Tại sao chơi xuyên tâm và khoan dung không phải là một và giống nhau

Có một số nhầm lẫn xung quanh mối quan hệ giữa độ chính xác của ổ trục, dung sai sản xuất của nó và mức độ hở bên trong hoặc 'sự chơi' giữa mương và quả bóng.Tại đây, Wu Shizheng, giám đốc điều hành của JITO Bearings, chuyên gia về vòng bi nhỏ và nhỏ, đã làm sáng tỏ lý do tại sao huyền thoại này vẫn tồn tại và những gì các kỹ sư nên chú ý.

Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, tại một nhà máy sản xuất vũ khí ở Scotland, một người đàn ông ít được biết đến tên là Stanley Parker đã phát triển khái niệm về vị trí thực, hay ngày nay chúng ta gọi là Dung sai và kích thước hình học (GD&T).Parker nhận thấy rằng mặc dù một số bộ phận chức năng được sản xuất cho ngư lôi đã bị từ chối sau khi kiểm tra, chúng vẫn được đưa vào sản xuất.

Khi kiểm tra kỹ hơn, ông phát hiện ra rằng nguyên nhân nằm ở phép đo dung sai.Dung sai tọa độ XY truyền thống đã tạo ra vùng dung sai hình vuông, loại trừ chi tiết mặc dù nó chiếm một điểm trong không gian hình tròn cong giữa các góc của hình vuông.Ông tiếp tục công bố những phát hiện của mình về cách xác định vị trí thực trong một cuốn sách có tựa đề Hình vẽ và Kích thước.

* Giải phóng mặt bằng nội bộ
Ngày nay, sự hiểu biết này giúp chúng tôi phát triển các ổ trục thể hiện mức độ ăn khớp hoặc độ lỏng nhất định, còn được gọi là độ hở bên trong hoặc cụ thể hơn là độ ăn mòn hướng tâm và hướng trục.Độ hở xuyên tâm là độ hở được đo vuông góc với trục ổ trục và độ hở dọc trục là độ hở được đo song song với trục ổ trục.

Trò chơi này được thiết kế vào ổ trục ngay từ đầu để cho phép ổ trục hỗ trợ tải trong nhiều điều kiện khác nhau, có tính đến các yếu tố như giãn nở nhiệt độ và cách lắp giữa vòng trong và vòng ngoài sẽ ảnh hưởng đến tuổi thọ của ổ trục.

Cụ thể, độ hở có thể ảnh hưởng đến tiếng ồn, độ rung, ứng suất nhiệt, độ võng, phân bố tải trọng và tuổi thọ mỏi.Hoạt động xuyên tâm cao hơn là mong muốn trong các tình huống mà vòng trong hoặc trục được cho là sẽ trở nên nóng hơn và nở ra trong quá trình sử dụng so với vòng ngoài hoặc vỏ.Trong tình huống này, việc chơi trong ổ trục sẽ giảm.Ngược lại, lượt chơi sẽ tăng lên nếu vòng ngoài mở rộng hơn vòng trong.

Độ chơi dọc trục cao hơn là mong muốn trong các hệ thống có sự lệch trục giữa trục và vỏ vì sự lệch trục có thể khiến ổ trục có khe hở bên trong nhỏ nhanh chóng bị hỏng.Độ hở lớn hơn cũng có thể cho phép ổ đỡ chịu được lực đẩy cao hơn một chút khi nó tạo ra góc tiếp xúc cao hơn.

* Đồ đạc
Điều quan trọng là các kỹ sư phải đạt được sự cân bằng hợp lý của khe hở bên trong ổ trục.Một ổ trục quá chặt mà không chơi đủ sẽ tạo ra nhiệt và ma sát quá mức, điều này sẽ khiến các quả bóng trượt trong mương và tăng tốc độ mài mòn.Tương tự như vậy, quá nhiều khoảng trống sẽ làm tăng tiếng ồn và độ rung và giảm độ chính xác khi quay.

Giải phóng mặt bằng có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng phù hợp khác nhau.Sự phù hợp kỹ thuật đề cập đến khoảng trống giữa hai bộ phận giao phối.Điều này thường được mô tả như một trục trong lỗ và biểu thị mức độ chặt hoặc lỏng giữa trục và vòng trong cũng như giữa vòng ngoài và vỏ.Nó thường biểu hiện ở dạng lỏng lẻo, vừa khít hoặc khít chặt, gây nhiễu.

Sự vừa khít giữa vòng trong và trục là rất quan trọng để giữ nó ở đúng vị trí và ngăn hiện tượng rò rỉ hoặc trượt không mong muốn, có thể tạo ra nhiệt và độ rung và gây ra sự xuống cấp.

Tuy nhiên, một khớp nối cản trở sẽ làm giảm độ hở trong ổ bi khi nó mở rộng vòng trong.Sự ăn khớp chặt chẽ tương tự giữa vỏ và vòng ngoài trong ổ trục có độ xuyên tâm thấp sẽ nén vòng ngoài và giảm độ hở hơn nữa.Điều này sẽ dẫn đến khe hở bên trong âm — khiến trục lớn hơn lỗ một cách hiệu quả — và dẫn đến ma sát quá mức và hỏng hóc sớm.

Mục đích là không có hoạt động chơi khi ổ trục đang chạy trong điều kiện bình thường.Tuy nhiên, việc chơi xuyên tâm ban đầu cần thiết để đạt được điều này có thể gây ra vấn đề với các quả bóng bị trượt hoặc trượt, làm giảm độ cứng và độ chính xác khi quay.Có thể loại bỏ phát hướng tâm ban đầu này bằng cách tải trước.Tải trước là một phương tiện đặt tải trọng dọc trục cố định lên một ổ trục, sau khi nó được lắp, bằng cách sử dụng vòng đệm hoặc lò xo được lắp vào vòng trong hoặc vòng ngoài.

Các kỹ sư cũng phải xem xét thực tế rằng việc giảm khe hở trong ổ trục tiết diện mỏng sẽ dễ dàng hơn vì các vòng mỏng hơn và dễ biến dạng hơn.Là nhà sản xuất vòng bi nhỏ và nhỏ, Vòng bi JITO khuyên khách hàng của mình rằng phải cẩn thận hơn với các khớp nối từ trục đến vỏ.Độ tròn của trục và gối đỡ cũng quan trọng hơn với các loại vòng bi mỏng vì trục không tròn sẽ làm biến dạng các vòng mỏng và tăng tiếng ồn, độ rung và mô-men xoắn.

* Dung sai
Sự hiểu lầm về vai trò của hoạt động hướng kính và hướng trục đã khiến nhiều người nhầm lẫn về mối quan hệ giữa hoạt động và độ chính xác, đặc biệt là độ chính xác do dung sai sản xuất tốt hơn.

Một số người nghĩ rằng ổ trục có độ chính xác cao hầu như không có tiếng kêu và nó sẽ quay rất chính xác.Đối với họ, cách chơi xuyên tâm lỏng lẻo tạo cảm giác kém chính xác hơn và tạo ấn tượng về chất lượng thấp, mặc dù đó có thể là ổ trục có độ chính xác cao được thiết kế có chủ ý với cách chơi lỏng lẻo.Ví dụ: trước đây, chúng tôi đã hỏi một số khách hàng của mình tại sao họ muốn ổ trục có độ chính xác cao hơn và họ đã nói với chúng tôi rằng họ muốn, "giảm độ ồn".

Tuy nhiên, đúng là dung sai cải thiện độ chính xác.Không lâu sau khi sản xuất hàng loạt ra đời, các kỹ sư nhận ra rằng việc sản xuất hai sản phẩm hoàn toàn giống nhau là không thực tế và cũng không kinh tế, thậm chí là không thể.Ngay cả khi tất cả các biến sản xuất được giữ nguyên, sẽ luôn có những khác biệt nhỏ giữa đơn vị này và đơn vị tiếp theo.

Ngày nay, điều này đã đại diện cho một dung sai cho phép hoặc chấp nhận được.Các cấp dung sai cho ổ bi, được gọi là xếp hạng ISO (số liệu) hoặc ABEC (inch), quy định độ lệch cho phép và bao gồm các phép đo bao gồm kích thước vòng trong và vòng ngoài cũng như độ tròn của vòng và rãnh lăn.Hạng càng cao và dung sai càng chặt thì ổ trục sẽ càng chính xác sau khi được lắp ráp.

Bằng cách đạt được sự cân bằng phù hợp giữa đồ đạc và hoạt động hướng tâm và hướng trục trong quá trình sử dụng, các kỹ sư có thể đạt được khoảng hở vận hành lý tưởng bằng 0 và đảm bảo tiếng ồn thấp và vòng quay chính xác.Khi làm như vậy, chúng ta có thể làm sáng tỏ sự nhầm lẫn giữa độ chính xác và trò chơi, đồng thời, giống như cách mà Stanley Parker đã cách mạng hóa phép đo công nghiệp, về cơ bản thay đổi cách chúng ta nhìn vào vòng bi.


Thời gian đăng: Mar-04-2021