Bilgiseller / Bakım ve güvenilirlik
Rulman montajında geçmeler: sıkılık, sıcaklık farkı ve çalışma boşluğu
Şaft/bilezik sıkılığını rulman iç boşluğundan ayırın; geçme ve sıcaklık hesabıyla sıcak montajın neden doğru çalışma boşluğunu kanıtlamadığını görün.
Bu sayfada
Rulman sıcakken yerine kolayca geçebilir, fakat soğuyup çalışırken aşırı ön yüke girebilir. Geçici montaj boşluğu, oturma yüzeylerindeki sıkılık ve yuvarlanma elemanlarıyla yollar arasındaki iç boşluk farklı büyüklüklerdir. Sağlam montaj değerlendirmesi başarılı yerleştirmeyi yeterli saymak yerine üçünü de izler.
Geçme bileziği tutar; iç boşluk rulmanın içini tanımlar
İç bilezik geçmesi şaft çapıyla rulman deliğini, dış bilezik geçmesi bilezik dış çapıyla yuva deliğini karşılaştırır. Pozitif sıkılık, elastik deformasyonla montaj mümkün olmadan önce parçaların ölçüsel olarak üst üste gelmesidir. Radyal iç boşluk ise belirtilen ölçüm kabulüyle bileziklerin sınır konumlar arasında göreli radyal hareketidir.
NSK hem yetersiz hem aşırı sıkılığı olası hasar nedeni olarak açıklar. Kendi üzerinde dönen yüke maruz bilezik, yük yönü sabit kalan bilezikten farklı geçme isteyebilir. “İç bilezik dönüyor” yararlı bilgidir; daha hassas seçim sorusu yük yönünün o bileziğe göre davranışıdır.
Yalnız geçme adı yerine gerçek tolerans aralığını kullanın
Bilinçli olarak varsayılan örnekte aynı referans sıcaklığında rulman deliği 100,000–100,010 mm, şaft 100,020–100,035 mm olsun. En küçük çapsal sıkılık 100,020 − 100,010 = 0,010 mm, yani 10 µm; en büyük 100,035 − 100,000 = 0,035 mm, yani 35 µm olur.
Bu aralıklar ISO geçme sınıfı önerisi değildir. Gerçek sıkılık ölçülen parçaya, yüzey durumuna ve sıcaklığa bağlıdır. Tek çap tolerans içindeyken yuvarlaklık, koniklik ve omuz geometrisi de önemli olabilir. Çizimdeki nominal kod, takılan parçaların boyutsal kaydının yerine geçmez.
Geçme deformasyonu ilk boşluğun bir kısmını tüketir
İç bileziğin şaft üzerinde genişlemesi ve dış bileziğin yuvada daralması iç boşluğu azaltabilir. Azalma her zaman çapsal sıkılığın tamamına eşit değildir. Bilezik geometrisi, içi boş şaft, yuva rijitliği ve yüzey etkileri aktarımı değiştirir. Gerçek düzen için üreticinin yöntemi kullanılmalıdır.
Schaeffler çalışma boşluğunu ilk boşluk eksi geçme ve termal azalmalar olarak yazar. Öğretici hesapta ilk radyal boşluk 75 µm, iç çapsal sıkılık 30 µm ve varsayılan aktarım katsayısı 0,80; dış sıkılık 15 µm ve katsayısı 0,70 olsun. Katsayılar genel tasarım değerleri değil varsayımlardır.
Sayısal örnek: farklı ısınma öncesi montaj boşluğu
İç geçme azalması 30 × 0,80 = 24,0 µm; dış geçme azalması 15 × 0,70 = 10,5 µm olur. Ortak referans sıcaklığında montaj sonrası boşluk 75 − 24,0 − 10,5 = 40,5 µm’dir. Bütün boşluk terimleri aynı radyal iç boşluk kabulünü kullanır; geçme girdileri açıkça çapsaldır.
Bu henüz çalışma boşluğunu vermez. CN, C3 veya başka katalog boşluk grubu da atamaz. Gruplar tek evrensel sayı değil, boyut ve tipe bağlı aralıklardır. Daha büyük başlangıç boşluk sınıfı gerekçeli azalmayı karşılayabilir; gerçek geçme ve termal koşul bilinmeden seçilirse başka sorun yaratabilir.
Daha sıcak iç bilezik kalan boşluğu azaltabilir
Tutarlı birimlerle basit çelik bilezik ön hesabı ΔCtemp ≈ αdm(Tiç − Tdış) kullanılsın. α = 12 × 10⁻⁶ K⁻¹, ortalama rulman çapı dm = 125 mm model girdileridir. İç-dış bilezik farkı 20 K iken tahmini azalma 12 × 10⁻⁶ × 125 × 20 = 0,030 mm = 30 µm olur.
Çalışma boşluğu ön hesabı 40,5 − 30 = 10,5 µm verir. Ayrı 35 K farkında termal azalma 52,5 µm, sonuç −12,0 µm olur. Negatif sayı bu basit hesapta ön yük durumunu gösterir; çelik parçaların fiziksel olarak iç içe geçtiğini değil. Temas deformasyonu ve termal/mekanik davranış uygun rulman modeliyle değerlendirilmelidir.
Basit termal hesap bütün düzenin modeli değildir
Önceki karşılaştırma geçme azalmalarını sabit tutar, farklı bilezik ısınmasını tek ortalama çapla temsil eder. Gerçekte şaft, bilezik ve yuva sıcaklıkları geçmeleri de değiştirir. Farklı malzeme, geçici gradyan, içi boş kesit, dengesiz soğutma ve kısıtlı eksenel uzama sonucu değiştirebilir. Yuva dış sıcaklığı, dış bilezik yuvarlanma yolu sıcaklığı olmayabilir.
İstenmeyen ön yük sürtünme ve sıcaklığı artırıp boşluğu tekrar değiştirebilir. Buna karşılık bazı rulman düzenleri bilinçli olarak belirtilmiş ön yük kullanır. Aritmetik işareti tek başına montajın uygunluğunu belirlemez; gereken hali rulman tipi, yük, devir ve onaylı boşluk/ön yük tasarımı tanımlar.
Isıl montaj deliği geçici olarak büyütür
Ayrı ideal montaj hesabında 100 mm çelik delik için Δd = αdΔT kullanılsın. Seçilmiş çapsal sıkılık 30 µm, geçici yerleştirme boşluğu ayrıca 20 µm varsayılsın. Gereken serbest genişleme 50 µm, yani 0,050 mm olur. ΔT = 0,050/(12 × 10⁻⁶ × 100) = 41,67 K bulunur.
Şaft 20°C’de kalırsa ideal düzgün bilezik sıcaklığı 61,67°C olur. Bu ısıtıcı ayarı değildir: taşıma sırasındaki ısı kaybı, gradyanlar, contalar, gres ve üreticinin sıcaklık sınırları dikkate alınmalıdır. NSK ısıl montajı pres montajından ayırır. Sıcaklıklar eşitlenince amaçlanan sıkılık geri gelir; ısıtmak onun iç boşluk etkisini kaldırmamıştır.
Montaj kuvveti ve boşluk kanıtı doğru yolu izlemelidir
Sıkı geçirilen bileziği takarken kuvvet gerekiyorsa, yuvarlanma temaslarından geçirilmek yerine uygun bilezik ve onaylı takım üzerinden uygulanmalıdır. Oturmamış omuz, hasarlı yüzey veya presleme deformasyonu, rulman sonunda elle dönse bile kusurlu düzen bırakabilir.
Boşluk ölçümünün de tanımlı yükü, konumu ve yöntemi vardır. Ölçme kuvveti okunan harekete elastik deformasyon ekleyebilir; büyük bilezik kendi ağırlığıyla şekil değiştirebilir. Farklı temelde okumaları karşılaştırmak yerine yöntem ve düzeltme kaydedilmelidir. Ölçüm sıcaklığı, boyut ve boşluk sonuçlarına eşlik etmelidir.
Montaj kaydı çalışma halini desteklemelidir
Rulman tanımı ve boşluk sınıfı, gerçek şaft/yuva ölçüleri, geçme aralığı, oturma/tutma kanıtı, montaj sıcaklık yöntemi ve geçerli kalan boşluk veya ilerleme kanıtı saklanmalıdır. Devreye almada sıcaklık ve titreşim, yük ve devirle yorumlanır; boyut kontrollerinin yerine kullanılmaz.
Zincir ilk rulman boşluğu → geçmenin bilezik deformasyonu → termal/işletme değişimleri → gereken çalışma halidir. Örnek, 75 µm ilk boşluğun bir termal durumda 10,5 µm’ye, diğerinde ön yük göstergesine dönüşebildiğini gösterir. Ne kolay sıcak montaj ne doğru nominal geçme kodu bu zinciri tek başına kapatır.