İç boşluk - türler ve normlar

Transkript

1 İç boşluk - türler ve normlr İç boşluk, monte edilmemiş bir rulmnın iki bileziğinin frklı yönlere itildiklerinde hreket edebildiği mesfedir. Rdyl ve eksenel boşluk olrk yrılmktdır. Rdyl boşluk rulmnın merkez eksenine dikey olrk ölçülürken, eksenel boşluk merkez eksen boyunc ölçülmektedir. Bir son pozisyondn diğer son pozisyon oln mesfe ölçülmektedir. Rdyl boşluk Eksenel boşluk İç boşluk rulmnlrın performnsı üzerinde büyük bir etkiye shiptir. Hizmet ömrü, vibrsyon, gürültü seviyesi ve ısı üretimi gibi fktörleri etkilemektedir. Ölçülmüş ve geometrik iç boşluk Asıl değerleri elde etmek için teorik boşluk rulmn belirlenmiş bir ölçüm yükü uygulyrk ölçülmektedir. Ölçülen bu değer her zmn teorik boşluktn birz dh fzldır - geometrik boşluk olrk d bilinir. İki rkm rsındki frk ölçüm yükünün neden olduğu elstik deformsyon miktrıdır. Teorik boşluk elstik deformsyon miktrını ölçülen boşluktn çıkrtrk hesplnbilir. Söz konusu elstik deformsyon kurulum öncesinde belirlenen iç boşluk ve teorik boşluğun ynı olduğu mkrlı rulmnlrd minimum seviyededir. Belirli rulmn türlerinin iç boşluklrını gösteren tblolr için lütfen n NSK rulmn ktlogun bkınız. TEKNİK GÖRÜŞ NSK Avrup trfındn yyınlnmıştır 1/6

2 Rdyl boşluğun eksenel boşluğ çevrilmesi Eksenel boşluk Δ = Δ r cot α = 1.5 e Δ r Δ r α e : Rdyl boşluk : Tems çısı : Sbit İç boşluğu etkileyen fktörler Montj nedeniyle rdyl boşlukt zlm İç bilezik vey dış bilezik şft üzerine vey ytk içerisine temslı olck şekilde monte edilirse, iç bilezik genişlediğinde vey dış bilezik büzüştüğünde rdyl boşluk zlmktdır. Bu zlm şft vey yuv tsrımın bğlı olrk rulmn türleri ve boylrın göre frklılık göstermektedir. Azlm kesişimin yklşık %70-90 ı kdrdır. Bu miktrlrı ( fe ve fi ) teorik boşluktn ( 0 ) çıkrdıktn sonr kln oynm pyı rtık boşluktur ( f ). İç ve dış bilezikler rsındki sıcklık frklrı nedeniyle rdyl oynm pyınd zlm Çlışm sırsınd oluşn sürtünme ısısı dışrıy ulşn kdr şft boyunc ve yuv içerisine iletilir. Yuvlr kütleleri nedeniyle ısıyı şftlr kıysl dh iyi ilettiğinden, iç hlk ve döner elemnlrın sıcklığı norml şrtlrd dış hlkdn 5-10 C dh yüksektir. Şft ısınırs vey yuv soğurs, iç ve dış hlklr rsınd oluşn sıcklık frklı rdyl oynm pyının zlmsın neden olmktdır. t değeri rtık boşluktn ( f ) çıkrtıldığınd etkin iç boşluk ( ) elde edilmektedir. Rdyl boşluktki değişimler : Etkin boşluk dış bilezik fe : İç bilezik ve yuv deliği rsındki montj nedeniyle boşlukt zlm (ΔD e) : Internl clernce (theoreticl) mkr : Artık boşluk İç bilezik ve şft rsındki montj nedeniyle boşlukt zlm (= ΔD i ) : İç bilezik ve dış bilezik rsındki sıcklık frklrı nedeniyle boşlukt zlm TEKNİK GÖRÜŞ NSK Avrup trfındn yyınlnmıştır 2/6

3 Bu zlmnın miktrını hesplmk için şğıdki denklemler kullnılbilir: t = α Δ t D e t : İç ve dış bilezikler rsındki sıcklık frklrı nedeniyle rdyl boşlukt zlm (mm) α : Rulmn çeliği için lineer terml genleşme ktsyısı = (1/ C) Δ t : İç ve dış bilezikler rsındki sıcklık frkı ( C) D e : Dış bilezik knl çpı (mm) Bilylı rulmnlr için D e = (4D+d) Mkrlı rulmnlr için D e = (3D+d) 0 vey küçük pozitif bir syı değerindeki etkin çıklığ ship bir rulmn seçilmelidir. Tek sırlı eğik bilylı rulmnlr vey konik mkrlı rulmnlr ikili set olrk monte edilirse, etkin boşluk minimum olmlıdır (ön yük gerekmedikçe). Bir trfınd omuz olck şekilde iki silindirik mkrlı rulmnın birbirine krşı olrk kullnılmsı durumund, şftın serbestçe genleşmesine izin veren bir eksenel boşluk seviyesi seçilmelidir. Belirli uygulmlrd iç boşluk Çlışm koşullrı Örnekler İç boşluk Ciddi şft spmsı Arblrdki yrı yüzer tekerlek rulmnı C5 vey benzeri Buhrın boş şftlrdn geçmesi vey bsınç çubuklrının ısıy mruz klmsı Kğıt mkinelerinin kuru ucu Hdde mkinelerindeki tşıyıcı mkrlr C3, C4 C3 Yüksek drbe yükleri ve vibrsyonlr vey iç ve dış hlklrın temslı monte edilmesi Trenler için cer motorlrı Titreşimli elekler Hidrolik debriyj Trktörler için şnzımnlr C4 C3, C4 C4 C4 Gevşek monte edilmiş iç ve dış bilezikler Hdde mkineleri için mkr zıvnlrı C2 vey benzeri Çok sessiz, titreşimsiz çlışm Özel küçük motorlr C1, C2, CM Şft spmsı vb. engellemek için oynm pyının yrlnmsı Tornlrın n mili CC9, CC1 Ön yük - özel bir negtif boşluk türü Norml şrtlrd rulmnlr çlıştıklrınd belirli bir miktr oynm pyı bulunmktdır. Anck bzı durumlrd rulmn düzenlemesinin esnemezliğini rttırmk için negtif boşluk yrlmk vntjlı olbilir. Bun ön yük dı verilmektedir. Ön yükler çısl temslı bilylı rulmnlr ve konik mkrlı rulmnlr gibi oynm pylrı kurulum sırsınd yrlnbilen rulmnlrl kullnılmk üzere tsrlnmıştır. Genel olrk ön yükle ikili bir tkım oluşturmk için iki rulmn yüz yüze vey sırt sırt konfigürsyond monte edilir. TEKNİK GÖRÜŞ NSK Avrup trfındn yyınlnmıştır 3/6

4 Tipik uygulmlrd ön yükün mcı Tkım tezghlrının ve hsss rçlrın n şftlrı Rulmnlrın - hem rdyl hem eksenel olrk - tm pozisyonlrını korumsı ve şftın rotsyon hsssiyetinin korunmsı ve esnemezliğinin rttırılmsı Tkım tezghlrının n şftlrı, rb şnzımnlrınd pinyon milleri Rulmn esnemezliğinin rttırılmsı ve meş dişlisinin optimizsyonu Küçük elektrikli motorlr Eksenel vibrsyon ve rezonns nedeniyle oluşn gürültünün zlmsı Açısl temslı vey derin yivli bilylı rulmnlr bulunn yüksek hızlı vey yüksek ivmeli uygulmlr Döner ivme nedeniyle döner elemnlr ve knl rsınd kymnın engellenmesi Yty şft üzerine monte edilmiş eksenel bilylı rulmnlr ve kendinden yrlı küresel mkrlı eksenel rulmnlr Döner elemnlrın rulmn hlklrıyl birlikte doğru pozisyond tutulmsı Ön yük türleri 1) Pozisyon ön yükü İki eksenel olrk zıt rulmnın ön yük uygulnck şekilde monte edilmesiyle elde edilen pozisyon ön yüküdür. Yerlerine sbitlendikten sonr pozisyonlrı çlışm sırsınd bozulmmktdır. Prtikte pozisyon ön yükü elde etmek için norml şrtlrd kullnıln üç yöntem mevcuttur: Çıkıntı boyutlrı ve eksenel boşluğu önceden yrlnn ikili rulmn tkımının monte edilmesi Gereken boşluk ve ön yükün elde edilmesi için doğru boyutt r prç vey yr scı kullnılmsı Eksenel ön yükü yrlmk için vidlr vey somunlr kullnılmsı. Bu durumd doğru ön yükün teyit edilmesi için strt torku ölçülmelidir. Pozisyon ön yükü 1b) Pozisyon ön yükü ve esnemezlik A ve B rulmnlrının iç bilezikleri eksenel olrk monte edildiğinde 2 0 boşluk ölçümü ortdn klkmktdır. Her bir rulmn F 0 ön yük uygulnmktdır. Rulmn A Rulmn B F F 0 F 0 F F 0 F 0 Sırt sırt ikili rulmn ön yükü TEKNİK GÖRÜŞ NSK Avrup trfındn yyınlnmıştır 4/6

5 Rulmn esnemezliği - yük ve eksenel kym rsındki ilişki - ikili tkım belirli bir eksenel yük F uygulnmktdır. Rulmn B Eksenel yük Rulmn A F F F A F 0 F 0 F F B Eksenel kym A B : Hrici eksenel yük F A : Rulmn A üzerindeki eksenel yük F B : Rulmn B üzerindeki eksenel yük : İkili tkımın kymsı A : Rulmn A kym B : Rulmn B kym A Pozisyon ön yükü ile eksenel kym 2) Sbit bsınçlı ön yük Sbit bsınçlı ön yük helezon vey yprk yy kullnılrk elde edilmektedir. Rulmnlrın pozisyonu çlışm sırsınd değişse bile, ön yük boyutu görece sbit klmktdır Sbit bsınçlı ön yük 2b) Sbit bsınçlı ön yük ve esnemezlik Şemd sbit bsınçlı ön yük ltınd ikili rulmnlrın esnemezliği gösterilmektedir. Yyın spm eğrisi yty eksene neredeyse prleldir çünkü yylrın esnemezliği rulmnınkinden dh düşüktür. Bunun sonucund, sbit bsınçlı ön yük ltınd esnemezlik F 0 ön yük uygulnn tekli rulmnın esnemezliğine neredeyse eşittir. F 0 F 0 Eksenel yük Rulmn A F F 0 F 0 A Eksenel kym Sbit bsınçlı ön yük ile eksenel kym TEKNİK GÖRÜŞ NSK Avrup trfındn yyınlnmıştır 5/6

6 Rulmn esnemezliği ve ön yük yöntemlerinin krşılştırmsı Pozisyon ön yükü ve sbit bsınçlı ön yük şğıdki şekilde krşılştırılbilir: 1) Her iki ön yük eşit olduğund, pozisyon ön yükü dh yüksek rulmn esnemezliği sğlmktdır. Diğer bir deyişle, hrici yükler nedeniyle oluşn spm pozisyon ön yükü bulunn rulmnlrd dh zdır. 2) Sbit bsınçlı ön yükler eksenel vibrsyonun engellenmesi mcıyl yüksek hızlı uygulmlrd ve yty şftlr üzerindeki eksenel rulmnlrd kullnım dh uygundur. 3) Pozisyon ön yükü kullnıldığınd, ön yük şğıdki fktörlere göre değişmektedir: Şft ve yuv rsındki sıcklık frklılıklrı nedeniyle eksenel genleşmede değişiklik İç ve dış hlklr rsındki sıcklık frklılıklrı nedeniyle rdyl genleşmede değişiklik Yük nedeniyle spm 4) Sbit bsınçlı ön yük kullnıldığınd, şft genleşme ve büzüşmesinin etkileri göz rdı edilebilir olduğundn değişiklik minimum seviyededir. Ön yük miktrı Ön yük gerekenden büyük ise istenmeyen ısı oluşumu, rtn tork ve dh kıs hizmet ömrü ile sonuçlnbilir. Ön yük miktrı çlışm koşullrı ve ön yükün mcı dikkte lınrk dikktli bir şekilde hesplnmlıdır. Aşırı durumlrd rulmn ylnızc bir kç st dynbilir. 1) İkili çısl temslı bilylı rulmnlrd ön yük uygulnmsı Genel kurl olrk, işleme merkezlerinin tşlm milleri ve n şftlrı için çok hfifi vey hfif ön yük seçilmelidir. Esnemezlik gerektiren torn n şftlrı için ort seviye ön yük kullnılmlıdır. Gerçekleşen hız den yüksek D pw n (d m n değeri) değeriyle sonuçlnıyors, çok dikktli biçimde hesplnmlı ve uygulnmlıdır. 2) Eksenel bilylı rulmnlrd ön yük uygulmsı Eksenel bilylı rulmnlrdki bilylr görece yüksek hızlrd döndüğünde, bilylr üzerinde etkin oln döner ivmeler nedeniyle kym meydn gelebilir. Denklemlerden elde edilen iki değerden büyük oln değer bu türde kymnın engellenmesi için minimum eksenel yük kbul edilmelidir. Eksenel yük Pozisyon yüklü rulmn Esnemezlik ve ön yük yöntemlerinin krşılştırmsı Sbit bsınçlı rulmn Eksenel kym F Sbit bsınçlı ön yüklü rulmn C 0 n F min = 100 C 0 F min = 1000 F min : Minimum eksenel yük (N), {kgf} n : Hız (min -1 ) C 0 N mx : Temel sttik yük seviyesi (N), {kgf} N mx : Sınır hız (yğlı yğlm) (min -1 ) 2 3) Kendinden yrlı oynk mkrlı eksenel rulmnlrd ön yük kullnımı Kendinden yrlı oynk mkrlı eksenel rulmnlr kullnıldığınd, mkrlr ve dış bilezik knlı rsınd kym nedeniyle bilezik kırılmsı gibi hsrlr meydn gelebilir. Bu kymnın engellenmesi için gerekli minimum eksenel yük (F min ) şğıdki denklem kullnılrk hesplnbilir: C 0 F min = 1000 TEKNİK GÖRÜŞ NSK Avrup trfındn yyınlnmıştır 6/6