากกับส่วนประกอบการผสมพันธุ์
  • ก้มเพลา
  • ข้อผิดพลาดระหว่างการติดตั้ง
  • ความผิดปกติของแผ่นฐาน
  • พื้นผิวการติดตั้งที่ไม่เรียบ
  • ความแข็งแกร่งไม่เพียงพอของพื้นผิวการติดตั้ง

วินิจฉัยแบริ่งไม่ตรงแนว

โดยทั่วไปแล้วการเยื้องศูนย์ในตลับลูกปืนที่ล้มเหลวสามารถวินิจฉัยได้โดยการตรวจสอบเส้นทางขององค์ประกอบการกลิ้งภายในตลับลูกปืน เมื่อตลับลูกปืนหมุน องค์ประกอบการกลิ้งจะสร้างเส้นทางการสึกหรอบนรางน้ำด้านในและด้านนอก แบริ่งที่จัดตำแหน่งไว้อย่างดีจะแสดงเส้นทางวิ่งลงไปที่กึ่งกลางของวงแหวนด้านในและด้านนอก ในขณะที่แบริ่งที่ไม่ตรงแนวจะแสดงเส้นทางวิ่งที่ไม่สม่ำเสมอ

ป้องกันแบริ่งm การวางแนว

สามารถหลีกเลี่ยงแนวที่ไม่ตรงแนวได้โดยการเอาใจใส่ในระหว่างขั้นตอนการติดตั้งตลับลูกปืน ขั้นตอนแรกคือการออกแบบและการตัดเฉือนที่เหมาะสมของตัวเรือนผสมพันธุ์และส่วนประกอบเพลา ตัวเรือนควรแข็งเพื่อรองรับแบริ่งที่แน่น . ในกรณีที่มีการติดตั้งตลับลูกปืนสองตัวในเรือนเดียว ควรออกแบบพื้นผิวที่เหมาะสมของรูตัวเรือน เพื่อให้เบาะรองตลับลูกปืนทั้งสองข้างสามารถเสร็จสิ้นพร้อมกับการทำงานเดียว เช่น การคว้านในสายการผลิต ความแม่นยำและผิวสำเร็จที่แนะนำของเพลาและตัวเรือนแสดงอยู่ในตารางที่ 1 สำหรับสภาพการทำงานปกติ (ค่าไอทีคือระดับความคลาดเคลื่อนระหว่างประเทศตามองค์การมาตรฐานสากล 286) ไหล่ของเพลาหรือตัวเรือนที่สัมผัสกับหน้าตลับลูกปืนจะต้องตั้งฉากกับเส้นกึ่งกลางเพลา .

ฟิลเลตของเพลาและตัวเรือนไม่ควรสัมผัสกับการลบมุมของตลับลูกปืน ในขณะที่เส้นผ่านศูนย์กลางของบ่าที่รองรับยังต้องใหญ่พอที่จะรองรับใบหน้าของตลับลูกปืนได้เต็มที่ ระหว่างการติดตั้ง ควรทำความสะอาดพื้นผิวการผสมพันธุ์ทั้งหมด และขอบพื้นผิวของเพลาและไหล่ที่ติดทั้งหมดไม่ควรมีครีบ วิธีการติดตั้งตลับลูกปืนจะแตกต่างกันไปตามประเภทของตลับลูกปืนและประเภทของความพอดี เนื่องจากตลับลูกปืนมักจะใช้กับเพลาหมุน ดังนั้น วงแหวนด้านในต้องรัดแน่น . ตลับลูกปืนที่มีรูทรงกระบอกมักจะติดตั้งโดยการกดผ่านวงแหวนด้านในบนเพลา (แบบกดพอดี) หรือให้ความร้อนเพื่อขยายขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง (หดพอดี) สามารถติดตั้งตลับลูกปืนที่มีรูเจาะเรียวได้โดยตรงบนเพลาเทเปอร์หรือบนเพลาทรงกระบอกโดยใช้ปลอกเรียว



ตลับลูกปืนมักจะติดตั้งในตัวเรือนแบบหลวม . อย่างไรก็ตาม หากวงแหวนรอบนอกมีความพอดีในการสอดแทรก อาจใช้เครื่องกด ผู้ใช้ควรใช้ฟิล์มน้ำมันบางๆ บนพื้นผิวข้อต่อก่อนเสมอ เพื่อป้องกันรอย เมื่อกดตลับลูกปืนเข้าไปในตัวเรือน ให้กดที่วงแหวนรอบนอกของตลับลูกปืน เมื่อกดลงบนก้าน ให้กดที่วงแหวนด้านใน ตัวอย่างเช่น, กรงไนลอนมีความยืดหยุ่นมากกว่ากรงเหล็กและสามารถรองรับการเยื้องศูนย์ได้ดีกว่ากรงเหล็ก . การเพิ่มระยะห่างภายในของตลับลูกปืนจะเพิ่มความสามารถในการตั้งศูนย์ สามารถใช้ตลับลูกปืนแบบปรับแนวได้เอง ตลับลูกปืนเหล่านี้มีร่องน้ำทรงกลมที่มีจุดศูนย์กลางความโค้งที่สอดคล้องกับตลับลูกปืน ซึ่งจะทำให้แกนของวงแหวนด้านใน ลูกบอล และกรงเบี่ยงเบนไปรอบ ๆ ศูนย์แบริ่งได้ในระดับหนึ่ง อย่างไรก็ตาม การออกแบบนี้สามารถสร้างมุมสัมผัสที่เล็กลงระหว่างลูกฟุตบอลและร่องน้ำ ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการรับน้ำหนักลดลงเมื่อเทียบกับตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึกที่มีขนาดใกล้เคียงกัน

การเยื้องศูนย์แบบสถิตที่อนุญาตในตลับลูกปืนประเภทนี้มีค่าประมาณ 0.07 ถึง 0.12 เรเดียน (4 ถึง 7 องศา) ภายใต้โหลดปกติ . มุมนี้อาจไม่สามารถทำได้เสมอไป ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโครงสร้างโดยรอบ เนื่องจากการคำนวณ L10 มาตรฐานถือว่าตลับลูกปืนอยู่ในแนวเดียวกัน จึงต้องทำการคำนวณเพิ่มเติมเพื่อพิจารณาผลกระทบของการเยื้องศูนย์ต่ออายุความล้าของตลับลูกปืน การเยื้องศูนย์ของตลับลูกปืนสูงสุดที่อนุญาตจะแตกต่างกันไปตามขนาดและประเภทของตลับลูกปืน ระยะห่างภายในระหว่างการทำงาน และน้ำหนักบรรทุก สมมติว่าอายุความเมื่อยล้าโดยตลับลูกปืนไม่ตรงแนวเป็น Lθ 0 และอายุความเมื่อยล้าโดยตลับลูกปืนไม่ตรงแนวเป็น Lθ ผลของการจัดแนวที่ไม่ตรงต่ออายุความล้าสามารถหาได้โดยการคำนวณ Lθ/Lθ=0

ในรูปนี้ แกนนอนแสดงการเยื้องของวงแหวนด้านใน/ด้านนอก (rad) ในขณะที่แกนแนวตั้งแสดงอัตราส่วนอายุความล้า Lθ/Lθ=0 จากตัวอย่างของสภาพการวิ่งทั่วไป แรงในแนวรัศมี Fr (N) สำหรับตัวเลขทั้งสองจะถือว่าอยู่ที่ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ของพิกัดโหลดแบบไดนามิก Cr (N) และปรับความพอดีของด้ามให้เท่ากับค่าที่แนะนำ

ระยะห่างภายในลดลงเนื่องจากการขยายตัวของวงแหวนด้านในด้วย แปลงที่แยกจากกันสามแปลงแสดงถึงการกวาดล้างสูงสุด ต่ำสุด และค่าเฉลี่ยที่มีประสิทธิภาพ การลดอายุความล้าถูกจำกัดไว้ที่ 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์ จนถึง 0.004 เรเดียนของการจัดแนวไม่ตรง จึงไม่ลดอายุตลับลูกปืนลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อการเยื้องศูนย์เกินขีดจำกัดนี้ ชีวิตจะลดลงอย่างมาก ในสถานการณ์สมมตินี้ การเพิ่มขึ้น 11μm ในการกวาดล้างภายในส่งผลให้ ~ 0.0015 เรเดียนเพิ่มขึ้นในความจุที่ไม่ตรงแนว

รูปด้านบนแสดงระยะห่างสามระดับแยกกันสำหรับตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอก: ระยะปกติ C3 และ C4 เมื่อเทียบกับตลับลูกปืนเม็ดกลมร่องลึก อัตราส่วนชีวิตลดลงมากกว่าร้อยละ 10 โดยมีเรเดียนไม่ตรงแนวเพียง 0.001 . มีความแปรปรวนเล็กน้อยระหว่างคลาสการกวาดล้างที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะมีความแตกต่างทั้งหมด 50μm

เห็นได้ชัดว่า แบริ่งลูกกลิ้งมีความไวต่อผลกระทบของการเยื้องศูนย์มากกว่าลูกปืน และสิ่งนี้ควรพิจารณาเมื่อเลือกประเภทตลับลูกปืนในการออกแบบปั๊มใหม่ ตัวเลขเหล่านี้สร้างขึ้นสำหรับสภาพการทำงานทั่วไปแต่ไม่สามารถใช้ได้กับการใช้งานปั๊มทั้งหมด การลดหรือขจัดการวางแนวของตลับลูกปืนมีความสำคัญต่ออายุการใช้งานปั๊มที่ยาวนาน ต้องปฏิบัติตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนในการประกอบและกระบวนการติดตั้งที่แนะนำเพื่อป้องกันการเยื้องศูนย์ของตลับลูกปืน หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงแนวที่ไม่ถูกต้องได้อย่างสมบูรณ์ จำเป็นต้องมีการคำนวณเพิ่มเติมเพื่อกำหนดผลกระทบที่จะมีต่ออายุการใช้งานตลับลูกปืน