Průmyslové kulové klouby: Typy a výběr pro mechanické spojení

1. Co je mechanický kulový kloub?

Mechanický kulový kloub má kulovou kouli na čepu, objímku, která podpírá kouli, a konstrukci, která drží dvě části. Relativní pohyb na kulovém rozhraní umožňuje čepu a objímce změnit jejich úhlový vztah v rámci povolené dráhy kloubu.

Komponenty kulového kloubu a jak fungují

Kulový čep se připojuje k jedné straně mechanismu. Tělo zásuvky se spojuje s druhým. Síla prochází jejich kontaktním rozhraním, zatímco retenční konstrukce zabraňuje oddělení v rámci zamýšlených provozních podmínek. Bota nebo manžeta chrání rozhraní před kontaminací; není to strukturální držák.

Klouby s kulovým čepem a objímkou ​​versus kulové konce tyče

Kulový konec tyče má normálně nosné oko s průchozím otvorem pro čep nebo šroub. Zde zakryté spoje mají kulový čep zachycený objímkou. Oba umožňují úhlový pohyb, ale používají různá montážní rozhraní a dráhy zatížení. Změna z jednoho na druhý vyžaduje kontrolu mechanismu, nikoli pouze porovnání průměrů závitů.

Pro sestavu kolík a patice našePrůvodce přizpůsobením kulové objímky DIN a kulového čepujde hlouběji do výběru spojovacích komponent.

2. Vyberte typ podle retenčního a servisního přístupu

Průmyslové kulové klouby nemají jednu univerzální dvoutypovou klasifikaci. Pro kupujícího spoje je konstrukce uchycení užitečnějším výchozím bodem než štítky vypůjčené z automobilového zavěšení.

Popisy konstrukcí jsou z odkazovaných stránek produktů Dongzhou. Tyto rodiny nejsou řazeny od nejslabších po nejsilnější.

Všechny čtyři fotografie produktů pocházejí z odpovídajících oficiálních produktových stránek Dongzhou.

Naše doporučení: rozhodněte, zda se musí spojení rozpadnout

Z naší výrobní strany v Dongzhou doporučujeme urovnat servisní uspořádání před přizpůsobením závitu. Pokud údržba vyžaduje oddělení objímky od kulového čepu, trvalá sestava ES tento požadavek nesplňuje jednoduše proto, že pasuje na tyč.

Pro možnost rychlého odpojení zahrňte do výkresu instalovaný prostor kolem krytu. Kloub, který lze na lavici snadno uvolnit, může být za držákem nepřístupný. Raději porovnáme kompletní instalaci, než abychom považovali odpovídající závit za důkaz vhodnosti.

U sestav ve stylu DIN zadejte úplný typ. Náš katalog rozlišuje A/B/C od AS/BS/CS pomocí dodatečné bezpečnostní spony a identifikuje povrch klíče na čepech C/CS. Tyto funkce v popisu nákupu nevynechejte. Seznamy médií DINDIN 71805 jako standard pro pouzdra a pojistné kroužky s úhlovým kloubem; standardní identifikátor stále potřebuje odpovídající velikost a konfiguraci.

3. Před porovnáním katalogových hodnot si přečtěte cestu zatížení

Identifikujte sílu na kulovém kloubu, nejen nominální sílu pohonu nebo zatížení na jiné části mechanismu. Zaznamenejte jeho směr vzhledem k čepu a patici, zda se obrací a zda rozjezd, zastavení nebo náraz vytváří vyšší vrchol.

Do této recenze zahrňte nosnou konzolu a montážní závit. Posun mezi silou spoje a podporou vytváří moment. Zvětšení velikosti kulového kloubu automaticky nevyřeší přetíženou konzolu nebo nevhodné uspořádání montáže.

Geometrie táhla může změnit požadovanou sílu

Pro ideální rovinné spojení, zanedbávání tření a setrvačnosti, síla působící na dálkurz čepu vytváří točivý momentTpodleT = rF sin θ. Zde je θ úhel mezi poloměrem od čepu a směrem síly. Toto následuje povztah točivého momentu vysvětlený OpenStax.

Jako příklad výpočtu předpokládejme, že mechanismus potřebuje 20 N·m při poloměru 50 mm. Při θ = 90° je požadovaná síla 400 N. Při θ = 30° je 800 N. Požadovaný krouticí moment se nezměnil; méně příznivá geometrie zdvojnásobuje sílu.

Tento výpočet nevybírá produkt ani nebere v úvahu rázy, únavu, tření nebo zrychlení. Jeho účelem je ukázat, proč musí kontrola zatížení pokrývat cestovní rozsah. Mechanismus přibližující se k přímce nebo k úvrati vyžaduje zvláštní pozornost, protože užitečné momentové rameno klesá.

Stejný závit, různé publikované hodnoty tahu a smyku

Naše QI250 a QD250 sdílejí níže uvedená označení závitů, ale jejich katalogové hodnoty se liší. ES250 a FS250 také používají tato označení závitů. Díky tomu jsou tyto čtyři modely užitečné pro kontrolu limitů srovnání pouze s vlákny.

Zdroj: propojené tabulky modelu Dongzhou. Významy jednotek a sloupců jsou zachovány tak, jak byly zveřejněny. Hodnoty platí pro pojmenované řádky, ne pro každou velikost v rámci každé rodiny.

Doporučujeme porovnat kompletní model, jeho testovací základ a jeho instalaci. Vyšší publikovaná hodnota tahu u QD250 než u QI250 nezakládá delší životnost. Stejně tak tahová hodnota FS250 neznamená, že jeho retenční konstrukce nenahrazuje požadovanou funkci rychlého uvolnění.

4. Zkontrolujte pohyb a vůli po celé dráze

Úhlový pohyb kloubu a úhel přenosu táhla popisují různé věci. Úhlový pohyb se týká čepu vzhledem k objímce. Úhel přenosu se týká směru síly vzhledem k páce nebo klice. Absolvování jedné kontroly nezakládá druhou.

Zkontrolujte počáteční a koncovou polohu a poté cestu mezi nimi. Mezilehlé polohy mohou umístit pouzdro, rameno čepu nebo botu blíže k sousednímu hardwaru než kterákoli koncová poloha. Pro pohyb ve více než jedné rovině použijte skutečnou trojrozměrnou sestavu.

• Během pohybu kontrolujte krk a rameno čepu proti otvoru zásuvky.
• Do obalu přiložte pojistnou matici, montážní držák, upevňovací prvky a případnou ochrannou manžetu.
• Ponechte prostor pro ovládání uvolňovacího pouzdra nebo přístup k upevňovacímu hardwaru.
• Kontrolujte tolerance a variace sestavy, spíše než akceptujte pouze nominální vůli CAD.

Doporučujeme oddělit dva přehledy výkresů: volný prostor při provozu a přístup při údržbě. Rychloupínací spoj se může volně pohybovat, ale nelze jej odpojit bez odstranění jiné části stroje.

U podporovaných víček nebo krytů jekoncovka plynové pružiny a vedení montážního držákurozšiřuje tuto kontrolu na dva montážní body a okolní konstrukci.

5. Přizpůsobte obě rozhraní, ne pouze jedno vlákno

Zapište si připojení zásuvky a připojení čepu samostatně. Odpovídající průměr na jedné straně neříká nic o stoupání, závitu, záběru nebo montážní geometrii druhé strany.

Přečtěte si kompletní označení vlákna

V katalogovém příkladu 1/4-28 označuje jmenovitý čtvrtpalcový průměr s 28 závity na palec. Označení 2B a 2A označují třídy vnitřních a vnějších závitů. ASMEObsah B1.1-2024rozlišit tabulky vnějších závitů třídy 2A a vnitřních závitů třídy 2B. Přeneste celý popisek do výkresu spíše než jej zkracujte na „čtvrtpalcový závit“.

Jako samostatný požadavek zkontrolujte ruku závitu. Dongzhou uvádí alternativu levého závitu pro několik rodin; to neznamená, že každá skladovaná konfigurace má levý závit. Nastavitelné táhlo také vyžaduje uzamykací uspořádání a odpovídající záběr na jeho konečné instalované délce.

Rozměry, které rozhodují o tom, zda sestava sedí

Porovnejte velikost koule a umístění středu koule vzhledem ke každé montážní ploše. Poté zkontrolujte dostupnou délku závitu čepu, polohu ramene, tloušťku konzoly a uspořádání matic. Čep, který se zašroubuje do držáku, může stále umístit střed koule na špatné místo.

Štítky používané pro katalogové rozměry se mezi sériemi liší. Porovnejte odpovídající prvky výkresu, nikoli pouze sloupce s podobnými písmeny. K zakoupení samostatněZásuvka DIN 71805aSvorník DIN 71803, stanovte velikost protilehlé kuličky/objímky a také obě vnější rozhraní.

Například našeTabulka DIN 71802páry d1 = 8 se závitem M5 d2 v jeho první velikostní řadě. Určete odpovídající rozměry výkresu a typ sestavy, nikoli objednávání pouze podle M5.

6. Specifikujte materiály a ochranu podle komponent

Kulový kloub je sestava, proto určete jeho části jednotlivě. "Nerezový kulový kloub" je příliš široký, pokud konstrukce vyžaduje konkrétní materiál pro objímku, čep, pružinu a jakýkoli samostatný upevňovací materiál.

Naše stránky QI a QD uvádějí materiál objímky Q235A, ocelové čepy třídy 45, ocelové pláště třídy 20 a nerezové pružiny 304 v jejich standardních materiálových popisech. Uvádějí také nerezové alternativy 303, 304 nebo 316 pro objímku a kolík s pasivací. Tyto alternativy neprokazují, že každá část sestavy je nerezavějící 316. VizSeznam materiálů QIaSeznam materiálů QD.

U specifikace pro venkovní použití nebo oplachování popište expozici a následky koroze. Uveďte, zda se jedná o kosmetický vzhled, zadření závitu, operaci zadržení nebo pohyb na kulovém rozhraní. To dává materiálu a závěrečné diskusi definovaný cíl přijetí.

Ochranná bota není úplnou environmentální specifikací

Popis ES a FS identifikuje neoprenové kamaše, které pomáhají odolávat znečištění nečistotami. Tato vlastnost nestanoví stupeň ochrany proti vniknutí, chemickou kompatibilitu nebo limit provozní teploty pro celou sestavu. Tyto vlastnosti potřebují své vlastní specifikace.

Stejně tak katalogové prohlášení, že spoj je naplněn mazivem, nestanoví pro váš stroj doživotní interval mazání. Definujte pohybový vzorec a prostředí a poté odsouhlaste požadavky na údržbu vybrané konstrukce.

Pokud specifikace nátěru používá testování solnou mlhou, definujte dobu trvání expozice a kritérium vyhovění/nevyhovění, než abyste požadovali pouze „vyhovující solné mlze“. ASTMPoznámky k významu a rozsahu B117vysvětlit, že samostatné výsledky solného spreje nepředpovídají spolehlivě výkon v přirozeném prostředí a že praxe nepředepisuje dobu expozice produktu. Zkušební hodiny by se neměly převádět na slíbený počet let provozu venku.

7. Potvrďte sestavení a odešlete užitečný RFQ

Před přijetím modelu si ověřte, že dodaná sestava odpovídá zadané upevňovací konstrukci a že její protilehlá rozhraní souhlasí s výkresem. Po instalaci zkontrolujte pohyb po požadované dráze a ověřte, že upevňovací prvky jsou správně namontovány pomocí příslušného montážního postupu.

Odpojte kloub až poté, co je stroj v definovaném stavu bezpečné údržby a je odstraněno zatížení táhla. Mechanismus rychlého uvolnění není oprávnění k oddělení načteného připojení.

Nabízímepřizpůsobené spojovací díly na základě výkresů nebo vzorků. Pokud je to možné, doporučujeme zaslat vzorek spolu s rozměrovým výkresem: vzorek ukazuje fyzickou konstrukci, zatímco výkres definuje požadovaná rozhraní a akceptační kritéria. Nášprůvodce RFQ výkres versus vzorekvysvětluje tento rozdíl podrobněji.