Comment roulement à billes est fait - la fabrication, la fabrication, utilisé, pièces, dimensions, industrie, machine

Contexte

Il y a des milliers de tailles, formes et types de roulements; roulements à billes, les roulements à rouleaux, roulements à aiguilles, et des roulements à rouleaux coniques sont les principaux types. Les tailles courent de suffisamment petit pour fonctionner des moteurs miniatures à d'énormes roulements utilisés pour soutenir les parties tournantes dans les centrales hydro-électriques; ces grands paliers peuvent être dix pieds (3,04 mètres) de diamètre et nécessitent une grue à installer. Les tailles les plus courantes peuvent être tenues facilement dans une main et sont utilisés dans des choses comme des moteurs électriques.

Cet article décrit uniquement les roulements à billes. Dans ces paliers, la partie de roulement est une bille qui roule entre les bagues intérieure et extérieure appelées races. Les billes sont maintenues par une cage, ce qui les maintient régulièrement espacées autour des courses. En plus de ces parties, il y a beaucoup de pièces en option pour roulements spéciaux, comme les phoques pour garder l'huile ou de la graisse et les impuretés, ou vis pour maintenir un roulement en place. Nous avons gagné # x0027; vous inquiétez pas ici de ces extras de fantaisie.

Matières premières

Presque toutes les parties de tous les roulements à billes sont en acier. Étant donné que le roulement doit résister à beaucoup de stress, il doit être en acier très forte. La classification standard de l'industrie de l'acier dans ces paliers est 52100, ce qui signifie qu'il a un pour cent de chrome et un pour cent de carbone (appelés alliages lorsqu'il est ajouté à l'acier de base). Cet acier peut être très dur et difficile par traitement thermique. Où rouiller peut-être un problème, les paliers sont fabriqués à partir de 440C en acier inoxydable.

La cage pour les billes est traditionnellement en acier mince, mais certains roulements utilisent maintenant des cages en plastique moulé, car ils coûtent moins cher à faire et provoquer moins de friction.

la fabrication
Processus

Il y a quatre parties principales à un roulement à billes standard: la bague extérieure, les billes de roulement, la bague intérieure et la cage.

• 1 Les deux courses sont faites presque de la même manière. Comme ils sont les deux bagues d'acier, le procédé commence avec un tube d'acier d'une taille appropriée. machines automatiques similaires à tours utilisent des outils de coupe pour couper la forme de base de la course, laissant toutes les dimensions un peu trop grandes. La raison pour les laisser trop grand est que les courses doivent être traités thermiquement avant d'être terminé, et l'acier

De manière surprenante, les billes de roulement commencent aussi épais fil d'acier. Puis, dans un processus de matriçage à froid, le fil est coupé en petits morceaux écrasés entre deux matrices en acier. Le résultat est une balle qui ressemble à la planète Saturne, avec un anneau autour de son milieu appelé # X0022;. Flash # x0022;

funes habituellement au cours de ce processus. Ils peuvent être usinées à leur taille finale après traitement thermique.

2 Les courses coupées bruts sont placés dans un four de traitement thermique à environ 1.550 degrés Fahrenheit (843 degrés Celsius) pendant plusieurs heures (en fonction de la taille des parties), puis plongé dans un bain d'huile pour les refroidir et les rendre très difficile. Ce durcissement rend aussi fragile, donc l'étape suivante consiste à les tempérer. Cela se fait en les chauffant dans un second four à environ 300 degrés Fahrenheit (148,8 degrés Celsius), puis les laisser refroidir à l'air. Ce tout le processus de traitement thermique fait des pièces qui sont à la fois dur et dur.

3 Une fois le processus de traitement thermique, les courses sont prêts pour la finition. Cependant, les courses sont maintenant trop difficiles à couper avec des outils de coupe, de sorte que le reste du travail doit être fait avec des meules. Ce sont un peu comme ce que vous trouveriez dans un magasin pour l'affûtage des forets et des outils, sauf que plusieurs types et formes différentes sont nécessaires pour terminer les courses. Presque tous les endroits sur la course est terminée par broyage, ce qui laisse une surface très lisse, précis. Les surfaces sur lesquelles le palier se monte dans la machine doit être très ronde, et les côtés doivent être planes. La surface que les billes roulent sur terre est d'abord, puis rodée. Cela signifie qu'une suspension abrasive très fine est utilisée pour polir les courses pendant plusieurs heures pour obtenir près d'un fini miroir. À ce stade, les courses sont terminées, et prêt à être mis en place avec les boules.

• 4 Les balles sont un peu plus difficile à faire, même si leur forme est très simple. De manière surprenante, les billes commencent comme fil épais. Ce fil est alimenté à partir d'un rouleau dans une machine qui coupe un morceau court, et écrase ensuite les deux extrémités en direction du milieu. Ce processus est appelé cap froid. Son nom vient du fait que le fil n'est pas

Le renflement vers le milieu des billes de roulement est éliminé dans un proess d'usinage. Les billes sont placées dans des rainures grossières entre deux disques en fonte. Un disque tourne alors que l'autre est stationnaire; le frottement supprime le flash. A partir de là, les boules sont traités à la chaleur, la terre, et rodée, ce qui laisse les boules avec une finition très lisse.

chauffé avant d'être fracassé, et que l'utilisation initiale du processus était de mettre les têtes sur les ongles (qui est encore comment cela est fait). En tout cas, les boules ressemblent maintenant à la planète Saturne, avec un anneau autour du milieu appelé # X0022;. Flash # x0022;

5 Le premier processus d'usinage supprime ce flash. Les roulements à billes sont placés entre les faces de deux disques en fonte, où ils roulent dans des rainures. L'intérieur des rainures sont rugueuses, qui déchire le flash des balles. Une roue tourne, tandis que l'autre reste encore. La roue fixe comporte des trous à travers elle de sorte que les billes peuvent être introduits dans et retirés des rainures. Un transporteur spécial alimente balles dans un trou, les billes hochet autour de la rainure, puis sortent de l'autre trou. Ils sont ensuite réinjectés dans le convoyeur pour de nombreux voyages à travers les rainures de roue, jusqu'à ce qu'ils aient été coupés pour être assez ronde, presque à la bonne taille, et le flash est complètement disparu. Encore une fois, les balles sont laissées surdimensionnée afin qu'ils puissent être broyés à leur taille finale après le traitement thermique. La quantité d'acier gauche pour la finition est pas grand-chose; seulement environ 8/1000 de pouce (0,02 centimètre), qui est à peu près aussi épaisses que les deux feuilles de papier.

6 Le processus de traitement thermique pour les billes est similaire à celui utilisé pour les courses, puisque le type d'acier est le même, et il est préférable d'avoir toutes les pièces portent à peu près au même rythme. Comme les courses, les balles deviennent durs et difficiles après le traitement thermique et de trempe. Après traitement thermique, les boules sont replacées dans une machine qui fonctionne de la même manière que le déménageur flash, sauf que les roues sont des meules au lieu des roues de coupe. Ces roues grincent les balles, de sorte qu'ils sont ronds et dans quelques dix millièmes de pouce de leur taille finale.

7 Après cela, les billes sont déplacées à une machine de rodage, qui a coulé roues de fer et utilise le même composé de rodage abrasif est utilisé sur les courses. Ici, ils seront rodés pour 8-10 heures, selon

Les quatre parties d'un roulement à billes fini: bague intérieure, la bague extérieure, la cage et billes.

comment un roulement précis, ils sont faits pour. Encore une fois, le résultat est en acier qui est extrêmement lisse.

• 8 cages en acier sont estampées en tôle assez mince, un peu comme un emporte-pièce, puis pliées à leur forme finale dans une filière. Une matrice est constituée de deux pièces d'acier qui correspondent ensemble, avec un trou de la forme de la pièce finie découpé à l'intérieur. Lorsque la cage est placée entre les deux et la matrice est fermée, la cage est coudée à la forme du trou à l'intérieur. La filière est ensuite ouverte et la pièce finie est retirée, prêt à assembler.
• 9 cages en plastique sont généralement fabriqués par un procédé appelé moulage par injection. Dans ce procédé, un moule métallique creux est rempli en injectant du plastique fondu en elle, et de le laisser durcir. Le moule est ouvert, et la cage est démoulée finie, prêt pour l'assemblage.

Contrôle de qualité

Ayant décision est une entreprise très précise. Les tests sont effectués sur des échantillons de l'acier à venir à l'usine pour vous assurer qu'il a les bonnes quantités de métaux d'alliage en elle. Les essais de dureté et de ténacité sont également fait à plusieurs étapes du processus de traitement thermique. Il y a aussi beaucoup d'inspections le long de la façon de vous assurer que les tailles et les formes sont correctes. La surface des balles et où ils roulent sur les courses doit être exceptionnellement lisse. Les balles peuvent # x0027; t être de plus de 25 millionièmes autour d'un pouce, même pour un roulement peu coûteux. roulements à grande vitesse ou de précision ne sont autorisés que cinq millionièmes de pouce.

L'avenir

Les roulements à billes sont utilisés pendant de nombreuses années à venir, car ils sont très simples et sont devenus très peu coûteux à fabriquer. Certaines entreprises expérimentent de faire des boules dans l'espace sur la navette spatiale. Dans l'espace, blobs en fusion d'acier peuvent être crachent dans l'air, et la gravité zéro leur permet de flotter dans l'air. Les blobs font automatiquement des sphères parfaites alors qu'ils se refroidissent. Cependant, Voyage espace est encore cher, donc beaucoup de polissage peut être fait sur le terrain pour le coût d'une # X0022; # x0022 espace balle ;.

D'autres types de roulements sont à l'horizon, cependant. Roulements où les deux objets ne touchent jamais l'autre du tout sont efficaces pour courir, mais difficile à faire. Un type utilise des aimants qui poussent l'un de l'autre et peuvent être utilisés pour maintenir les choses à part. Voici comment la # X0022; mag-lev # x0022; (Par lévitation magnétique) trains sont construits. Un autre genre de forces de l'air dans un espace entre deux surfaces près du corps, ce qui les rend flottent les uns des autres sur un coussin d'air comprimé. Cependant, ces deux paliers sont beaucoup plus coûteux à construire et à exploiter que les humbles, roulements à billes de confiance.

Où En savoir plus

Eschmann, Paul. Ballon # X0026; Roulements à rouleaux: théorie, conception # X0026; Application, 2e éd.

Houghton, P. S. ball # X0026; Roulements à rouleaux. Elsevier Science Publishing Company, Inc. 1976.

Nisbet, T. S. ROULEMENTS. Oxford University Press, 1974.

périodiques

Articles Liés

• Comment balle de golf est fait - matériel, la fabrication, l'histoire, utilisé, pièces, procédure, les étapes, l'industrie,

• La fabrication du fromage - fabrication, la fabrication, l'histoire, utilisé, le traitement, la structure, le produit, la machine

• Comment tapis est fait -, rendant utilisés, dimensions, industrie, machines, matières premières