Kaip apskaičiuojama idealizuota preso movos jėga?

Nurodytam tos pačios medžiagos pilno veleno/storasienio žiedo tampriajam modeliui sąsajos slėgis gaunamas iš Lamé tamprumo, o slydimo jėga F = p × π × d × L × μ. Sumontuoto žiedo išorinis skersmuo turi apibūdinti patį žiedą, o ne bendrą surinkto ritininio guolio išorinį skersmenį.

Kokį trinties koeficientą turėčiau naudoti?

Naudokite koeficientą, patvirtintą konkrečiai medžiagų porai, paviršiaus apdailai, tepalui, greičiui ir kontaktiniam slėgiui. Apskaičiuota jėga tiesiogiai proporcinga μ, todėl bendrinė „tepta“ ar „sausa“ žymė nepakankama preso dydžio parinkimui.

Ką reiškia šiluminis rezultatas?

Įrankis pateikia tik teorinį temperatūros pakilimą δ/(αd), kuris išplečia angą nurodytu diametraliniu sąspaudos dydžiu. Jame nėra montavimo tarpo ar šiluminio nuostolio atsargos. Vadovaukitės komponento ar guolio gamintojo montavimo metodu ir temperatūros ribomis.

Ar šis įvertis gali savarankiškai parinkti preso dydį?

Ne. Modelis daro prielaidą apie vienodą tamprų kontaktą ir pastovią slydimo trintį bei neįtraukia įėjimo geometrijos, statinio pradinio pasipriešinimo, nesulygiavimo, šiurkštumo, plastiškumo ir kraštinių efektų. Preso parinkimui reikalinga inžinerinė atsarga, pagrįsta faktiniu procesu ir įrangos dokumentacija.

Ar presavimas gali pažeisti guolį?

Taip, jei jėga veikiama per netinkamą žiedą. Spausdami ant veleno, jėgą veikia TIK vidinis žiedas. Spausdami į korpusą, jėgą veikia TIK išorinis žiedas. Niekada neperduokite jėgos per riedėjimo elementus.

Nemokamas inžinerijos įrankis #058

Guolio prispaudimo jėgos skaičiuoklė

Įvertinkite ašinę slydimo jėgą idealizuotam vientisam tos pačios medžiagos velenui ir storasieniam užmaunamam žiedui. Tai yra Lamé modelio įvertis, o ne guolių gamintojo nurodyta montavimo jėga.

Lamé lygtysSurinkimo jėgaŠaltas presas

Nominalus skersmuo d (mm)

Diametralinė interferencija δ (mm, pvz., 0,018)

Kontaktinis ilgis (mm, guolio plotis)

Užmaunamo žiedo išorinis skersmuo D_r (mm, žiedo medžiagos riba; ne guolio OD)

Slydimo trintis μ (patvirtinta faktinei sąlyčio sąsajai)

Youngo modulis E (GPa; ta pati veleno ir žiedo medžiaga)

Šiluminis plėtimasis α (μm/(m·K), pvz., 11.7)

Greitieji išankstiniai nustatymai

Modelio ribos: galioja tik vienodam elastiniam įveržiamajam sujungimui tarp vientiso veleno ir koncentrinio storasienio žiedo iš tos pačios izotropinės medžiagos, taikant supaprastintą atvirų galų Lamé modelį. Tikri riedėjimo guolių žiedai, tuščiaviduriai velenai, skirtingos medžiagos, trumpi sąlyčio paviršiai ir nevienoda geometrija reikalauja gamintojo skaičiavimo arba FEA.

Rezultatai

Spaudimo jėga

—

Sąsajos slėgis p

—

Lygiavertė jėga tonomis

—

Teorinis minimalus temperatūros padidėjimas

—

Sąsajos slėgis (Lamé)

Spaudimo jėga

μ — faktinei sąlyčio sąsajai patvirtintas slydimo trinties koeficientas
δ — diametrinis įveržis (veleno OD − žiedo kiaurymė)
d — vardinis sąlyčio skersmuo
D_r — tikroji užmaunamo storasienio žiedo išorinė medžiagos riba, o ne bendras guolio OD
E — Young’o modulis, bendras velenui ir žiedui šio specialaus atvejo lygtyje

Karšto montavimo alternatyva

ℹ️ Šiluminis rezultatas yra tik ΔT_min = δ/(αd), vienodas temperatūros padidėjimas, dėl kurio kiaurymė išsiplečia tiksliai įveržio dydžiu. Jis nesudaro jokio montavimo tarpo ir neatsižvelgia į šilumos nuostolius velenui. Numatykite projektinę tarpo atsargą ir laikykitės komponento gamintojo leidžiamo kaitinimo metodo bei temperatūros ribos.

Praktinis pavyzdys

Skaičiavimo pavyzdys — idealizuota žiedo geometrija, δ = 0.018 mm

k = 50/80 = 0,625

p = 210000 × 0.018 / (2 × 50) × (1 − 0.625²) = 23.03 MPa

F = 23.03 × π × 50 × 18 × 0.10 / 1000 = 6.51 kN (0.66 tf)

⚠️ Svarbu: Presuodami guolį ant veleno, jėgą taikykite TIK vidiniam žiedui. Niekada neperduokite jėgos per riedėjimo elementus — tai sukels Brinelio pažaidas.

For the stated same-material solid-shaft/thick-ring elastic model, interface pressure comes from Lamé compliance and F = p × π × d × L × μ.

D_r must be the outer material boundary of the fitted ring itself, not the outside diameter of an assembled rolling bearing.

Use a value validated for the actual material pair, finish, lubricant, speed and pressure. Force is directly proportional to μ, so generic oiled/dry labels are insufficient for press sizing.

It is only δ/(αd): the uniform temperature rise that expands the bore by exactly the interference. It includes no assembly clearance or heat-loss allowance. Follow manufacturer limits.

No. Entry geometry, breakaway friction, misalignment, roughness, plasticity and edge effects are omitted. Apply an engineering process allowance backed by actual data.

Yes — apply mounting force only to the ring with the interference fit. Do not transmit mounting force through the rolling elements; use the bearing manufacturer’s mounting instructions.

Šiame puslapyje aprašytas procedūras sukūrė ir lauko sąlygomis išbandė Vibromera komanda, naudodama Balanset-1A – nešiojamą dviejų kanalų balansavimo įrenginį ir vibracijų analizatorių rotoriams balansuoti vietoje.