Desain dan Teknik

Inti dari Aubearing adalah kemampuan kami untuk bekerja dengan pelanggan untuk mengejar desain dan aplikasi yang unik, dan untuk memberikan solusi inovatif dan hemat biaya. Dengan memanfaatkan pengetahuan aplikasi dan instrumentasi presisi selama bertahun-tahun, staf teknik kami memiliki pengalaman puluhan tahun yang mencakup ratusan aplikasi dan industri berbeda, termasuk medis, robotika, peralatan penambangan, peralatan pertanian, otomotif, sepeda motor, sepeda, Mesin Teknik, peralatan pemindah tanah, kehutanan, pengemasan, peralatan pengolahan air, peralatan percetakan dan, memungkinkan mereka untuk menyesuaikan desain bantalan yang optimal dan solusi teknik untuk aplikasi tertentu.

Bersama-sama kita dapat memproduksi bearing terbaik untuk spesifikasi Anda, seringkali dengan toleransi yang diukur dalam sepersejuta inci. Kami mengundang Anda untuk mengunjungi fasilitas kami dan kami menyambut baik kesempatan untuk mengunjungi fasilitas Anda dalam upaya memberikan solusi untuk setiap kebutuhan Anda.

Laboratorium teknologi internal Aubearing

Laboratorium teknis kami dilengkapi dengan instrumen presisi canggih dan perangkat lunak evaluasi canggih (tidak terbatas pada penggunaan termasuk Solid Works, AutoCAD), yang dapat mengevaluasi aplikasi bearing dengan cepat dan efektif. “Sistem Analisis Aubearing” yang unik mengevaluasi bearing dari berbagai perspektif. Insinyur desain kami dengan hati-hati mengoptimalkan profil raceway untuk memaksimalkan peringkat beban, batasan kecepatan, dan umur kelelahan. Pertimbangan khusus telah diberikan pada “Desain untuk Manufaktur” untuk memastikan tegangan sisa raceway yang optimal untuk kinerja yang unggul. Pada saat yang sama, banyak aplikasi berada dalam kondisi berdebu dan terkontaminasi, sehingga segel bantalan juga dipertimbangkan untuk mencegah kontaminasi.

Menghemat biaya produksi

Sekitar 70% biaya produksi bantalan (biaya material, biaya perkakas, dan biaya perakitan) ditentukan oleh keputusan desain, sedangkan 30% sisanya merupakan keputusan produksi seperti perencanaan proses atau pemilihan peralatan mesin. Tujuan kami adalah mengoptimalkan bearing khusus agar hemat biaya dalam produksi, perakitan, dan pemeliharaan dengan tetap menjaga kualitas tinggi. Aubearing dapat merekomendasikan ukuran bantalan, elemen penggulung, kekerasan, konfigurasi roda gigi, dll., dan memproduksi ukuran bantalan mulai dari ID 200mm hingga OD 6,000mm untuk memenuhi kebutuhan Anda akan beban, ukuran, rotasi, dan siklus hidup.

Istilah dan perhitungan yang harus diketahui oleh setiap insinyur desain

Bantalan ditemukan di hampir setiap rakitan berputar pada peralatan dan aplikasi transmisi daya. Mereka menghasilkan gerakan memutar yang halus dan mengurangi gesekan dan keausan. Jika berukuran dan digunakan dengan benar, sebagian besar bantalan akan beroperasi selama bertahun-tahun tanpa memerlukan penggantian.

Bantalan putar adalah istilah luas yang mencakup bantalan biasa, bantalan hidrostatik dan hidrodinamik, bantalan magnet, dan bantalan elemen gelinding. Bantalan elemen gelinding selanjutnya dapat dipecah berdasarkan jenis elemen gelinding — bola, rol, dan rol jarum. Setiap insinyur desain mekanik yang menggabungkan bantalan bola atau rol dalam perakitannya harus memahami perhitungan umur bantalan dan beban bantalan. Pengetahuan tentang formula dasar ini akan membantu memastikan desain kokoh yang dioptimalkan untuk umur panjang.

Kehidupan bantalan

Umur bantalan (L) didefinisikan sebagai jumlah jam bantalan dapat bekerja pada kecepatan konstan tertentu sebelum menunjukkan tanda-tanda kelelahan pertama pada material cincin bantalan atau elemen gelinding mana pun.

Umur peringkat bantalan (L10) adalah umur dalam jam pada kecepatan konstan tertentu yang akan diselesaikan atau dilampaui oleh 90% kelompok bantalan yang tampaknya identik. Umur rating juga mengacu pada umur bearing tunggal yang terkait dengan keandalan 90%. Umur rating bearing untuk bearing yang beroperasi pada kecepatan konstan juga dapat dinyatakan dalam jam dan disebut sebagai L10h. Satuan untuk rating umur dalam jutaan putaran (106rev).

Peringkat beban bantalan

Beban bantalan dinyatakan dengan istilah berbeda, masing-masing dengan definisi unik. Beban statis mengacu pada beban pada bantalan yang tidak berputar.

Peringkat beban dasar (CB) adalah beban konstan yang dihitung untuk bantalan kontak radial dan sudut. Ini adalah beban yang dapat ditanggung oleh sekelompok bantalan yang tampaknya identik selama satu juta putaran cincin bagian dalam sementara cincin bagian luar tetap diam. Satuan untuk rating beban dasar adalah pound (lb) atau Newton (N).

Peringkat beban statis dasar (Co) adalah beban radial pada bantalan tidak berputar yang sesuai dengan tegangan kontak yang dihitung pada titik kontak dengan beban paling berat antara elemen gelinding dan jalur balap yang menghasilkan deformasi permanen total dari elemen gelinding dan jalur balap. sebesar 0.0001 diameter elemen penggulung. Satuan untuk peringkat beban statis dasar adalah pound (lb) atau Newton (N).

Beban ekivalen statis (Po) adalah beban radial statis yang dihitung. Hal ini didefinisikan sebagai beban yang akan menyebabkan deformasi permanen total yang sama pada elemen gelinding yang mengalami tegangan paling berat dan kontak raceway seperti yang terjadi pada kondisi pembebanan sebenarnya. Satuan untuk rating beban ekuivalen statis adalah pound (lb) atau Newton (N).

Peringkat beban dinamis dasar (C) adalah beban radial konstan yang dihitung bahwa sekelompok bantalan yang tampaknya identik dengan cincin luar yang stasioner secara statistik dapat menahan satu juta putaran cincin bagian dalam. Satuan untuk peringkat beban dinamis dasar adalah pound (lb) atau Newton (N).

Beban ekivalen dinamis (P) merupakan salah satu faktor yang digunakan dalam persamaan umur bantalan. Ini adalah beban radial hipotetis yang konstan, yang memiliki dampak yang sama terhadap umur bantalan seperti yang terjadi pada kondisi pembebanan sebenarnya. Satuan untuk peringkat beban ekuivalen dinamis adalah pound (lb) atau Newton (N).

Perhitungan

Umur bearing (L10) dapat dihitung dengan rumus berikut. Variabel yang diperlukan adalah nilai beban dinamis dasar (C) dan beban ekivalen dinamis bantalan (P).

L₁₀ = (C/P)³

L₁₀ = peringkat umur (10⁶putaran); C = peringkat beban dinamis dasar (lb atau N); P = beban ekuivalen dinamis (lb atau N)

Untuk mengkonversi dari putaran ke jam bagi dengan kecepatan (rpm).

L_10hrs = (C/P)³ x [(10⁶putaran) / (N rpm x 60 menit/jam)] = 16667/N x (C/P)³

N = kecepatan (rpm)

1.P = VF_r

2.P = XVF_r + YF_a

P = beban ekuivalen dinamis; V = faktor rotasi; X = faktor radial; Y = faktor gaya dorong; Fr = beban radial; Fa = beban aksial

Bila diameter luar bantalan (OD) sama dengan atau kurang dari 0.625 in, nilai berikut dapat digunakan: X = 0.56, Y = 2.10 dan e = 0.16. Untuk bantalan yang diameternya lebih besar dari 0.625 inci, lihat tabel di bawah. Faktor “e”, yang ditunjukkan pada kolom terakhir tabel di bawah, mewakili rasio Fa/VFr. Jika Fa /VFr < e, maka digunakan rumus (1); jika Fa/VFr > e, maka digunakan rumus (2).

Meskipun formula ini menawarkan titik awal yang baik, faktor-faktor lain juga dapat mempengaruhi umur bantalan dan peringkat beban yang efektif.

Dalam beberapa aplikasi, beban dan kecepatan mungkin berbeda selama pengoperasian. Hal ini dapat diperhitungkan dalam perhitungan beban bantalan jika variasi beban dan kecepatan diketahui sebagai variabel.
Pelumasan adalah faktor lain yang dapat mempunyai dampak signifikan terhadap umur bearing. Untuk bantalan yang disegel, masa pakai pelumas sering kali menentukan masa pakai bantalan.
Kondisi lingkungan dan kontaminasi juga dapat berdampak buruk pada umur bantalan.
Bahan bantalan juga dapat mempengaruhi kinerja. Misalnya, peringkat beban untuk baja tahan karat 440C harus dikurangi sekitar 20% dibandingkan dengan baja bantalan 52100. Kehidupan bantalan bukanlah ilmu pasti karena faktor-faktor ini dan faktor lainnya, namun penggunaan rumus ini akan membantu para insinyur mengembangkan desain yang aman dan andal untuk rakitan mereka.

Desain bantalan bola

Karakteristik bantalan bola yang luar biasa adalah hasil dari karakteristik kualitas yang menuntut secara teknis yang mencapai batas kinerja maksimum. Berbagai tindakan dalam desain, seperti preload atau beberapa pengaturan bantalan, melawan keterbatasan kinerja dan meningkatkan kemampuan kinerja bantalan.

BEARING PRELOADING

Preload didefinisikan sebagai gaya aksial yang bekerja secara konstan pada bantalan bola yang menciptakan deformasi elastis pada area kontak bola dan lintasan.

OPTIMASI KINERJA MELALUI PRELOAD

Memasang bantalan bola dengan beban awal yang kaku atau pegas mengoptimalkan banyak karakteristik kinerja untuk pengoperasian bantalan.

Pengurangan pegas memastikan terciptanya kekakuan radial dan aksial yang dapat ditentukan (lihat diagram)
Akurasi pengoperasian dan kemampuan kerja yang tinggi bahkan dengan beban yang berubah-ubah
Mengurangi getaran dan kebisingan
Hindari selip dan gesekan pada kontak elemen bergulir pada kecepatan tinggi dan akselerasi tinggi
Mengurangi gesekan bagian geser pada kecepatan tinggi (mengurangi perubahan sudut kontak antara cincin dalam dan luar)
Peningkatan kapasitas beban (karena beban eksternal dan kecepatan putaran) dengan masa pakai yang lama

KEKAKUAN

Kekakuan menentukan besarnya efek gaya aksial [N] pada bantalan bola, yang menyebabkan pergeseran cincin bantalan sebesar 1 μm.

Preload yang sesuai meningkatkan kekakuan bantalan dan mendukung kemampuan membawa beban bantalan terhadap gaya operasi.

KEKUATAN ANGKAT

Gaya angkat adalah gaya yang menyebabkan bantalan menjadi bebas beban melalui beban aksial pusat pada satu set bantalan.
Jika beban aksial luar melebihi gaya angkat, …
… Bola dan jalur bantalan bola yang dibongkar tidak lagi bersentuhan terus-menerus.
… Keausan meningkat dengan meningkatnya gesekan geser.

PRELOAD MUSIM SEMI

KARAKTERISTIK DESAIN:

Bantalan 1 (sisi kerja) dipasang secara aksial di dalam rumahan, bantalan 2 disusun secara bergerak secara aksial (dudukan tetap dari cincin bagian dalam pada poros)
Gaya pegas pada cincin luar bantalan 2 memastikan beban awal yang konstan untuk kedua bantalan
Preload pegas yang diperlukan diatur melalui perjalanan pegas (fungsi gaya jalur sesuai dengan kurva karakteristik pegas)
Untuk hasil pramuat yang sempurna, diperlukan mobilitas aksial yang memadai dari cincin luar yang disetel pada bantalan apung
Penyesuaian pegas penyetel terjadi searah dengan aksi beban aksial eksternal
Saat menggunakan bantalan tunggal: <~>, bantalan yang tidak disetel dapat digunakan
Saat menggunakan bantalan secara tandem (<< ~ >>), bantalan dengan jenis yang sama (L, M atau S) memastikan distribusi beban yang seragam

KARAKTERISTIK:

Preload – tidak bergantung pada kecepatan dan suhu – dihasilkan secara eksklusif dari gaya pegas
Gaya pegas menghasilkan beban awal yang sama pada bantalan dan bantalan dorong
Ekspansi termal poros dan housing tidak berpengaruh terhadap preload
Sistem bantalan pegas dapat memiliki kecepatan tertinggi

SET BEARING PRELOAD KAKU

Susunan beberapa bantalan dalam apa yang disebut set bantalan meningkatkan daya dukung beban, kekakuan dan gaya angkat.

Jadi kekakuan radial untuk semua susunan adalah:
pada α = 15°: Crad ~ 6 · Cax
pada α = 25°: Crad ~ 2 · Cax

* Nilai referensi untuk pasangan bantalan dalam susunan O atau X (lihat data bantalan).
Pengaruh terkait pengoperasian (seperti RPM, beban) tidak dipertimbangkan.

PENGATURAN GANDA DENGAN 2 BEARING (BEARING PAIR)

Dengan beban awal bantalan yang kaku, pasangan bantalan tertentu dalam susunan O, X, atau tandem menawarkan solusi yang efektif, hemat biaya, dan teknis untuk banyak aplikasi.

HAI PENGATURAN (DB)

>Garis tekanan menyimpang ke arah sumbu bantalan

>Basis penyangga besar (H) dan kekakuan tinggi terhadap momen miring
Penyerapan gaya aksial di kedua arah

Pasangan bantalan dalam susunan O

PENGATURAN X (DF)
Garis tekanan bertemu pada arah sumbu bantalan

>Tidak sensitif untuk menghindari kesalahan
>Mengurangi ukuran dasar penyangga dan kekakuan miring
>Penyerapan gaya aksial di kedua arah

Pasangan bantalan dalam susunan X

PENYUSUNAN TANDEM (DT)
Susunan paralel dengan arah beban

>Kapasitas beban aksial lebih tinggi (faktor 2) dibandingkan bantalan tunggal
>Kedua bantalan memiliki sudut kontak yang sama dan ditempatkan pada bantalan ketiga

Bantalan berpasangan secara berpasangan

PENGATURAN GANDA DENGAN 3 ATAU BEARING (BEARING SET)

Dengan persyaratan maksimum untuk kekakuan sistem atau beban tinggi, pengaturan X, O atau tandem dengan bantalan 3 atau memberikan karakteristik kinerja yang luar biasa.

PENGATURAN DENGAN 3 BEARING

PENGATURAN DENGAN 4 BANTALAN

CINCIN MENENGAH

OPTIMASI KINERJA MELALUI CINCIN MENENGAH
Optimalisasi yang berbeda dari karakteristik kualitas individu dari bantalan berpasangan dapat dicapai dengan memasang cincin perantara (cincin jarak). Lebar cincin perantara setidaknya sama dengan lebar bantalan individu.

KARAKTERISTIK:
>Meningkatkan basis pendukung (H) dan meningkatkan kekakuan radial
>Optimasi pembuangan panas
>Pelumasan bearing yang lebih baik berkat pengumpanan dan pembuangan oli yang dioptimalkan

Lebar cincin menengah ≥ Lebar bantalan tunggal

KARAKTERISTIK DESAIN:

>Bahan: 100 Cr6, atau sejenisnya, dikeraskan (setidaknya 45 HRC)
>Harus berhati-hati untuk memastikan paralelisme planar yang baik antara cincin perantara (lihat juga keakuratan komponen).
>Paralelisme yang diperlukan dari cincin tengah luar dan dalam dipastikan dengan penggilingan planar kedua cincin dalam satu operasi penjepitan.
>Dalam kasus set bantalan dengan cincin perantara (misalnya <||<||>||>), cincin pengatur jarak antara bantalan dibumikan dengan lintasan garis tekanan yang berbeda dan dengan demikian pra-tarik terkoordinasi.

Cincin jarak antara jalur garis tekanan yang berbeda

PERUBAHAN PRELOAD MENGGUNAKAN CINCIN INTERMEDIATE

Cincin perantara memberikan perubahan pada pra-tarik untuk bantalan bola yang sudah terkoordinasi.

Jika lebar cincin perantara poros kurang dari lebar rumahan…

… Preload pada pengaturan O meningkat

… preload di array X berkurang

SUDUT KONTAK & PRESISI KOORDINASI

SUDUT KONTAK ⍺0

Sudut garis lurus antara titik kontak: Jalur lingkar dalam – bola – Jalur lingkar luar dan tingkat radial menentukan sudut kontak.

Sudut kontak ditentukan tergantung pada jarak bebas bantalan radial (permainan bantalan) dan osilasi jalur balap.

Perpindahan beban antara kedua cincin bantalan dilakukan pada titik kontak lintasan dengan bola.

Distribusi beban yang seragam pada masing-masing bantalan dalam pengaturan bantalan menetapkan sudut kontak yang sama pada semua bantalan yang dibebani.

Sudut kontak standar C (15°) dan E (25°) )

SUDUT KONTAK BERUBAH TERGANTUNG PENGOPERASIAN MELALUI …

… kekuatan luar
… kekuatan internal
(Gaya sentrifugal ring bagian dalam dan bola dengan kecepatan tinggi)
…cincin bagian dalam pas
…perbedaan suhu dari cincin dalam ke cincin luar.
Penyimpangan sudut kontak menyebabkan perubahan karakteristik bantalan,
yang mempengaruhi operasi bantalan.

Sudut kontak lebih lanjut tersedia berdasarkan permintaan.

PRESISI BAGIAN KONVERSI

Nilai panduan untuk penyetelan poros serta toleransi bentuk dan posisi (DIN EN ISO 1101)

OPTIMASI FIT DENGAN RPMS TINGGI

Dengan meningkatnya RPM (dari sekitar n · Dm = 1.5 .106 mm / mnt.), gaya sentrifugal yang semakin meningkat dapat menyebabkan pelebaran cincin bagian dalam, dan menyebabkan dampak fungsional. Misalnya:

>Tergelincirnya cincin bagian dalam pada kontak dengan poros dan pada permukaan kontak
> Korosi gesekan
>Getaran

Untuk mencegah terangkatnya cincin bagian dalam, disarankan menggunakan pemasangan yang lebih kuat.

Faktor koreksi untuk desain bantalan berukuran besar dan rangkaian bantalan:

SM 60..: 1
SM 619..: 1.10
KH 60..: 1.05
KH 619..: 1.15

Berlaku untuk poros padat. Untuk poros berongga (50%): Faktor koreksi = 0.8

SET BANTALAN KETEGANGAN BERSAMA

OPTIMASI KINERJA MELALUI KACANG PRESISI

Penggunaan mur presisi pada bantalan penjepit (set) mendukung pemanfaatan optimal kapasitas kinerja bantalan bola presisi tinggi GMN.

DESAIN:

Pemasangan yang hati-hati dengan mur presisi mencegah (interupsi keluar, mungkin ditindaklanjuti dengan tanda hubung: gerakan mikro);
gerakan mikro menyebabkan korosi kontak.

>Gerinda sisi mur pada sudut kanan terhadap ulir mur dan poros untuk mencegah kemiringan bantalan atau tekukan poros (toleransi run-out maks 2 μm)
> Pasang mur presisi pada poros (agar tidak kendor)
>Washing dan bushing perantara harus dibuat sejajar dengan bidang (maks. 2 μm)

Gaya penjepitan aksial yang cukup tinggi memperbaiki bantalan pada posisi yang diinginkan dan memastikan beban awal, presisi, dan kekakuan bantalan yang diperlukan.

INSTALASI:

>Lumasi sedikit benangnya
> Pasang mur presisi dengan torsi pengencangan 2 hingga 3 kali TARGET, lalu lepaskan lagi dan kencangkan dengan torsi yang diinginkan (kompensasi perubahan dimensi cincin bagian dalam dan dudukan yang bergantung pada suhu)
> Pita tekan yang diperlukan dari beberapa bantalan (aksial) dan ketahanan gesekan yang diperlukan saat bantalan ditekan pada poros (radial) dipastikan dengan torsi pengencangan primer (breakout) 2 hingga 3 kali

Nilai gaya penjepit dan torsi pengencang merupakan nilai indikatif berdasarkan pengalaman dan mungkin berbeda tergantung pada penerapannya.