Tasarım ve mühendislik

Aubearing'in temelinde, müşterilerimizle birlikte benzersiz tasarımlar ve uygulamalar geliştirmek ve yenilikçi ve uygun maliyetli çözümler sunmak yeteneğimiz yatmaktadır. Yıllarca edindiğimiz uygulama bilgisi ve hassas ölçümleme deneyiminden yararlanan mühendislik ekibimiz, tıp , robotik , madencilik ekipmanları , tarım ekipmanları , otomotiv , motosikletler , bisikletler , mühendislik makineleri, hafriyat ekipmanları , ormancılık, ambalajlama, su arıtma ekipmanları, baskı ekipmanları ve daha birçok farklı uygulama ve sektörde onlarca yıllık uygulamalı deneyime sahiptir. Bu sayede, belirli uygulamalar için en uygun rulman tasarımı ve mühendislik çözümlerini özelleştirebilir ve geliştirebilirler.

Birlikte, hassas spesifikasyonlarınıza uygun, genellikle bir inçin milyonda biri cinsinden ölçülen toleranslarla en iyi rulmanı üretebiliriz. Sizi tesislerimizi ziyaret etmeye davet ediyoruz ve her türlü ihtiyacınıza çözüm sunmak amacıyla tesislerinizi ziyaret etme fırsatını memnuniyetle karşılıyoruz.

Aubearing'in şirket içi teknoloji laboratuvarı

Teknik laboratuvarımız, rulman uygulamalarını hızlı ve etkili bir şekilde değerlendirebilen gelişmiş hassas cihazlar ve gelişmiş değerlendirme yazılımı (Solid Works, AutoCAD dahil olmak üzere kullanımla sınırlı değildir) ile donatılmıştır. Benzersiz “Aubearing Analiz Sistemi” rulmanları birçok açıdan değerlendirir. Tasarım mühendislerimiz yük oranlarını, hız sınırlamalarını ve yorulma ömrünü en üst düzeye çıkarmak için yuvarlanma yolu profillerini dikkatli bir şekilde optimize eder. Üstün performans için optimum kalan yuvarlanma yolu gerilimini sağlamak amacıyla "Üretim için Tasarım" konusuna özel önem verilmiştir. Aynı zamanda birçok uygulama tozlu ve kirli koşullarda gerçekleştirilir, bu nedenle rulman contalarının da kirlenmeyi önlediği düşünülmektedir.

Üretim maliyetinden tasarruf edin

Rulman üretim maliyetlerinin yaklaşık %70'i (malzeme maliyetleri, takım maliyetleri ve montaj maliyetleri) tasarım kararları tarafından belirlenirken, maliyetlerin geri kalan %30'u süreç planlaması veya takım tezgahı seçimi gibi üretim kararlarından oluşur. Amacımız, yüksek kaliteyi korurken özel rulmanları üretim, montaj ve bakım aşamalarında uygun maliyetli olacak şekilde optimize etmektir. Aubearing, rulman boyutu, yuvarlanma elemanları, sertlik, dişli konfigürasyonu vb. tavsiyelerde bulunabilir ve yük, boyut, dönüş ve yaşam döngüsü gereksinimlerinizi karşılamak için 200 mm iç çap ile 6,000 mm dış çap arasında değişen rulman boyutları üretmektedir.

Her tasarım mühendisinin bilmesi gereken terimler ve hesaplamalar

Rulmanlar, ekipman ve güç aktarım uygulamalarındaki hemen hemen her döner aksamda bulunur. Düzgün dönme hareketi sağlarlar ve sürtünmeyi ve aşınmayı azaltırlar. Uygun şekilde boyutlandırıldığında ve kullanıldığında çoğu rulman, değiştirilmeye gerek kalmadan uzun yıllar boyunca çalışabilir.

Döner yatak, düz yatakları, hidrostatik ve hidrodinamik yatakları, manyetik yatakları ve döner elemanlı yatakları içeren geniş bir terimdir. Yuvarlanma elemanı rulmanları, yuvarlanma elemanı tipine (bilyalı, makaralı ve iğneli makaralı) göre daha da parçalanabilir. Montajlarında bilyalı veya makaralı rulmanlar kullanan her mekanik tasarım mühendisi, rulman ömrü ve rulman yüküne ilişkin hesaplamalara aşina olmalıdır. Bu temel formüllerin bilinmesi, uzun ömür için optimize edilmiş sağlam bir tasarımın sağlanmasına yardımcı olacaktır.

Rulman ömrü

Rulman ömrü (L), rulman bileziği veya yuvarlanma elemanlarından herhangi birinin malzemesinde ilk yorulma belirtilerini göstermeden önce rulmanın belirli bir sabit hızda çalışabileceği saat sayısı olarak tanımlanır.

Rulman derecelendirme ömrü (L10), görünüşte aynı rulmanlardan oluşan bir grubun %90'ının tamamlayacağı veya aşacağı belirli bir sabit hızda saat cinsinden ömürdür. Derecelendirme ömrü aynı zamanda %90 güvenilirlikle ilişkili tek bir rulmanın ömrünü de ifade eder. Sabit hızda çalışan rulmanların rulman ömrü de saat cinsinden ifade edilebilir ve L10h olarak anılır. Derecelendirme ömrü birimleri milyonlarca devir (106 devir) cinsindendir.

Rulman yük değerleri

Rulman yükü, her biri benzersiz bir tanıma sahip olan farklı terimlerle ifade edilir. Statik yükler, dönmeyen bir rulman üzerindeki yükleri ifade eder.

Temel yük değeri (CB), radyal ve açısal temaslı rulmanlar için hesaplanan sabit bir yüktür. Bu, dış bilezik sabit tutulurken, görünüşte aynı olan bir grup rulmanın iç bileziğin bir milyon dönüşü boyunca dayanabileceği yüktür. Temel yük değerlerinin birimleri pound (lb) veya Newton'dur (N).

Temel statik yük değeri (Co), yuvarlanma elemanı ve yuvarlanma yolu arasında toplam kalıcı deformasyona neden olan, yuvarlanma elemanı ile yuvarlanma yolu arasındaki en ağır yüklü temas noktasında hesaplanan temas gerilimine karşılık gelen, dönmeyen bir rulman üzerindeki radyal yüktür. yuvarlanma elemanı çapının 0.0001'i. Temel statik yük değeri birimleri pound (lb) veya Newton'dur (N).

Statik eşdeğer yük (Po), hesaplanmış bir statik, radyal yüktür. En ağır gerilime maruz kalan yuvarlanma elemanında ve yuvarlanma yolu temasında, gerçek yükleme koşulu altında meydana gelenle aynı toplam kalıcı deformasyona neden olacak yük olarak tanımlanır. Statik eşdeğer yük değerinin birimleri pound (lb) veya Newton'dur (N).

Temel dinamik yük değeri (C), sabit bir dış bileziğe sahip görünüşte aynı rulmanlardan oluşan bir grubun iç bileziğin istatistiksel olarak bir milyon dönüşüne dayanabileceği hesaplanan sabit radyal yüktür. Temel dinamik yük değeri birimleri pound (lb) veya Newton'dur (N).

Dinamik eşdeğer yük (P), rulman ömrü denklemlerinde kullanılan faktörlerden biridir. Bu, gerçek yükleme koşulunda meydana gelenle rulman ömrü üzerinde aynı etkiye sahip olan sabit, varsayımsal bir radyal yüktür. Dinamik eşdeğer yük değerinin birimleri pound (lb) veya Newton'dur (N).

Hesaplamalar

Rulman ömrü (L10) aşağıdaki formülle hesaplanabilir. Gerekli değişkenler temel dinamik yük değeri (C) ve yatağın dinamik eşdeğer yüküdür (P).

L ₁₀ = (C/P) ³

L ₁₀ = nominal kullanım ömrü (10 ⁶ devir); C = temel dinamik yük değeri (lb veya N); P = dinamik eşdeğer yük (lb veya N)

Devirleri saate dönüştürmek için hıza (rpm) bölün.

L _{10 saat} = (C/P) ³ x [(10 ⁶ devir) / (N devir x 60 dk/saat)] = 16667/N x (C/P) ³

N = hız (rpm)

1. P = VF _r

2. P = XVF _r + YF _a

P = dinamik eşdeğer yük; V = dönme faktörü; X = radyal faktör; Y = itme faktörü; Fr = radyal yük; Fa = eksenel yük

Rulmanın dış çapı (OD) 0.625 inç'e eşit veya bundan küçük olduğunda aşağıdaki değerler kullanılabilir: X = 0.56, Y = 2.10 ve e = 0.16. Çapı 0.625 inçten büyük rulmanlar için aşağıdaki tabloya bakın. Aşağıdaki tablonun son sütununda gösterilen "e" faktörü Fa/VFr oranını temsil eder. Fa /VFr < e ise formül (1) kullanılır; Fa/VFr > e ise formül (2) kullanılır.

Bu formüller iyi bir başlangıç noktası sunarken, diğer faktörler de etkili rulman ömrünü ve yük oranlarını etkileyebilir.

Bazı uygulamalarda yükler ve hızlar çalışma sırasında değişiklik gösterebilir. Yük ve hız değişimleri bilinen değişkenlerse, bu durum rulman yükü hesaplamalarına dahil edilebilir.
Yağlama, rulman ömrü üzerinde önemli etkiye sahip olabilecek başka bir faktördür. Sızdırmaz rulmanlar için yağlayıcının ömrü genellikle rulmanın ömrünü belirler.
Çevresel koşullar ve kirlilik de rulman ömrünü olumsuz yönde etkileyebilir.
Rulman malzemesi de performansı etkileyebilir. Örneğin 440C paslanmaz çeliğin yük değerleri, 20 rulman çeliğine kıyasla yaklaşık %52100 azaltılmalıdır. Bu faktörler ve diğerleri nedeniyle rulman ömrü kesin bir bilim değildir, ancak bu formüllerin kullanılması mühendislerin montajları için güvenli ve güvenilir bir tasarım geliştirmelerine yardımcı olacaktır.

Bilyalı rulman tasarımı

Bilyalı rulmanların olağanüstü özellikleri, maksimum performans sınırlarına ulaşan teknik açıdan zorlu kalite özelliklerinin sonucudur. Rulmanların ön yüklemesi veya çoklu düzenlemeleri gibi tasarımdaki çeşitli önlemler, performans sınırlamalarını karşılar ve rulmanların performans yeteneklerini arttırır.

ÖN YÜKLEME RULMANLARI

Ön yük, bilyaların ve yuvarlanma yollarının temas alanında elastik bir deformasyon yaratan, bilyalı rulman üzerinde sürekli etki eden eksenel kuvvet olarak tanımlanır.

ÖN YÜKLEME İLE PERFORMANS OPTİMİZASYONU

Sert veya yay ön yüklemeli bilyalı rulmanların takılması, rulman çalışması için birçok performans özelliğini optimize eder.

Azaltılmış yaylanma, tanımlanabilir bir radyal ve eksenel sağlamlığın oluşmasını sağlar (şemaya bakın)
Değişen yüklerde bile yüksek çalışma doğruluğu ve işlenebilirlik
Azaltılmış titreşim ve gürültü
Yüksek hızlarda ve yüksek ivmelenmelerde yuvarlanma elemanı temasında kayma ve sürtünmeyi önleyin
Yüksek hızlarda azaltılmış kayma sürtünmesi parçaları (iç ve dış bilezik arasında azaltılmış temas açısı değişimi)
Uzun servis ömrüyle birlikte artan yük kapasitesi (harici yükler ve dönüş hızları nedeniyle)

RİJİTLİK

Rijitlik, bilyalı rulman üzerindeki, rulman bileziğinde 1 μm kaymaya neden olan eksenel kuvvet etkisinin [N] miktarını tanımlar.

Uygun ön yük rulman sertliğini arttırır ve çalışma kuvvetlerine karşı rulmanın yük taşıma kapasitesini destekler.

KALDIRMA KUVVETİ

Kaldırma kuvveti, bir rulman seti üzerindeki merkezi eksenel yük nedeniyle rulmanın yüksüz hale gelmesini sağlayan kuvvettir.
Dış eksenel yük kaldırma kuvvetini aşarsa,…
… yüksüz bilyalı yatağın bilyaları ve yuvarlanma yolları artık sürekli temas halinde değildir.
… kayma sürtünmesinin artmasıyla aşınma artar.

YAY ÖN YÜKLEMESİ

TASARIM ÖZELLİKLERİ:

Yatak 1 (çalışma tarafı) mahfazaya eksenel olarak sabitlenmiştir, yatak 2 eksenel olarak hareket edebilecek şekilde düzenlenmiştir (iç halkaların mil üzerindeki sabit yuvası)
Rulmanın (2) dış bileziğindeki yay kuvveti, her iki rulman için de sabit bir ön yük sağlar
Gerekli yay ön yükü, yay hareketi yoluyla ayarlanır (yay karakteristik eğrisine göre yol-kuvvet fonksiyonu)
Mükemmel ön yükleme sonuçları için, hareketli yatak üzerindeki ayarlı dış bileziğin yeterli, eksenel hareketliliği gereklidir
Ayar yayının ayarı, harici eksenel yükün hareket yönünde gerçekleşir.
Tekli rulmanlar kullanıldığında: <~>, ayarlanmamış rulmanlar kullanılabilir
Rulmanları tandem (<< ~ >>) olarak kullanırken, aynı tipteki rulmanlar (L, M veya S) eşit bir yük dağılımı sağlar

ÖZELLİKLERİ:

Hız ve sıcaklıktan bağımsız olarak ön yük yalnızca yay kuvvetinden kaynaklanır
Yay kuvveti, yatağın ve baskı yatağının eşit ön yüklenmesine neden olur
Milin ve yatağın termal genleşmesinin ön yük üzerinde etkisi yoktur
Yaylı rulman sistemleri en yüksek hızlara sahip olabilir

RİJİT ÖN YÜKLÜ RULMAN SETLERİ

Rulman takımları olarak adlandırılan birden fazla rulmanın düzenlenmesi, yük taşıma kapasitesini, sağlamlığı ve kaldırma kuvvetini arttırır.

Dolayısıyla tüm düzenlemeler için radyal sertlik şöyledir:
α = 15°'de: Crad ~ 6 · Cax
α = 25°'de: Crad ~ 2 · Cax

* O- veya X-düzenindeki rulman çiftleri için referans değerler (rulman verilerine bakın).
Çalışmayla ilgili etkiler (dev/dak, yük gibi) dikkate alınmaz.

2 RULMANLI ÇOKLU DÜZENLEME (RULMAN ÇİFTİ)

Rijit rulman ön yüküyle, O, X veya tandem düzenlemelerindeki belirtilen rulman çiftleri birçok uygulama için etkili, uygun maliyetli ve teknik bir çözüm sunar.

O DÜZENLEME (DB)

>Basınç çizgileri yatak ekseni yönünde birbirinden uzaklaşıyor

>Geniş destek tabanı (H) ve devrilme momentlerine karşı yüksek sağlamlık
Her iki yönde eksenel kuvvet emilimi

O düzeninde rulman çifti

X DÜZENLEMESİ (DF)
Basınç hatları yatak ekseni yönünde birleşiyor

>Hatalardan kaçmaya karşı duyarsız
>Azaltılmış destek tabanı boyutu ve eğilme sertliği
>Her iki yönde eksenel kuvvet emilimi

X düzeninde rulman çifti

TANDEM DÜZENLEMESİ (DT)
Yük yönüne paralel düzenleme

>Tek rulmana göre daha yüksek eksenel yük kapasitesi (faktör 2)
>Her iki yatak da aynı temas açısına sahiptir ve üçüncü bir yatağa karşı yerleştirilmiştir

Rulman çiftleri tandemde

3 VEYA RULMANLI ÇOKLU DÜZENLEME (RULMAN SETİ)

Sistem sertliği veya yüksek yükler için maksimum gereksinimlerle, X, O veya 3 veya rulmanlı tandem düzenlemeler olağanüstü performans özellikleri sağlar.

3 RULMANLI DÜZENLEMELER

4 RULMANLI DÜZENLEME

ARA HALKALAR

ARA HALKALAR ARACILIĞIYLA PERFORMANS OPTİMİZASYONU
Ara halkalar (mesafe halkaları) takılarak eşleştirilmiş rulmanların bireysel kalite özelliklerinin farklılaştırılmış optimizasyonu elde edilebilir. Bir ara bileziğin genişliği en azından tek bir yatağın genişliği kadardır.

ÖZELLİKLERİ:
>Destek tabanının (H) arttırılması ve radyal sertliğin arttırılması
>Isı dağılımının optimizasyonu
>Optimize edilmiş yağ besleme ve boşaltma sayesinde iyileştirilmiş yatak yağlaması

Ara bilezik genişliği ≥ Tek yatak genişliği

TASARIM ÖZELLİKLERİ:

>Malzeme: 100 Cr6 veya benzeri, sertleştirilmiş (en az 45 HRC)
>Ara halkalar arasında iyi bir düzlemsel paralellik sağlanmasına dikkat edilmelidir (ayrıca bileşenlerin doğruluğuna bakın).
>Dış ve iç ara halkanın gerekli paralelliği, tek bir sıkma işleminde her iki halkanın düzlemsel taşlanmasıyla sağlanır.
>Ara bilezikli rulman takımlarında (örneğin <||<||>||>), rulmanlar arasındaki ara halkası farklı basınç hattı yörüngeleriyle taşlanır ve böylece ön gerilim koordine edilir.

Farklı basınç hattı yolları arasındaki mesafe halkası

ARA HALKALAR KULLANILARAK ÖN YÜKÜN DEĞİŞTİRİLMESİ

Ara halkalar, önceden koordine edilmiş bilyalı rulmanlar için ön gerilimde değişiklik sağlar.

Mil ara bileziğinin genişliği yatak genişliğinden az ise…

… O-düzenlemesindeki ön yük artar

… X dizisindeki önyükleme azaltıldı

TEMAS AÇISI VE KOORDİNASYON HASSASİYETİ

TEMAS AÇISI ⍺0

Temas noktaları arasındaki düz çizgilerin açısı: İç bilezik yuvarlanma yolu – bilya – dış bilezik yuvarlanma yolu ve radyal seviye temas açısını tanımlar.

Temas açısı, radyal yatak boşluğuna (yatak boşluğu) ve yuvarlanma yollarının oskülasyonuna bağlı olarak belirlenir.

Her iki yatak bileziği arasındaki yük aktarımı, yuvarlanma yollarının bilyalarla temas noktaları üzerinden yapılır.

Rulman düzenlemelerindeki ayrı ayrı rulmanlar üzerindeki eşit yük dağılımı, tüm yüklü rulmanlarda aynı temas açısını ayarlar.

Standart temas açısı C (15°) ve E (25°))

TEMAS AÇISI ÇALIŞMAYA GÖRE DEĞİŞİR…

… dış güçler
… Iç kuvvetler
(İç bileziğin ve bilyaların yüksek hızlarda merkezkaç kuvveti)
… iç halka uyuyor
… iç halkadan dış bileziğe sıcaklık farkları.
Temas açısındaki sapmalar rulman özelliklerinde değişikliklere neden olur,
rulman çalışmasını etkileyen faktörler.

Talep üzerine başka temas açıları da mevcuttur.

DÖNÜŞTÜRME PARÇALARININ HASSASİYETİ

Şaft ayarları ve şekil ve konum toleransları için kılavuz değerler (DIN EN ISO 1101)

YÜKSEK DEVİRLERLE UYUMUN OPTİMİZASYONU

Artan devir sayısıyla birlikte (yaklaşık n · Dm = 1.5, 106 mm/dak.'den), giderek artan merkezkaç kuvveti iç halkanın genişlemesine neden olabilir ve işlevsel etkilere yol açabilir. Örneğin:

>İç bileziğin mil ile temas noktasında ve temas yüzeylerinde kayması
>Sürtünme korozyonu
>Titreşimler

İç bileziğin kaldırılmasını engellemek için daha güçlü bir uyum tavsiye edilir.

Büyük boyutlu rulman tasarımı ve rulman serisi için düzeltme faktörleri:

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

Katı miller için geçerlidir. Delik miller için (%50): Düzeltme faktörü = 0.8

GERGİ RULMAN TAKIMLARININ BİRBİRİNE BAĞLANMASI

HASSAS SOMUNLAR İLE PERFORMANS OPTİMİZASYONU

Rulmanları (setleri) kelepçelemek için hassas somunların kullanılması, GMN yüksek hassasiyetli bilyalı rulmanların performans kapasitesinin optimum düzeyde kullanılmasını destekler.

TASARIM :

Hassas somunlarla dikkatli kurulum, (kesintiyi önler, muhtemelen bir tire işaretiyle takip edilir: mikro hareketler);
Mikro hareketler temas korozyonuna neden olur.

>Yatağın eğilmesini veya milin bükülmesini önlemek için somunun kenarlarını somunun dişine ve mile dik açıyla taşlayın (maks. 2 μm salgı toleransı)
>Hassas somunu mile sabitleyin (gevşemeye karşı)
>Ara pul ve burçlar düzlemlere paralel yapılmalıdır (max. 2 μm)

Yeterince yüksek bir eksenel sıkıştırma kuvveti, rulmanları istenilen konumda sabitler ve rulmanın gerekli ön yükünü, hassasiyetini ve sağlamlığını sağlar.

MONTAJ:

>İpliği hafifçe yağlayın
>Hassas somunları TARGET sıkma torkunun 2 ila 3 katı kadar vidalayın, ardından tekrar serbest bırakın ve istenen torkla sabitleyin (iç halkaların ve yuvaların sıcaklığa bağlı boyutsal değişikliklerinin telafisi)
>Birkaç rulmanın (eksenel) gerekli pres bantlaması ve rulmanlar mile (radyal) basıldığında sürtünme direncinin gerekli şekilde aşılması, 2 ila 3 kat birincil (koparma) sıkma torku ile sağlanır.

Sıkıştırma kuvvetleri ve sıkma torklarına ilişkin değerler deneyime dayalı gösterge değerleridir ve uygulamaya bağlı olarak farklılık gösterebilir.