Tot el que hauríeu de saber sobre el joc radial i el joc intern del coixinet

Tot el que hauríeu de saber sobre el joc radial i el joc intern del coixinet

A primera vista, rodaments de boles Són peces mecàniques relativament senzilles. Tanmateix, l'anàlisi de la seva geometria interna revela que són molt complexes. Per exemple, la conformitat de les boles amb la pista de rodadura, el joc radial i el nombre de boles afecten la capacitat d'un coixinet de boles per suportar càrregues en diverses condicions. Normalment, els coixinets de boles i altres elements rodants es dissenyen i munten amb una lleugera soltura interna entre els elements rodants (boles) i les pistes. Aquesta soltura crea un joc radial i un joc axial al coixinet.

Cal tenir en compte que, a causa de la naturalesa del seu disseny i construcció, la geometria interna dels coixinets d'agulles, de rodets i de rodets cònics és molt diferent de la que es troba en els coixinets de boles. Per exemple, els coixinets de rodets cònics són únics perquè l'espai lliure dins del coixinet s'ajusta durant el muntatge. El joc radial i el joc intern del coixinet de funcionament són els més importants de tots els elements rodants. En aquest full d'informació tècnica (TIS), les discussions sobre l'angle de contacte, la deflexió, el joc final i la precàrrega s'apliquen principalment als coixinets de boles.

Joc-radial i espai lliure intern

Definició de joc radial en un coixinet de boles

El joc radial, o joc intern del coixinet, és la soltura radial interna d'un coixinet i és el valor mesurat del moviment radial total de l'anell exterior respecte a l'anell interior en un pla perpendicular a l'eix del coixinet. Els coixinets de boles es munten amb valors de joc radial depenent del rang desitjat. El joc radial està determinat pels diàmetres reals de la pista i el diàmetre de la bola.

El joc radial es pot verificar en coixinets muntats utilitzant calibres especialment dissenyats. Quan es mesura el joc radial, el coixinet està sotmès a una càrrega estàndard per garantir el contacte total entre tots els components del coixinet. Pel que fa als coixinets en miniatura i de secció prima sota aquesta càrrega, el valor mesurat és més gran que el valor indicat per al joc radial. Això es deu a la deformació elàstica. En aquests casos s'utilitzen factors de compensació.

Joc radial

Definició de joc axial en un coixinet de boles

Axial, o joc final, és el màxim moviment axial relatiu de l'anell interior respecte a l'anell exterior. El joc final està directament relacionat amb el joc radial del coixinet de boles. En la majoria dels sistemes de numeració de peces normalment no s'especifica el joc axial.

Sovint hi ha confusió amb "laxitud" i nivell de precisió. El joc radial s'especifica independentment de ABEC classes de tolerància per a anells. Amb els coixinets de boles, en la majoria dels casos, s'ha d'eliminar la soltura interna en el procés de muntatge aplicant una precàrrega axial a través del parell de coixinets. Això es pot aconseguir amb calces, molles, femelles i/o altres tècniques de muntatge. La precàrrega axial també és un paràmetre de disseny important que afecta tant el rendiment com la vida útil. La precàrrega s'explica amb més detall en un full d'informació tècnica (TIS) separat.

Joc axial

Angle de contacte en un coixinet de boles

Quan rodaments de boles estan precarregats axialment s'estableix un angle de contacte. L'angle de contacte és l'angle entre un pla perpendicular a l'eix del coixinet i una línia que uneix els dos punts de contacte entre la bola i les pistes interiors i exteriors. L'angle de contacte inicial és l'angle de contacte quan el coixinet està sotmès a la força o càrrega axial mínima necessària per eliminar la soltura resultant del joc radial. Les càrregues axials addicionals aplicades augmentaran encara més l'angle de contacte. Com més gran sigui el valor del joc radial al coixinet, més gran serà l'angle de contacte resultant.

In most bearing applications, radial clearance, from a functional point of view, is critical than axial clearance. As a result, it has become the standard purchasing specification.

Angle de contacte en un coixinet de boles

Consideracions generals de disseny:

La selecció del valor de joc radial en una aplicació específica del coixinet és una consideració important de disseny. Com s'ha descrit anteriorment, el joc radial afecta directament l'angle de contacte i el joc axial, o final, del coixinet. A més, en funcionament és un factor important que té una influència important en altres factors com el soroll, la vibració, la calor, l'estrès, la deflexió, la distribució de la càrrega i la vida a fatiga.

Arranjament:

S'ha de seleccionar un valor més fluix o més gran de joc radial quan el coixinet es munta amb ajustaments d'interferència. El joc radial del coixinet es redueix després del muntatge a causa de la deformació dels anells interiors o exteriors. Amb els coixinets en miniatura amb anells de secció transversal molt prima, el joc radial es redueix aproximadament un 80% de la quantitat real d'interferència. El joc radial després del muntatge és la consideració principal del disseny. Per tant, s'ha de completar un estudi de tolerància dels components d'acoblament i s'ha de compensar la interferència en les condicions màximes del material. Per obtenir la màxima vida útil, es desitja un espai lliure positiu després del muntatge.

Carregant:

Quan un coixinet de boles està sotmès a una empenta càrrega, un angle de contacte més alt donarà lloc a una reducció de les tensions de la bola a la pista. Valors més grans de joc radial donen lloc a valors més alts d'angle de contacte. En aquestes condicions, això proporcionarà una vida útil més llarga del coixinet, un parell més baix i una menor deflexió axial. En una situació d'empenta pura, un augment de 15 ° de l'angle de contacte pot provocar una reducció de més d'un 70% de l'estrès de contacte (de la pilota a la pista).

Quan un coixinet de boles està sotmès a càrregues radials pures (o càrrega radial amb càrrega axial baixa), normalment es recomana un joc radial més baix. Això distribueix la càrrega sobre un nombre més gran de boles. No obstant això, especialment amb els coixinets en miniatura, els coixinets amb joc radial baix no s'han de sotmetre a ajustaments d'interferència. Això pot donar lloc a una neteja negativa i reduir dràsticament la vida útil.

Desalineació i posicionament:

Els valors més alts de joc radial permeten una major desalineació i s'han de seleccionar en els casos en què hi ha un alt grau de deflexió de l'eix. Cal tenir en compte que, tot i que un coixinet de boles té la capacitat de compensar (al voltant d'1° o menys), la desalineació redueix molt la vida del coixinet. Tanmateix, en casos amb càrregues lleugeres, l'impacte d'una desalineació menor pot ser tolerable.

Per descomptat, valors més ajustats del joc radial controlaran i restringiran el moviment radial.

Quan s'ha de controlar el posicionament axial o es desitja un espai lliure final de "zero", es recomana eliminar el joc final aplicant precàrrega axial mitjançant calces, volanderes o altres mètodes de muntatge. També s'han de tenir en compte els coixinets dúplex. No és aconsellable utilitzar valors baixos de joc radial per controlar el joc final.

Temperatura:

Quan hi ha un gradient de temperatura elevat entre els anells interior i exterior es recomana un joc radial més fluix.

Velocitat:

Com s'ha esmentat anteriorment, els alts valors de joc radial donen lloc a alts valors d'angle de contacte. Quan un coixinet gira, el conjunt de boles (o complement de boles) gira al voltant del cercle de pas del coixinet, cada bola gira al voltant del seu propi eix i els moments giratoris actuen sobre les boles. La magnitud del moment giratori està relacionada amb l'angle de contacte. A mesura que augmenta la velocitat de rotació, augmenten les forces giratòries que actuen sobre les boles i hi ha acció de lliscament entre les boles i les pistes. Aquest lliscament provoca una fallada de la pel·lícula lubricant, un augment de la calor i una possible fallada prematura. L'equilibri entre els beneficis de la reducció de l'estrès de l'angle de contacte s'ha de sospesar amb el potencial de fallada del lubricant a causa del lliscament de la bola.

Especificació del joc radial:

No és pràctic, ni potser fins i tot possible, produir un grup de coixinets que tinguin tots exactament la mateixa quantitat de joc radial. Això es deu al fet que totes les característiques dels components del coixinet (carrera de l'anell interior, pista de l'anell exterior i boles) que afecten el joc radial, tenen toleràncies de fabricació associades. Els fabricants mesuren i classifiquen els anells i les boles dels coixinets de manera que es puguin "combinar" durant el procés de muntatge per aconseguir un rang específic de joc radial per a un grup (o lot de fabricació) de coixinets.

Hi ha diverses maneres d'especificar el joc radial. Les especificacions del joc radial solen depenen del fabricant. Les descripcions completes dels números de peça es detallen en un full d'informació tècnica (TIS) separat. AUB especifica el joc radial de la següent manera:

Per a coixinets de boles de disseny mètric (miniatura i instrument) amb un diàmetre del forat inferior a 10 mm.

Símbol de liquidació 

MC1
(Extra ajustat) 

MC2
(estret) 

MC3
(Normal) 

MC4
(Normal +) 

MC5
(solt) 

MC6
(Extra solt) 

Liquidació real en uM 

min 

0

3

5

8

13

20

màx 

5

8

10

13

20

28

Espai lliure real en polzades 

min 

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0005

0.0008

màx 

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0008

0.0011

Per a coixinets de boles de disseny en polzades (miniatura i instrument) amb un diàmetre del forat inferior a 10 mm.

CODI AST

Interval de joc radial real en polzades

Classificació

K13 o P13 

.0001 a .0003

Atapeït

K25 o P25 

.0002 a .0005

normal

K58 o P58 

.0005 a .0008

Solt

K811 o P811 

.0008 a .0011

Extra solt

Per als coixinets rígids de boles amb un diàmetre del forat de 10 mm o més, s'utilitzen les taules següents.

Espai lliure interior per a coixinets de boles radials de boscos profunds en micròmetres

1

Internal Clearance For Radial Deep Grove Ball Bearings In Inches (.0001”)

2
AUBEARINGS 1
Aquest és l’encapçalament
bloc
Aquest és l’encapçalament
DE1
Aquest és l’encapçalament