Bilye) - Ball (bearing)
.jpg)
Rulman bilyeleri , en yaygın olarak bilyalı rulmanlarda kullanılan, ancak aynı zamanda serbest tekerlek mekanizmaları gibi şeylerde bileşen olarak kullanılan, oldukça küresel ve pürüzsüz bilyelerdir . Toplar birçok farklı sınıfta gelir . Bu kaliteler, rulman bilyalarının hassasiyeti için standartları belirleyen Amerikan Rulman Üreticileri Birliği (ABMA) gibi kuruluşlar tarafından tanımlanır . İş için özel olarak tasarlanmış makinelerde üretilirler.
2008 yılında Amerika Birleşik Devletleri 5.778 milyar rulman bilyesi üretti.
Seviye
Rulman bilyeleri, geometrik toleranslarını tanımlayan belirli bir kalitede üretilir . Dereceler 2000 ile 3 arasında değişir, burada sayı ne kadar küçükse hassasiyet o kadar yüksek olur. Notlar "GXXXX" olarak yazılır, yani 100. not "G100" olur. Daha düşük kaliteler ayrıca düzlükler, çukurlar, yumuşak noktalar ve kesikler gibi daha az kusura sahiptir. Yüzey düzgünlüğü iki şekilde ölçülür: yüzey pürüzlülüğü ve dalgalılık .
Boyut, yüzeyle temas halindeki iki paralel plaka tarafından ölçüldüğü üzere, topun yüzeyindeki iki nokta arasındaki mümkün olan en uzak mesafeyi ifade eder. Başlangıç büyüklüğü , nominal bilye çapı olan, nominal bir ya da kuramsal, bilye çapı. Bilye boyutu daha sonra en büyük ve en küçük çap ölçümü arasındaki fark olan bilye çapı varyasyonu ölçülerek belirlenir . Belirli bir parti için, partinin en büyük bilyesinin ortalama çapı ile partinin en küçük bilyesinin ortalama çapı arasındaki fark olan bir parti çap varyasyonu vardır .
Küresellik veya küresel biçimden sapma, topun gerçek bir küresel biçimden (yuvarlaklık dışında) ne kadar saptığını ifade eder. Bu, 4 gramdan (0.14 oz) daha az bir gösterge kuvvetine sahip bir lineer dönüştürücüye karşı bir top döndürülerek ölçülür. Elde edilen kutup grafiği daha sonra mümkün olan en küçük daire ile sınırlandırılır ve bu sınırlandırılmış daire ile nominal top çapı arasındaki fark, varyasyondur.
| Seviye | Boyut aralığı [inç] | küresellik [içinde] | Parti çapı varyasyonu [içinde] | Nominal bilye çapı toleransı [inç] | Maksimum yüzey pürüzlülüğü (Ra) [μin] |
|---|---|---|---|---|---|
| 3 | 0.006–2 | 0,000003 | 0,000003 | ±0.00003 | 0,5 |
| 5 | 0.006–6 | 0.000005 | 0.000005 | ±0,000005 | 0,8 |
| 10 | 0.006–10 | 0.00001 | 0.00001 | ±0,0001 | 1.0 |
| 25 | 0.006–10 | 0.000025 | 0.000025 | ±0,0001 | 2.0 |
| 50 | 0.006–10 | 0.00005 | 0.00005 | ±0,0003 | 3.0 |
| 100 | 0.006–10 | 0.0001 | 0.0001 | ±0.0005 | 5.0 |
| 200 | 0.006–10 | 0.0002 | 0.0002 | ±0,001 | 8.0 |
| 1000 | 0.006–10 | 0.001 | 0.001 | ±0,005 |
| Seviye | küresellik [mm] | Parti çapı değişimi [mm] | Nominal bilye çapı toleransı [mm] | Maksimum yüzey pürüzlülüğü (Ra) [µm] |
|---|---|---|---|---|
| 3 | 0.00008 | 0.00008 | ±0.0008 | 0.012 |
| 5 | 0.00013 | 0.00013 | ±0.0013 | 0.02 |
| 10 | 0.00025 | 0.00025 | ±0.0013 | 0.025 |
| 25 | 0.0006 | 0.0006 | ±0.0025 | 0.051 |
| 50 | 0.0012 | 0.0012 | ±0.0051 | 0.076 |
| 100 | 0.0025 | 0.0025 | ±0.0127 | 0.127 |
| 200 | 0.005 | 0.005 | ±0.025 | 0.203 |
| 1000 | 0.025 | 0.025 | ±0.127 |
imalat
Rulman toplarının üretimi, topların yapıldığı malzemenin türüne bağlıdır.
Metal
Metal toplar bir tel olarak başlar . Tel, istenen dış çapa (OD) sahip topun hacmine yakın bir hacme sahip bir pelet elde etmek için kesilir . Bu pelet sonra edilir başlı bir kaba küre şeklini alır. Ardından, toplar, onları parlatan bir makineye beslenir . Makine bunu , rill plakaları adı verilen iki ağır dökme demir veya sertleştirilmiş çelik plaka arasında topları besleyerek yapar . Plakalardan biri sabit tutulurken diğeri döner. Üst plaka, topların delinme plakalarına girmesine ve çıkmasına izin vermek için bir açıklığa sahiptir. Bu plakalar, bilyelerin içine girdiği ince çevresel oyuklara sahiptir. Toplar, belirli bir oluk spesifikasyon dışı olsa bile, her bir topun aynı boyutta olmasını sağlayan bu olukların çoğundan geçecek kadar uzun süre makineden geçirilir. . Kontrol edilebilir makine değişkenleri, uygulanan basınç miktarı, plakaların hızı ve topların makinede ne kadar süre kaldığıdır.
Çalışma sırasında, plakalar arasındaki yüksek basınç ve sürtünme önemli ölçüde ısı oluşturduğundan , soğutucu delik plakaları arasına pompalanır . Bilyelere uygulanan yüksek basınç aynı zamanda soğuk çalışmayı da tetikleyerek bilyeleri güçlendirir.
Bazen bilyeler daha sonra hassasiyeti artırmak için yumuşak bir taşlama işleminden geçirilir . Bu aynı tip makinede yapılır, ancak delinme plakaları öğütme taşları ile değiştirilir .
Bilyalar çelik ise ısıl işleme tabi tutulur . Isıl işlemden sonra, herhangi bir kalıntı veya yan ürünü çıkarmak için kireçten arındırılırlar .
Toplar daha sonra sert zemindir . Daha önce kullanılanla aynı tip makinede taşlanırlar, ancak soğutma sıvısına bir aşındırıcı eklenir veya döner plaka çok sert ince taneli bir taşlama taşı ile değiştirilir . Bu adım, topları ±0,0001 inç (0,0025 mm) aralığında alabilir. Toplar daha fazla hassasiyete ihtiyaç duyarsa , yine aynı tip makinede üst üste bindirilir . Ancak bu sefer rill plakaları daha yumuşak bir malzemeden, genellikle dökme demirden yapılır, daha az basınç uygulanır, plaka yavaş döndürülür. Bu adım, bilyelere parlak görünümlerini veren şeydir ve bilyeleri 10 ve 48. sınıflar arasına getirebilir.
Daha fazla hassasiyet gerekiyorsa, genellikle tescilli kimyasal ve mekanik işlemler kullanılır.
Teftiş taşıyan topları içinde vaka çalışmaları biriydi Frederick Winslow Taylor 'ın klasik Bilimsel Yönetim İlkeleri .
Plastik
Plastik yatak bilyeleri, yukarıda açıklananla aynı şekilde yapılır.
Seramik
Seramik rulman bilyaları, daha sonra yukarıdaki gibi boyut ve şekle göre öğütülen sinterlenmiş malzemelerden yapılmıştır . Yaygın malzemeler şunları içerir: silikon nitrür ( Si
3n
4) ve zirkonyum dioksit ( ZrO
2).
Malzemeler
Yaygın malzemeler arasında karbon çeliği , paslanmaz çelik , krom çelik , pirinç , alüminyum , tungsten karbür , platin , altın , titanyum , plastik bulunur . Daha az yaygın olan diğer malzemeler arasında bakır , monel , k-monel , kurşun , gümüş , cam ve niyobyum bulunur .
| Malzeme | BM 52100 | Paslanmaz çelik 440C | M50 | BG-42 | REX-20 | 440NDUR | 25 | Si 3 N 4 | BECU | 455 | C276 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Sertlik [HRC] | 60 | 58 | 62 | 62 | 66 | 60 | 50 | 70 | 40 | 50 | 40 |
| Sıcaklık sınırı [°F] | 300 | 300 | 400 | 400 | 600 | 300 | 1200 | 1500 | 400 | 500 | 1000 |
| korozyon direnci | 1 | 3 | 1 | 2 | 1 | 4 | 5 | 5 | 1 | 4 | 5 |
| Maliyet | 1 | 1 | 1 | 2 | 3 | 1 | 5 | 5 | 3 | 2 | 4 |
| kullanılabilirlik | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 4 | 5 | 3 | 3 | 2 | 4 |
| Manyetik | Manyetik | Manyetik | Manyetik | Manyetik | Manyetik | Manyetik | Manyetik olmayan | Manyetik olmayan | Manyetik olmayan | Manyetik | Manyetik |
| Elektiriksel iletkenlik | İletken | İletken | İletken | İletken | İletken | İletken | İletken | İletken olmayan | İletken | İletken | İletken |
| Boyut sınırı | Hiçbiri | Hiçbiri | Hiçbiri | Hiçbiri | Hiçbiri | Hiçbiri | 1,5 inç (38 mm) | Tork Tüpü Yok | Hiçbiri | Hiçbiri | 5 inç (130 mm) |
| Bağıl yük kapasitesi | 3 | 2 | 4 | 4 | 5 | 3 | 1 | 5 | 1 | 1 | 1 |
| Göreceli yorgunluk ömrü | 3 | 2 | 4 | 4 | 5 | 3 | 1 | 5 | 1 | 1 | 1 |
sismik kullanım
San Francisco Uluslararası Havalimanı binası 5 feet (1,5 m) çapında çelik bir topun üzerinde durur her biri 267 sütunlar, tarafından desteklenmektedir. Top içbükey bir temele oturur. Bir deprem meydana gelirse, kolonlar tabanları üzerinde yuvarlandıkça zemin herhangi bir yönde 20 inç (0,51 m) kadar hareket edebilir. Bu, binayı zeminin hareketinden ayırmanın etkili bir yoludur. Deprem sona erdikten sonra, kolonlar yerçekimi kuvvetiyle tabanlarına yeniden merkezlenir.