Kuličkové ložisko) - Ball (bearing)

Nesmí být zaměňována s Kuličkové ložisko.

Ložisko koule jsou speciální, vysoce sférické a hladké koule, nejčastěji používané v kuličková ložiska, ale také se používá jako součást ve věcech jako volnoběžka mechanismy. Míče přicházejí v mnoha různých podobách známky. Tyto stupně jsou definovány orgány, jako je Americká asociace výrobců ložisek (ABMA), orgán, který stanoví standardy přesnosti kuliček ložisek. Jsou vyráběny na strojích určených speciálně pro tuto práci.

V roce 2008 vyprodukovaly USA 5,778 miliardy kuliček ložisek.[1]

Školní známka

Ložiskové kuličky jsou vyráběny na určitý stupeň, který definuje jeho geometrii tolerance. Stupně se pohybují od 2000 do 3, kde čím menší číslo, tím vyšší přesnost. Hodnocení je psáno „GXXXX“, tj. Hodnocení 100 by bylo „G100“.[2][3] Nižší třídy mají také méně defektů, jako jsou byty, jámy, měkká místa a řezy. Hladkost povrchu se měří dvěma způsoby: drsnost povrchu a vlnitost.[3]

Velikost označuje nejvzdálenější možnou vzdálenost mezi dvěma body na povrchu koule, měřenou dvěma rovnoběžnými deskami v kontaktu s povrchem. Počáteční velikost je jmenovitý průměr koule, který je nominální nebo teoretický průměr koule. Velikost koule se poté stanoví měřením variace průměru koule, což je rozdíl mezi největším a nejmenším měřením průměru. Pro danou dávku existuje variace průměru šarže, což je rozdíl mezi znamenat průměr největší koule a nejmenší koule dávky.[3]

Sférickost, nebo odchylka od sférické formy,[3] odkazuje na to, jak moc se míč odchyluje od skutečné sférické formy (ze zaoblení). To se měří otáčením kuličky proti lineárnímu měniči s měřicí silou menší než 4 gramy (0,14 oz). Výsledný polární graf je tedy vymezený s nejmenším možným kruhem a rozdíl mezi touto ohraničenou kružnicí a jmenovitým průměrem koule je variace.[3]

Tolerance sklonu pro palcové velikosti[3]
Školní známkaRozsah velikostí [v]Sférický [v]Varianta průměru šarže [v]Tolerance jmenovitého průměru koule [v]Maximální drsnost povrchu (Ra) [μin]
30.006–20.0000030.000003±0.000030.5
50.006–60.0000050.000005±0.000050.8
100.006–100.000010.00001±0.00011.0
250.006–100.0000250.000025±0.00012.0
500.006–100.000050.00005±0.00033.0
1000.006–100.00010.0001±0.00055.0
2000.006–100.00020.0002±0.0018.0
10000.006–100.0010.001±0.005
Tolerance sklonu pro metrické velikosti[3]
Školní známkaKulatost [mm]Varianta průměru šarže [mm]Tolerance jmenovitého průměru koule [mm]Maximální drsnost povrchu (Ra) [µm]
30.000080.00008±0.00080.012
50.000130.00013±0.00130.02
100.000250.00025±0.00130.025
250.00060.0006±0.00250.051
500.00120.0012±0.00510.076
1000.00250.0025±0.01270.127
2000.0050.005±0.0250.203
10000.0250.025±0.127

Výroba

Výroba kuliček ložisek závisí na typu materiálu, ze kterého jsou kuličky vyrobeny.

Kov

Kov koule začínají jako drát. Drát je stříhat dát požadovanou peletu o objemu přibližně tak velkém jako je míček vnější průměr (OD). Tato peleta tedy je zamířil do drsného sférického tvaru. Dále jsou kuličky přiváděny do stroje, který de-bliká jim. Stroj to dělá krmením koulí mezi dvěma těžkými litina[4] nebo kalená ocel desky, tzv průvlakové desky. Jedna z desek je držena nehybně, zatímco druhá se otáčí. Horní deska má otvor umožňující kuličkám vstoupit a vystoupit z krycích desek. Tyto desky mají jemné obvodové drážky, do kterých míčky zapadají. Kuličky procházejí strojem dostatečně dlouho, takže každá koule prochází mnoha z těchto drážek, což zajišťuje, že každá koule má stejnou velikost, i když konkrétní drážka neodpovídá specifikaci. . Řiditelné proměnné stroje jsou množství aplikovaného tlaku, rychlost desek a jak dlouho koule zůstávají ve stroji.[5]

Během operace chladicí kapalina je čerpána mezi drážkovacími deskami, protože vysoký tlak mezi deskami a tření vytváří značné teplo. Vysoký tlak působící na koule také vyvolává práce za studena, což posiluje koule.[5]

Někdy jsou koule poté protaženy a měkký broušení zpracovat později ke zlepšení přesnosti. To se děje ve stejném typu stroje, ale krycí desky jsou nahrazeny brusné kameny.[4]

Pokud jsou koule ocelové, pak jsou tepelně zpracované. Po tepelném zpracování jsou odvápněný k odstranění zbytků nebo vedlejších produktů.[4]

Míče jsou tedy tvrdá zem. Jsou broušeny ve stejném typu stroje, jaký byl použit dříve, ale buď je do chladicí kapaliny zavedeno brusivo, nebo je rotující deska nahrazena velmi tvrdým jemnozrnným brusný kotouč. Tento krok může dostat kuličky v rozmezí ± 0,0001 palce (0,0025 mm). Pokud míčky vyžadují větší přesnost, pak jsou lapovaný, opět ve stejném typu stroje. Tentokrát jsou však průvlakové desky vyrobeny z měkčího materiálu, obvykle z litiny, při použití menšího tlaku se deska otáčí pomalu. Tento krok dává kuličkám ložisek jejich lesklý vzhled a může je přinést mezi stupně 10 a 48.[4][5][6]

Pokud je zapotřebí ještě větší přesnosti, obvykle se používají patentované chemické a mechanické procesy.[4]

The inspekce ložiskových kuliček byla jednou z případových studií v roce Frederick Winslow Taylor je klasický Zásady vědeckého řízení.

Plastický

Plastové ložiskové kuličky jsou vyrobeny stejným způsobem, jak je popsáno výše.[5]

Keramický

Oxid zirkoničitý ZrO2 ložiskové kuličky

Keramické kuličky jsou vyrobeny z slinutý materiály, které se pak brousí na velikost a tvar, jak je uvedeno výše. Mezi běžné materiály patří: nitrid křemíku (Si
3N
4) a oxid zirkoničitý (ZrO
2).[7]

Materiály

Mezi běžné materiály patří uhlíková ocel, nerezová ocel, chromová ocel, mosaz, hliník, karbid wolframu, Platina, zlato, titan, plastický. Mezi další méně běžné materiály patří měď, monel, k-monel, Vést, stříbrný, sklenka, a niob.[8]

Srovnání materiálů pro běžné ložiskové kuličky[9][porušení autorských práv ]
MateriálUNS 52100Nerezová ocel 440CM50BG-42REX-20440 NDURHaynes 25Si3N4BECU455C276
Tvrdost [HRC]6058626266605070405040
Teplotní limit [° F]300300400400600300120015004005001000
Odolnost proti korozi[m 1]13121455145
Náklady[m 1]11123155324
Dostupnost[m 1][je zapotřebí objasnění ]11222453324
MagnetickýMagnetickýMagnetickýMagnetickýMagnetickýMagnetickýMagnetickýNemagnetickéNemagnetickéNemagnetickéMagnetickýMagnetický
Elektrická vodivostVodivýVodivýVodivýVodivýVodivýVodivýVodivýNevodivéVodivýVodivýVodivý
Limit velikostiŽádnýŽádnýŽádnýŽádnýŽádnýŽádný1,5 palce (38 mm)Žádná trubka krouticího momentu[je zapotřebí objasnění ]ŽádnýŽádný5 palců (130 mm)
Relativní nosnost[m 1]32445315111
Relativní únavová životnost[m 1]32445315111
  1. ^ A b C d E Kde 1 je nejnižší a 5 je nejvyšší

Seismické použití

The Mezinárodní letiště San Francisco budova je podepřena 267 sloupy, z nichž každý spočívá na ocelové kouli o průměru 5 stop (1,5 m). Míč sedí v konkávním základu. Pokud zemětřesení dojde k tomu, že se země může pohybovat až o 0,51 m v jakémkoli směru, jak se sloupy válejí na svých základnách. Jedná se o efektivní způsob, jak oddělit budovu od pohybu země. Poté, co zemětřesení skončilo, jsou sloupy znovu vycentrovány na své základny gravitační silou.[10][11]

Viz také

Reference

  1. ^ MA332Q - Valivá ložiska, Kancelář amerického sčítání lidu, 2008.
  2. ^ Definice koulí - Specifikace definuje tři parametry: integrita povrchu, velikost a sférickost. Integrita povrchu označuje hladkost povrchu, tvrdost
  3. ^ A b C d E F G Definice ABMA, archivovány z originál dne 8. 10. 2009, vyvoláno 2009-11-16
  4. ^ A b C d E Výrobní, archivovány z originál dne 2009-05-07, vyvoláno 2009-07-02.
  5. ^ A b C d Jak dostanou kuličky v kuličkových ložiskách tak dokonale kulaté a hladké?, vyvoláno 2009-07-01.
  6. ^ Výrobní proces pro kuličku z chromové oceli standardní třídy 24, archivovány z originál dne 2008-05-17, vyvoláno 2009-07-02.
  7. ^ Ley, Wilfried; Wittmann, Klaus; Hallmann, Willi (2009-06-16). „Příručka vesmírných technologií“. ISBN  978-0-470-69739-9. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  8. ^ Materiály, vyvoláno 2009-07-03.
  9. ^ Typy kuličkových materiálů, archivovány z originál dne 2008-02-28, vyvoláno 2010-10-06.
  10. ^ „Některá zajímavá použití - jak ložiska fungují“. Jak věci fungují.
  11. ^ „Zmírnění zemětřesení - Nifty 50“. Národní vědecká nadace.