Terdapat beberapa kekeliruan yang mengelilingi hubungan antara ketepatan abearing, toleransi pembuatannya dan tahap kelegaan dalaman atau 'permainan' antara raceway dan bola. Di sini, Wu Shizheng, pengarah urusan pakar galas kecil dan miniatur JITO Bearings, menerangkan sebab mitos ini berterusan dan perkara yang perlu diperhatikan oleh jurutera.
Semasa Perang Dunia Kedua, di sebuah kilang amunisi di Scotland, seorang lelaki yang kurang dikenali dengan nama Stanley Parker telah membangunkan konsep kedudukan sebenar, atau apa yang kita kenali hari ini sebagai Geometric Dimensioning & Tolerance (GD&T). Parker menyedari bahawa walaupun beberapa bahagian berfungsi yang dikeluarkan untuk torpedo ditolak selepas diperiksa, ia masih dihantar ke pengeluaran.
Setelah diteliti lebih dekat, beliau mendapati bahawa ukuran toleransilah yang patut dipersalahkan. Toleransi koordinat XY tradisional mencipta zon toleransi segi empat sama, yang mengecualikan bahagian tersebut walaupun ia menduduki satu titik dalam ruang bulat melengkung antara sudut segi empat sama. Beliau seterusnya menerbitkan penemuannya tentang cara menentukan kedudukan sebenar dalam buku bertajuk Lukisan dan Dimensi.
*Kelegaan dalaman
Hari ini, pemahaman ini membantu kami untuk membangunkan galas yang menunjukkan beberapa tahap permainan atau kelonggaran, atau dikenali sebagai kelegaan dalaman atau, lebih khusus, permainan jejarian dan paksi. Main jejari ialah kelegaan yang diukur berserenjang dengan paksi galas dan mainan paksi ialah kelegaan yang diukur selari dengan paksi galas.
Permainan ini direka bentuk ke dalam galas dari awal lagi untuk membolehkan galas menyokong beban dalam pelbagai keadaan, dengan mengambil kira faktor-faktor seperti pengembangan suhu dan bagaimana kesesuaian antara gelang dalam dan luar akan mempengaruhi hayat galas.
Khususnya, kelegaan boleh menjejaskan bunyi, getaran, tegasan haba, pesongan, pengagihan beban dan hayat keletihan. Permainan jejari yang lebih tinggi adalah wajar dalam situasi di mana cincin atau aci dalam dijangka menjadi lebih panas dan mengembang semasa digunakan berbanding dengan cincin luar atau perumah. Dalam keadaan ini, permainan dalam galas akan berkurangan. Sebaliknya, permainan akan meningkat jika cincin luar mengembang lebih daripada cincin dalam.
Permainan paksi yang lebih tinggi adalah wajar dalam sistem yang terdapat salah jajaran antara aci dan perumah kerana salah jajaran boleh menyebabkan galas dengan kelegaan dalaman yang kecil gagal dengan cepat. Kelegaan yang lebih besar juga boleh membenarkan galas untuk menampung beban tujahan yang lebih tinggi sedikit kerana ia memperkenalkan sudut sentuhan yang lebih tinggi.
*Kelengkapan
Adalah penting bahawa jurutera mencapai keseimbangan kelegaan dalaman yang betul dalam galas. Galas yang terlalu ketat dengan permainan yang tidak mencukupi akan menghasilkan haba yang berlebihan dan geseran, yang akan menyebabkan bola tergelincir di dalam perlumbaan dan mempercepatkan haus. Begitu juga, pelepasan terlalu banyak akan meningkatkan bunyi dan getaran dan mengurangkan ketepatan putaran.
Kelegaan boleh dikawal dengan menggunakan padanan yang berbeza. Kesesuaian kejuruteraan merujuk kepada kelegaan antara dua bahagian mengawan. Ini biasanya digambarkan sebagai aci dalam lubang dan mewakili tahap keketatan atau kelonggaran antara aci dan cincin dalam dan antara cincin luar dan perumah. Ia biasanya menampakkan dirinya dalam padanan longgar, pelepasan atau padanan gangguan yang ketat.
Kesesuaian yang ketat antara cincin dalam dan aci adalah penting untuk memastikan ia tetap berada di tempatnya dan untuk mengelakkan rayapan atau gelinciran yang tidak diingini, yang boleh menjana haba dan getaran serta menyebabkan degradasi.
Walau bagaimanapun, kesesuaian gangguan akan mengurangkan kelegaan dalam galas bebola kerana ia mengembangkan cincin dalam. Padanan yang sama ketat antara perumah dan gelang luar dalam galas dengan mainan jejari rendah akan memampatkan gelang luar dan mengurangkan kelegaan lebih jauh. Ini akan mengakibatkan kelegaan dalaman yang negatif — dengan berkesan menjadikan aci lebih besar daripada lubang — dan membawa kepada geseran yang berlebihan dan kegagalan awal.
Matlamatnya adalah untuk mempunyai permainan operasi sifar apabila galas berjalan dalam keadaan biasa. Walau bagaimanapun, permainan jejari awal yang diperlukan untuk mencapai ini boleh menyebabkan masalah bola tergelincir atau gelongsor, mengurangkan ketegaran dan ketepatan putaran. Main jejari awal ini boleh dialih keluar menggunakan pramuat. Pramuat ialah satu cara untuk meletakkan beban paksi kekal pada galas, setelah ia dipasang, dengan menggunakan pencuci atau spring yang dipasang pada gelang dalam atau luar.
Jurutera juga mesti mempertimbangkan hakikat bahawa lebih mudah untuk mengurangkan kelegaan dalam galas bahagian nipis kerana cincin lebih nipis dan lebih mudah berubah bentuk. Sebagai pengeluar galas kecil dan kecil, JITO Bearings menasihatkan pelanggannya bahawa lebih berhati-hati mesti diambil dengan padanan aci ke perumahan. Kebulatan aci dan perumahan juga lebih penting dengan galas jenis nipis kerana aci luar bulat akan mengubah bentuk gelang nipis dan meningkatkan bunyi, getaran dan tork.
*Toleransi
Salah faham tentang peranan permainan jejari dan paksi telah menyebabkan ramai orang mengelirukan hubungan antara permainan dan ketepatan, khususnya ketepatan yang terhasil daripada toleransi pembuatan yang lebih baik.
Sesetengah orang berpendapat bahawa galas berketepatan tinggi sepatutnya hampir tiada permainan dan ia harus berputar dengan sangat tepat. Bagi mereka, mainan jejari yang longgar terasa kurang tepat dan memberikan kesan kualiti rendah, walaupun ia mungkin galas ketepatan tinggi yang sengaja direka dengan mainan longgar. Sebagai contoh, kami telah bertanya beberapa pelanggan kami pada masa lalu mengapa mereka mahukan galas ketepatan yang lebih tinggi dan mereka telah memberitahu kami bahawa mereka mahu, "mengurangkan permainan".
Walau bagaimanapun, adalah benar bahawa toleransi meningkatkan ketepatan. Tidak lama selepas kemunculan pengeluaran besar-besaran, jurutera menyedari bahawa tidak praktikal mahupun ekonomi, jika mungkin sama sekali, untuk mengeluarkan dua produk yang betul-betul serupa. Walaupun semua pembolehubah pembuatan dikekalkan sama, akan sentiasa ada perbezaan kecil antara satu unit dan yang seterusnya.
Hari ini, ini telah mewakili toleransi yang dibenarkan atau boleh diterima. Kelas toleransi untuk galas bebola, yang dikenali sebagai penarafan ISO (metrik) atau ABEC (inci), mengawal ukuran sisihan dan penutup yang dibenarkan termasuk saiz gelang dalam dan luar serta kebulatan gelang dan laluan perlumbaan. Lebih tinggi kelas dan lebih ketat toleransi, lebih tepat galas akan apabila ia dipasang.
Dengan mencapai keseimbangan yang betul antara kesesuaian dan permainan jejari dan paksi semasa penggunaan, jurutera boleh mencapai kelegaan operasi sifar yang ideal dan memastikan bunyi yang rendah dan putaran yang tepat. Dengan berbuat demikian, kita boleh membersihkan kekeliruan antara ketepatan dan permainan dan, dengan cara yang sama seperti Stanley Parker merevolusikan pengukuran industri, secara asasnya mengubah cara kita melihat galas.
Masa siaran: Mac-04-2021
