Verfahren zur automatischen Einstellung des Lagerspiels

Zusätzlich zu Lagerkomponenten mit voreingestelltem Spiel hat Timken fünf häufig verwendete Methoden zur automatischen Einstellung des Lagerspiels (d. h. SET-RIGHT, ACRO-SET, PROJECTA-SET, TORQUE-SET und CLAMP-SET) als manuelle Einstelloptionen entwickelt. Sehen Sie sich Tabelle 1 – „Vergleich der Spielmethoden für Kegelrollenlagersätze“ an, um die verschiedenen Eigenschaften dieser Methoden in tabellarischer Form zu veranschaulichen. In der ersten Zeile dieser Tabelle wird die Fähigkeit jeder Methode verglichen, den „Bereich“ des Lagereinbauspiels angemessen zu steuern. Diese Werte dienen nur zur Veranschaulichung der Gesamteigenschaften der einzelnen Methoden zur Einstellung des Spiels, unabhängig davon, ob das Spiel auf „Vorspannung“ oder „Axialspiel“ eingestellt ist. Beispielsweise kann in der Spalte SET-RIGHT die erwartete Spieländerung (Hochwahrscheinlichkeitsintervall oder 6σ) aufgrund spezifischer Toleranzkontrollen für Lager und Gehäuse/Welle zwischen einem typischen Minimum von 0,008 Zoll und 0,014 Zoll liegen. Der Spielbereich kann zwischen Axialspiel und Vorspannung aufgeteilt werden, um die Leistung des Lagers/der Anwendung zu maximieren. Siehe Abbildung 5 – „Anwendung der automatischen Methode zum Einstellen des Lagerspiels“. In dieser Abbildung wird die allgemeine Anwendung der Einstellungsspielmethode für Kegelrollenlager anhand eines typischen landwirtschaftlichen Traktordesigns mit Allradantrieb veranschaulicht.
In den folgenden Kapiteln dieses Moduls werden wir die spezifischen Definitionen, Theorien und formalen Prozesse jeder Methodenanwendung ausführlich diskutieren. Mit der SET-RIGHT-Methode wird das erforderliche Spiel durch Kontrolle der Toleranz des Lagers und des Installationssystems erreicht, ohne dass das TIMKEN-Kegelrollenlager manuell eingestellt werden muss. Wir nutzen die Gesetze der Wahrscheinlichkeit und Statistik, um die Auswirkung dieser Toleranzen auf das Lagerspiel vorherzusagen. Im Allgemeinen erfordert die SET-RIGHT-Methode eine strengere Kontrolle der Bearbeitungstoleranzen der Welle/des Lagergehäuses und gleichzeitig eine strenge Kontrolle (mit Hilfe von Genauigkeitsklassen und Codes) der kritischen Toleranzen der Lager. Bei dieser Methode wird davon ausgegangen, dass jede Komponente in der Baugruppe kritische Toleranzen aufweist und innerhalb eines bestimmten Bereichs kontrolliert werden muss. Das Wahrscheinlichkeitsgesetz zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass jede Komponente in der Baugruppe eine kleine Toleranz oder eine Kombination großer Toleranzen aufweist, sehr gering ist. Und folgen Sie der „Normalverteilung der Toleranz“ (Abbildung 6): Nach statistischen Regeln liegt die Überlagerung aller Teilegrößen tendenziell in der Mitte des möglichen Toleranzbereichs. Das Ziel der SET-RIGHT-Methode besteht darin, nur die wichtigsten Toleranzen zu kontrollieren, die sich auf das Lagerspiel auswirken. Diese Toleranzen können vollständig innerhalb des Lagers liegen oder bestimmte Montagekomponenten betreffen (z. B. die Breiten A und B in Abbildung 1 oder Abbildung 7 sowie der Außendurchmesser der Welle und der Innendurchmesser des Lagergehäuses). Das Ergebnis ist, dass das Lagereinbauspiel mit hoher Wahrscheinlichkeit innerhalb einer akzeptablen SET-RIGHT-Methode liegt. Abbildung 6. Normalverteilte Frequenzkurvenvariable, x0,135%2,135%0,135%2,135%100% variable Arithmetik Durchschnittswert 13,6% 13,6% 6s68,26%sss s68,26%95,46%99,73%x Abbildung 5. Anwendungshäufigkeit der Automatik Einstellung der Lagerspielmethode Frequenz des Vorderradmotor-Untersetzungsgetriebes Hinterrad-Nebenabtrieb Hinterachs-Mittengelenkgetriebe Axialventilator und Wasserpumpeneingangswelle Zwischenwelle Nebenabtriebskupplungswelle Pumpenantriebsvorrichtung Hauptuntersetzung Hauptuntersetzung Differenzialeingangswelle Zwischenwelle Abtriebswellendifferential, Planetengetriebe (Seitenansicht), Achsschenkellenkmechanismus, Kegelrollenlagerspiel, Einstellmethode, SET-RIGHT-Methode, PROJECTA-SET-Methode, TORQUE-SET-Methode, CLAMP-SET-Methode, CRO-SET-Methode, voreingestellter Spielkomponentenbereich (normalerweise beträgt die Wahrscheinlichkeitszuverlässigkeit 99,73). % oder 6σ, aber in der Produktion mit höherer Leistung sind manchmal 99,994 % oder 8σ erforderlich. Bei Verwendung der SET-RIGHT-Methode ist keine Anpassung erforderlich. Es müssen lediglich die Maschinenteile montiert und gespannt werden.
Alle Abmessungen, die das Lagerspiel in einer Baugruppe beeinflussen, wie z. B. Lagertoleranzen, Wellenaußendurchmesser, Wellenlänge, Lagergehäuselänge und Lagergehäuseinnendurchmesser, werden bei der Berechnung von Wahrscheinlichkeitsbereichen als unabhängige Variablen betrachtet. Im Beispiel in Abbildung 7 werden sowohl der Innen- als auch der Außenring mit einer herkömmlichen Festpassung montiert und die Endkappe wird einfach an einem Ende der Welle festgeklemmt. s = (1316 x 10-6)1/2= 0,036 mm3s = 3 x 0,036=0,108 mm (0,0043 Zoll) 6s = 6 x 0,036= 0,216 mm (0,0085 Zoll) 99,73 % der Baugruppe (Wahrscheinlichkeitsbereich) mögliches Intervall = 0,654 Wählen Sie für eine 100 % der mm (0,0257 Zoll)-Baugruppe (zum Beispiel) 0,108 mm (0,0043 Zoll) als durchschnittlichen Abstand. Für 99,73 % der Baugruppe beträgt der mögliche Spielbereich null bis 0,216 mm (0,0085 Zoll). †Zwei unabhängige Innenringe entsprechen einer unabhängigen Axialvariablen, sodass der Axialkoeffizient doppelt so hoch ist. Nach der Berechnung des Wahrscheinlichkeitsbereichs muss die Nennlänge der axialen Abmessung bestimmt werden, um das erforderliche Lagerspiel zu erhalten. In diesem Beispiel sind alle Maße bis auf die Länge der Welle bekannt. Schauen wir uns an, wie man die Nennlänge der Welle berechnet, um das richtige Lagerspiel zu erhalten. Berechnung der Länge der Welle (Berechnung der Nennmaße): B = A + 2C + 2D + 2E + F[ [2wobei: A = die durchschnittliche Breite des Gehäuses zwischen den Außenringen = 13.000 mm (0,5118 Zoll) B = der Durchschnitt der Wellenlänge (TBD) C = Durchschnittliche Lagerbreite vor dem Einbau = 21,550 mm (0,8484 Zoll) D = Erhöhte Lagerbreite aufgrund der durchschnittlichen Innenringpassung* = 0,050 mm (0,0020 Zoll) E = Erhöhte Lagerbreite aufgrund durchschnittliche Außenringpassung* = 0,076 mm (0,0030 Zoll) F = (erforderliches) durchschnittliches Lagerspiel = 0,108 mm (0,0043 Zoll) * Umgerechnet in äquivalente Axialtoleranz. Informationen zur Innen- und Außenringkoordination finden Sie im Kapitel „Timken® Kegelrollenlager-Produktkatalog“ des Praxisleitfadens.