रेडियल क्लीयरेंस और आंतरिक क्लीयरेंस के बारे में आपको जो कुछ पता होना चाहिए

रेडियल क्लीयरेंस और आंतरिक क्लीयरेंस के बारे में आपको जो कुछ पता होना चाहिए

पहली नजर में, बॉल बेयरिंग अपेक्षाकृत सरल यांत्रिक भाग हैं। हालाँकि, उनकी आंतरिक ज्यामिति के विश्लेषण से पता चलता है कि वे बहुत जटिल हैं। उदाहरण के लिए, रेसवे के लिए गेंदों की अनुरूपता, रेडियल क्लीयरेंस और गेंदों की संख्या सभी विभिन्न परिस्थितियों में भार का समर्थन करने के लिए बॉल बेयरिंग की क्षमता को प्रभावित करते हैं। आमतौर पर, बॉल और अन्य रोलिंग एलिमेंट बियरिंग्स को रोलिंग एलिमेंट्स (बॉल्स) और रेसवे के बीच थोड़े आंतरिक ढीलेपन के साथ डिजाइन और असेंबल किया जाता है। यह ढीलापन बियरिंग में रेडियल क्लीयरेंस और अक्षीय क्लीयरेंस बनाता है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उनके डिजाइन और निर्माण की प्रकृति के कारण, सुई, रोलर और पतला रोलर बीयरिंग की आंतरिक ज्यामिति बॉल बीयरिंग में पाए जाने वाले से बहुत अलग है। उदाहरण के लिए, टेपर्ड रोलर बीयरिंग इस मायने में अद्वितीय हैं कि असेंबली के दौरान बेयरिंग के भीतर की निकासी को समायोजित किया जाता है। रेडियल क्लीयरेंस और रनिंग बियरिंग आंतरिक क्लीयरेंस सभी रोलिंग तत्वों में सबसे महत्वपूर्ण हैं। इस तकनीकी सूचना शीट (टीआईएस) में, संपर्क कोण, विक्षेपण, अंत क्लीयरेंस और प्रीलोड की चर्चा मुख्य रूप से बॉल बेयरिंग पर लागू होती है।

रेडियल-प्ले-और-आंतरिक-क्लीयरेंस

रेडियल क्लीयरेंस, या बियरिंग आंतरिक क्लीयरेंस, एक बियरिंग में आंतरिक रेडियल ढीलापन है और यह बियरिंग अक्ष के लंबवत विमान में आंतरिक रिंग के संबंध में बाहरी रिंग के कुल रेडियल आंदोलन का मापा मूल्य है। बॉल बेयरिंग को वांछित सीमा के आधार पर रेडियल क्लीयरेंस मान पर इकट्ठा किया जाता है। रेडियल क्लीयरेंस वास्तविक रेसवे व्यास और गेंद व्यास द्वारा निर्धारित किया जाता है।

रेडियल क्लीयरेंस को विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए गेज का उपयोग करके इकट्ठे बीयरिंगों पर सत्यापित किया जा सकता है। रेडियल क्लीयरेंस को मापते समय, सभी असर घटकों के बीच पूर्ण संपर्क सुनिश्चित करने के लिए असर को एक मानक गेज लोड के अधीन किया जाता है। ऐसे भार के तहत लघु और पतले खंड बीयरिंगों के संबंध में, मापा गया मूल्य रेडियल क्लीयरेंस के लिए बताए गए मूल्य से बड़ा है। यह प्रत्यास्थ विकृति के कारण होता है। इन मामलों में मुआवजा कारकों का उपयोग किया जाता है।

रेडियल प्ले

बॉल बेयरिंग में अक्षीय क्लीयरेंस की परिभाषा

अक्षीय, या अंत निकासी, बाहरी रिंग के संबंध में आंतरिक रिंग की अधिकतम सापेक्ष अक्षीय गति है। अंतिम क्लीयरेंस सीधे बॉल बेयरिंग के रेडियल क्लीयरेंस से संबंधित है। अधिकांश भाग क्रमांकन प्रणालियों में अक्षीय निकासी सामान्यतः निर्दिष्ट नहीं होती है।

"ढीलेपन" और परिशुद्धता स्तर को लेकर अक्सर भ्रम होता है। रेडियल क्लीयरेंस स्वतंत्र रूप से निर्दिष्ट किया गया है एबीईसी छल्लों के लिए सहनशीलता वर्ग। बॉल बेयरिंग के साथ, ज्यादातर मामलों में, बीयरिंग की जोड़ी पर एक अक्षीय प्रीलोड लगाकर असेंबली प्रक्रिया में आंतरिक ढीलेपन को दूर किया जाना चाहिए। इसे शिम्स, स्प्रिंग्स, टेक अप नट्स और/या अन्य असेंबली तकनीकों के साथ पूरा किया जा सकता है। एक्सियल प्रीलोड भी एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर है जो प्रदर्शन और जीवन दोनों को प्रभावित करता है। प्रीलोड को एक अलग तकनीकी सूचना शीट (टीआईएस) में और विस्तार से समझाया गया है।

अक्षीय खेल

बॉल बेयरिंग में संपर्क कोण

. बॉल बेयरिंग अक्षीय रूप से पहले से लोड किए जाने पर एक संपर्क कोण स्थापित होता है। संपर्क कोण असर अक्ष के लंबवत एक विमान और गेंद और आंतरिक और बाहरी रेसवे के बीच दो संपर्क बिंदुओं को जोड़ने वाली रेखा के बीच का कोण है। प्रारंभिक संपर्क कोण वह संपर्क कोण होता है जब बीयरिंग को रेडियल क्लीयरेंस से उत्पन्न ढीलेपन को दूर करने के लिए आवश्यक न्यूनतम अक्षीय बल या भार के अधीन किया जाता है। अतिरिक्त लागू अक्षीय भार संपर्क कोण को और बढ़ा देगा। बेयरिंग में रेडियल क्लीयरेंस का मान जितना अधिक होगा, परिणामी संपर्क कोण उतना ही अधिक होगा।

अधिकांश बियरिंग अनुप्रयोगों में, कार्यात्मक दृष्टिकोण से रेडियल क्लीयरेंस अक्षीय क्लीयरेंस से अधिक महत्वपूर्ण है। परिणामस्वरूप, यह मानक क्रय विनिर्देश बन गया है।

बॉल बेयरिंग में संपर्क कोण

सामान्य डिज़ाइन संबंधी विचार:

किसी विशिष्ट असर अनुप्रयोग में रेडियल क्लीयरेंस मान का चयन एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन विचार है। जैसा कि पहले बताया गया है, रेडियल क्लीयरेंस सीधे संपर्क कोण और असर के अक्षीय, या अंत, क्लीयरेंस को प्रभावित करता है। इसके अलावा, संचालन में यह एक महत्वपूर्ण कारक है जिसका शोर, कंपन, गर्मी, तनाव, विक्षेपण, भार वितरण और थकान जीवन जैसे अन्य कारकों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।

फिटिंग:

जब बेयरिंग को इंटरफेरेंस फिट का उपयोग करके माउंट किया जाता है तो रेडियल क्लीयरेंस का कम या अधिक मूल्य चुना जाना चाहिए। आंतरिक या बाहरी रिंगों के विरूपण के कारण माउंटिंग के बाद बेयरिंग में रेडियल क्लीयरेंस कम हो जाता है। बहुत पतले क्रॉस सेक्शन रिंग वाले लघु बीयरिंग के साथ, रेडियल क्लीयरेंस हस्तक्षेप की वास्तविक मात्रा का लगभग 80% कम हो जाता है। माउंटिंग के बाद रेडियल क्लीयरेंस प्राथमिक डिज़ाइन विचार है। इसलिए, संभोग घटकों का एक सहिष्णुता अध्ययन पूरा किया जाना चाहिए और अधिकतम भौतिक स्थिति में हस्तक्षेप के लिए मुआवजा दिया जाना चाहिए। अधिकतम जीवन के लिए, माउंटिंग के बाद एक सकारात्मक क्लीयरेंस वांछित है।

लोड हो रहा है:

जब बॉल बेयरिंग पर जोर डाला जाता है लोड हो रहा है, एक उच्च संपर्क कोण के परिणामस्वरूप रेसवे पर गेंद का तनाव कम हो जाएगा। रेडियल क्लीयरेंस के अधिक मूल्यों के परिणामस्वरूप संपर्क कोण का उच्च मान होता है। इन परिस्थितियों में, यह लंबे समय तक चलने वाला जीवन, कम टॉर्क और कम अक्षीय विक्षेपण प्रदान करेगा। शुद्ध थ्रस्ट स्थिति में, संपर्क कोण में 15° की वृद्धि के परिणामस्वरूप संपर्क तनाव (बॉल-टू-रेसवे) में 70% से अधिक की कमी हो सकती है।

जब बॉल बेयरिंग को शुद्ध रेडियल भार (या कम अक्षीय भार के साथ रेडियल भार) के अधीन किया जाता है, तो आमतौर पर कम रेडियल क्लीयरेंस की सिफारिश की जाती है। यह अधिक संख्या में गेंदों पर भार वितरित करता है। हालाँकि, विशेष रूप से लघु बीयरिंगों के साथ, कम रेडियल क्लीयरेंस वाले बीयरिंगों को हस्तक्षेप फिट के अधीन नहीं किया जाना चाहिए। इसके परिणामस्वरूप नकारात्मक निकासी हो सकती है और जीवन में भारी कमी आ सकती है।

ग़लत संरेखण और स्थिति निर्धारण:

रेडियल क्लीयरेंस के उच्च मान अधिक गलत संरेखण की अनुमति देते हैं और उन मामलों में चुना जाना चाहिए जहां शाफ्ट विक्षेपण का उच्च स्तर होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए, हालांकि बॉल बेयरिंग में क्षतिपूर्ति करने की क्षमता होती है (लगभग 1° या उससे कम), गलत संरेखण से बेयरिंग का जीवन बहुत कम हो जाता है। हालाँकि, हल्के भार वाले मामलों में, मामूली गलत संरेखण का प्रभाव सहनीय हो सकता है।

रेडियल क्लीयरेंस के कड़े मूल्य निश्चित रूप से रेडियल मूवमेंट को नियंत्रित और प्रतिबंधित करेंगे।

जब अक्षीय स्थिति को नियंत्रित किया जाना चाहिए या "शून्य" की अंतिम निकासी वांछित है, तो यह अनुशंसा की जाती है कि शिम, वॉशर या अन्य असेंबली विधियों के माध्यम से अक्षीय प्रीलोड लागू करके अंतिम निकासी को हटा दिया जाए। डुप्लेक्स बियरिंग्स पर भी विचार किया जाना चाहिए। अंतिम क्लीयरेंस को नियंत्रित करने के लिए रेडियल क्लीयरेंस के कम मूल्यों का उपयोग करना उचित नहीं है।

तापमान:

जब आंतरिक और बाहरी रिंगों के बीच उच्च तापमान प्रवणता मौजूद होती है तो कम रेडियल क्लीयरेंस की सिफारिश की जाती है।

गति:

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, रेडियल क्लीयरेंस के उच्च मूल्यों के परिणामस्वरूप संपर्क कोण का उच्च मान होता है। जब कोई बियरिंग घूम रही होती है, तो गेंदों का समूह (या बॉल कॉम्प्लिमेंट) बियरिंग के पिच सर्कल के चारों ओर घूम रहा होता है, प्रत्येक गेंद अपनी धुरी पर घूम रही होती है, और गेंदों पर घूर्णी क्षण कार्य कर रहे होते हैं। परिभ्रमण क्षण का परिमाण संपर्क कोण से संबंधित है। जैसे-जैसे घूर्णी गति बढ़ती है, गेंदों पर कार्य करने वाली गतिक शक्तियाँ बढ़ती हैं और गेंदों और रेसवे के बीच फिसलने की क्रिया होती है। इस फिसलन के परिणामस्वरूप स्नेहक फिल्म विफलता, बढ़ी हुई गर्मी और संभावित समय से पहले विफलता होती है। तनाव को कम करने वाले संपर्क कोण के लाभों के बीच संतुलन को गेंद के फिसलन के कारण स्नेहक विफलता की संभावना के विरुद्ध तौला जाना चाहिए।

रेडियल क्लीयरेंस निर्दिष्ट करना:

बीयरिंगों का एक समूह तैयार करना व्यावहारिक या शायद संभव भी नहीं है, जिसमें सभी में बिल्कुल समान मात्रा में रेडियल क्लीयरेंस हो। ऐसा इसलिए है क्योंकि रेडियल क्लीयरेंस को प्रभावित करने वाले असर वाले घटकों (आंतरिक रिंग रेसवे, बाहरी रिंग रेसवे और बॉल्स) की सभी विशेषताओं के साथ विनिर्माण सहनशीलता जुड़ी होती है। निर्माता बेयरिंग रिंगों और गेंदों को मापते और क्रमबद्ध करते हैं ताकि बीयरिंगों के एक समूह (या विनिर्माण लॉट) के लिए रेडियल क्लीयरेंस की एक विशिष्ट सीमा प्राप्त करने के लिए असेंबली प्रक्रिया के दौरान उनका "मिलान" किया जा सके।

रेडियल क्लीयरेंस निर्दिष्ट करने के कई तरीके हैं। रेडियल क्लीयरेंस विनिर्देश आमतौर पर निर्माता पर निर्भर होते हैं। पूर्ण भाग संख्या विवरण एक अलग तकनीकी सूचना शीट (टीआईएस) में विस्तृत हैं। AUB रेडियल क्लीयरेंस को निम्नानुसार निर्दिष्ट करता है:

10 मिमी से कम के बोर व्यास वाले मीट्रिक डिज़ाइन बॉल बेयरिंग (लघु और उपकरण) के लिए।

क्लीयरेंस प्रतीक 

MC1
(अतिरिक्त तंग) 

MC2
(कसा हुआ) 

MC3
(सामान्य) 

MC4
(सामान्य+) 

MC5
(ढीला) 

MC6
(अतिरिक्त ढीला) 

यूएम में वास्तविक निकासी 

मिनट 

0

3

5

8

13

20

मैक्स 

5

8

10

13

20

28

वास्तविक निकासी इंच में 

मिनट 

0

0.0001

0.0002

0.0003

0.0005

0.0008

मैक्स 

0.0002

0.0003

0.0004

0.0005

0.0008

0.0011

10 मिमी से कम के बोर व्यास वाले इंच डिज़ाइन बॉल बेयरिंग (लघु और उपकरण) के लिए।

एएसटी कोड

इंच में वास्तविक रेडियल क्लीयरेंस रेंज

वर्गीकरण

K13 या P13 

.0001 से .0003

तंग

K25 या P25 

.0002 से .0005

साधारण

K58 या P58 

.0005 से .0008

ढीला

K811 या P811 

.0008 से .0011

अतिरिक्त ढीला

10 मिमी या उससे अधिक के बोर व्यास वाले गहरे खांचे बॉल बेयरिंग के लिए निम्नलिखित तालिकाओं का उपयोग किया जाता है।

माइक्रोमीटर में रेडियल डीप ग्रोव बॉल बियरिंग्स के लिए आंतरिक मंजूरी

1

रेडियल डीप ग्रोव बॉल बेयरिंग के लिए आंतरिक क्लीयरेंस इंच में (.0001”)

2
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