Hur man bygger din allt riktigt riktigt snabbt (14 / 19 steg)

Steg 14: Roterande delar: Live axlar och lager

Oavsett hur mycket jag harpa på fördelarna med fasta axlar, finns det några gånger när en roterande (live) axel är bara bekvämare eller mer rimligt för situationen. Till exempel nästan varje gång du arbetar med gränssnitt direkt till en inriktad motor utgående axel (till exempel köra ett hjul eller slutet effektor direkt), motor egen utgång lagren bör kompletteras med ett yttre stöd, och det enda sättet att göra det är att hänga i andra änden av axeln i betydelse. Här är några små klimpar av kunskap som jag har hittat för att vara relevanta när du skapar något som har spinning schakt i lager.

Hur man utformar kullager och stöd för Realsies

Lager är en kritisk del till rätt maskin funktion att det finns ett omfattande område av iscensätta tillägnad dem. Det är användbart att granska grunderna- kapitel 10 (allt om lager), särskilt från sidan 12 ner. Dessutom en dos av Saint Venant principen i kapitel 3 är viktigt, särskilt som rör montering kullager (från sidan 12-19). SVP är i grunden principen bakom "om du gör något stöds inte för de flesta av dess längd, det kommer att böja".

Takeaway från att läsning är ungefär så här:

Utrymme din lager för bästa stöd, men inte för långt ut.

Namnet för en med stöd för en axel är en spak och fulcrum. Du antagligen att riva bollar rätt ur din uthärda eller på minst slipa upp tävlingarna mycket snabbt. Även tunga gjutjärn kudde block lager som finns i industriella kataloger är ofta bara ett lager, avsedda att användas i par placerade långt ifrån varandra eller på båda sidor av en last (dubbel-stöds!).

Många saker som verkar vara ett lager på utsidan (som en gearmotor utgående axel) är faktiskt två dolda skickligt sida vid sida, och detta lurar många nya byggare. Om det är en med, då blir det mycket lång tid att agera som två fördelade dem: se bild 7 ett exempel!

Det är viktigt att inte gå överbord med detta, naturligtvis. Om två lagren placeras mycket långt ifrån varandra (generellt större än 5 axel diametrar, definitivt av 10), sedan axeln i mitten tenderar att böja när en belastning appliceras, igen vridande på din uthärda tävlingarna.

Glidlager binds med den minsta av avvikelser

Hittills vi har pratat uteslutande om rullande element lager, men en viktig del av många mekaniska system är fortfarande fast kullager (ibland kallad bussningar). Vanligen tillverkade av brons eller låg friktion plast, är detta klassiker av industrin, med väl gjorda och smorda som gränsar till att vara hydrodynamiska lager.

Den negativa sidan är att de kommer att binda med mycket små toleranser för misspassning. Även med smörjning, kan en något bendy ram utöva svår ojämn lastning styrkor på lagret och pressa smörjningen ut. Därför, för att använda ett Glidlager, ansluter sig till reglerna för stabilitet och observera SVP är ännu mer kritisk.

Plast bussningar har varit mycket värre när det gäller bindande än brons/järn bussningar, i min egen erfarenhet. Detta troligen på grund av den plast som lätt deformerbara, vrida en mild feljustering in i en enorm friktion-lastad kontaktyta. Som visat i steg 12, är ett sätt att lösa detta problem att göra plast uthärda ytbehandlar enorma, vilja en full axeldiameter i bredd, och utrymme dem noga. Styvare plast som Delrin och kika också prestera bättre än en mjukare plast Bussning material som nylon.

Ett alternativ till delvis mildra detta problem använder gummi-backed bussningar som självinställande i mycket liten utsträckning, bokstavligen: normalt 3-5 grader är högst. Men de är mycket dyrare än en typisk omonterade brons Bussning: $3-4 varje vs. ungefär $1.

Rullningslager element kan tolerera vissa feljustering, men kräver mer precision för användning på något sätt

Vad detta är egentligen betyder rullande element kullager misslyckas mer graciöst om feljusterade. Eftersom rullande friktion är i allmänhet en beställa av storlek mindre än glidande friktion, kan ett kullager av misstag feljusterade, sätta under enorm stress, och fortfarande rulla och ge illusionen av funktionalitet. Detta kan vara tillräckligt för de flesta tillämpningar, men med livet kommer bli mycket begränsad.

Omonterade kullager är svåra att använda på grund av deras precision installationskrav. I allmänhet uthärda är press-fit in fästbult. Problemet är att precisionen i detta hål måste ofta inom 0,001"(0,025 mm). För löst och bär är inte balanserade, men för hårt och det kan komprimera tävlingarna och orsaka bäringen till urarta till något mindre användbart om en solid bit av stål. Till exempel, jag använder vanligtvis en tråkig huvud (exempel video) för att göra en precision hål ner till den +/-0.0005 utbud för att bära tryck passar.

Miniatyr monterade lager är också svårt att hitta, eftersom de flesta produkter är stora gjutjärn bitar för industrin. Det är möjligt att bädda in lager i laserskuren eller vattenjet-cut bitar, men måste uppmärksammas att toleranserna av processen (se steg 6) och en "fit gauge" måste göras att avgöra vilken passform är korrekt. Med detta, men kan du göra din egen anpassade uthärda flänsar med hjälp av någon storlek betydelse.

Till exempel Chibikart har en hel del uthärda/Bussning tryck passar, en som använder fläns 1/2" bar lager för att stödja de styrning grundpelare (bilder 10 & 11)

Flänsad lager är lätt att installera

Några lager och bussningar kommer med flänsar eller behållande ringar på deras yttre lopp vilket gör det lätt att trycka direkt i en (passande storlek) hål till en känd djup. Om flänsad lager används ansikte mot ansikte, de kan stödja (axialtryck, krafter i riktning mot axeln) laddar mer tillförlitligt än lager helt enkelt pressas in i deras hus.

I tum, gemensamma flänsad kullager betecknas "FRx" där x är ett nummer som är i lagret i multipel av 1/16" hål. Så är FR8 betydelse en flänsad 1/2" bore uthärda. McMaster och VXB är två platser som har gott om flänsad kullager (och bussningar)

Vänta... Vad är betydelse?

Om du vill göra några mer läsning på vilka typer av kullager det är i världen, eller varför din uthärda har en massa bokstäver efter det (e.g. 6803-2RS) är en bra plats att leta Gizmology .net 's anteckningar på kullager, en annan utmärkt sammanställning av teknisk kunskap.