Abstrak
Tujuan dari penemuan ini adalah untuk menyediakan bantalan rol tirus berumur panjang yang terdiri dari rol dengan permukaan cembung besar dengan biaya rendah, lebih disukai sebagai bantalan rol tirus untuk menopang sebagian batang transmisi otomotif. Permukaan perifer rol (3) pada bantalan rol tirus diproses menjadi permukaan cembung dengan cara digerinda, dan kemudian diproses secara halus dengan pemolesan drum atau pemolesan laras untuk menghindari meninggalkan garis-garis gerinda.
Keterangan
Bantalan rol kerucut dan metode pemesinan untuk rol tirus
bidang teknis
Penemuan saat ini berkaitan dengan bantalan rol tirus yang cocok untuk menopang, misalnya, sebagian batang transmisi otomotif yang digunakan dalam ketidakselarasan yang signifikan, dan metode untuk memproses rol tirusnya.
Teknologi latar belakang
Gambar 3 menunjukkan contoh bantalan rol tirus yang digunakan dalam bagian batang transmisi manual yang umum. Bantalan memiliki rol tirus 3 yang dipegang oleh rumah 4 dan ditempatkan di antara cincin bagian dalam 1 dan cincin bagian luar 2. Cincin bagian dalam 2 memiliki permukaan rel kerucut 1a, dan permukaan cincin poros besar 1b disediakan pada sisi diameter besar. Cincin bagian luar 2 bukanlah komponen independen, lebih tepatnya, permukaan bagian dalam bantalan membentuk cincin bagian luar 2. Karena kendala struktural transmisi, bantalan yang digunakan untuk bagian tersebut tidak dapat dirancang dengan tinggi penampang melintang H yang lebih tebal. Namun, karena ditempatkan di lingkungan beban berat, ia harus memiliki kapasitas beban tinggi, sehingga bantalan rol tirus memiliki lebar bantalan yang lebar dan rol tipis dan panjang 3. Misalnya, rol memiliki bentuk ramping, di mana panjang rol lebih besar dari dua kali diameter rol.
Secara umum, jika tidak disediakan oleh produsen bantalan, permukaan bagian dalam cincin luar 2 (permukaan bagian dalam roda gigi) tidak memiliki mahkota yang sesuai untuk bantalan. Sementara itu, karena ketidakselarasan yang signifikan dan rol yang memanjang dari jenis bantalan rol tirus ini, diperlukan bahwa jenis bantalan rol tirus ini menyediakan beberapa kemampuan anti-miring. Oleh karena itu, seperti yang ditunjukkan dengan jelas pada Gambar 4 (A), permukaan cembung yang lebih besar dari permukaan cembung biasa diterapkan pada permukaan perifer rol 3. Rol tirus yang diproses mahkota 3 bersinggungan dengan permukaan rel 1a dan 2a dari cincin bagian dalam 1 dan cincin luar 2 di area kontak tertentu yang memanjang secara radial dari tengah arah longitudinalnya. Karena penyimpangan sumbu yang terlibat dalam permukaan bagian dalam cincin bagian dalam 1, posisi tangensial P dapat bergeser.
Sementara itu, selama pengoperasian, rol 3 dari bantalan rol tirus digerakkan dan diputar oleh permukaan rel 1a dari cincin bagian dalam 1 atau permukaan rel 2a dari cincin bagian luar 2. Geseran antara permukaan ujung besar 3a rol 3 dan permukaan 1b dari cincin poros besar dari cincin bagian dalam 1 membentuk bagian yang digunakan untuk menahan hambatan yang dihasilkan oleh putaran rol 3.
Saat posisi tangensial P semakin dekat ke sisi diameter kecil cincin bagian dalam 1, jarak antara permukaan poros besar 1b dan posisi tangensial P yang menghasilkan resistansi menjadi lebih panjang. Oleh karena itu, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4 (B), rol tirus 3 rentan terhadap deviasi (sudut miring θ). Saat rol 3 menjadi lebih panjang, tren ini menjadi menonjol.
Selain itu, jika terjadi ketidakselarasan akibat deviasi poros, seperti yang ditunjukkan oleh titik P1 dan P2 pada Gambar 4 (A), titik kontak antara cincin bagian dalam 1 dan cincin bagian luar 2 serta rol tirus 3 dapat dipisahkan pada sisi diameter kecil dan sisi diameter besar. Dalam hal ini, gaya penggerak bekerja secara langsung sebagai gaya yang menyebabkan rol tirus 3 miring.
Batang transmisi secara struktural dapat memiliki sejumlah besar defleksi poros yang disebabkan oleh beban roda gigi. Hal ini dapat dengan mudah menyebabkan kesalahan sudut dalam bantalan, yang mengakibatkan penyimpangan rol 3. Jika rol 3 miring, yang disebut penggerindaan terjadi antara permukaan ujung rol 3a dan permukaan 1b dari cincin poros besar. Selain itu, jika terjadi selip antara permukaan kontak rol 3 dan permukaan lintasan 1a dan 2a dari cincin bagian dalam 1 dan cincin bagian luar 2, hal itu akan menyebabkan terkelupas, tercoreng, dan bahkan terlepas. Hal ini dapat berdampak buruk pada masa pakai bantalan.
Untuk bantalan rol tirus tradisional, langkah-langkah berikut telah diambil untuk memecahkan masalah ini: (1) mengatur alur pada bagian cincin poros; (2) Menerapkan permukaan cembung yang lebih besar ke rol; (3) Menggunakan rol tipe split (lihat Publikasi Paten Jepang 2003-184885); (4) Mengurangi kekasaran permukaan lintasan cincin bantalan dan menambah jumlah oli pelumas.
Akan tetapi, bantalan sering kali mengalami beban berat, tetapi bantalan tidak dapat dirancang agar memiliki tinggi penampang melintang H yang lebih tebal (Gambar 3), sehingga hanya membuat lebarnya lebih panjang. Dalam lingkungan seperti itu, langkah-langkah yang tercantum di atas tidak cukup untuk mengatasi masalah ini.
Misalnya, memiliki permukaan cembung dengan dimensi yang lebih besar dari ukuran yang ditentukan pada rol akan menghasilkan kekasaran yang tidak merata pada permukaan kontak rol, yang membuat rol rentan terhadap kerusakan pada permukaan ini (lihat Publikasi Paten Jepang {{0}}). Selain itu, mengurangi kekasaran seluruh permukaan rol agar memiliki tinggi sepuluh titik yang tidak teratur sebesar 0,4 μ m atau kurang (dengan kekasaran rata-rata 0,08 μ m atau kurang pada garis tengah) akan mengakibatkan peningkatan biaya yang signifikan. Bahkan rol yang dirakit pun memiliki masalah biaya yang serupa.
Ringkasan penemuan
Bantalan rol tirus yang digunakan dalam mobil biasanya memiliki permukaan cembung melalui superproses karena diproduksi secara massal. Akan tetapi, sulit untuk memproduksi permukaan cembung berukuran besar hanya dengan menggunakan superproses. Oleh karena itu, jika diperlukan permukaan cembung besar seperti yang dijelaskan di atas, metode penggilingan terlebih dahulu untuk membentuk permukaan cembung dan kemudian pemesinan super pada permukaan cembung dapat dipertimbangkan. Akan tetapi, memerlukan peralatan khusus untuk melakukan pemesinan super pada seluruh permukaan dengan konveksitas besar mengakibatkan peningkatan biaya yang signifikan.
Sementara itu, meskipun pemesinan super parsial daripada pemesinan super lengkap dilakukan untuk menghindari penggunaan peralatan khusus, tidak dapat dihindari bahwa area yang tidak mengalami pemesinan super akan menyebabkan kerusakan terkelupas pada permukaan lintasan, sehingga mengakibatkan umur bantalan yang lebih pendek.
Penemuan saat ini cocok untuk bantalan rol tirus yang digunakan untuk menopang bagian batang transmisi mobil, dan bertujuan untuk menyediakan bantalan rol tirus berumur panjang dengan rol permukaan cembung besar dengan biaya rendah.
Untuk menangani permasalahan tersebut di atas, penemuan saat ini menyediakan bantalan rol tirus dengan rol tirus, yang masing-masingnya digiling hingga menjadi permukaan cembung dan dipoles hingga tuntas dengan pemolesan barel atau pemolesan barel, sehingga tidak meninggalkan garis-garis gerinda pada permukaan (aspek pertama dari penemuan saat ini).
Pemolesan rol atau pemolesan laras dapat diselesaikan dengan cara apa pun, tanpa dibatasi pada metode tertentu. Misalnya, pemolesan drum dapat berupa tipe fluida, tipe sentrifugal, tipe getaran, atau tipe putar. Selain itu, pelapisan berbasis MoS2 dapat digunakan bersamaan dengan pemolesan drum atau pemolesan laras (aspek kedua dari penemuan saat ini).
Di samping itu, penemuan saat ini menyediakan metode untuk memproses rol bantalan rol tirus, yang mana masing-masing rol dikerjakan secara cembung dengan penggilingan, dan dikerjakan secara presisi dengan pemolesan drum atau pemolesan barel untuk menghindari tertinggalnya garis-garis penggilingan pada permukaan (aspek ketiga dari penemuan saat ini).
Dalam menerapkan metode pemrosesan, pelapisan berbasis MoS2 dapat diterapkan bersamaan dengan pemolesan drum atau pemolesan laras (aspek keempat dari penemuan saat ini).
Bantalan rol tirus dari penemuan saat ini cocok untuk menopang bagian batang transmisi mobil, dan dapat juga digunakan untuk keperluan lain.
Alih-alih pemesinan ultra-halus, dengan menggunakan pemolesan drum atau pemolesan barel untuk menggiling dan menyelesaikan permukaan rol, permukaan cembung besar terbentuk pada rol, yang dapat menyediakan bantalan rol tirus anti miring dengan biaya rendah tanpa menyebabkan masalah apa pun seperti masa pakai yang lebih pendek dan kerusakan yang disebabkan oleh terkelupas.
Ilustrasi
Gambar 1 menunjukkan diagram alir pemesinan rol tirus.
Gambar 2 mengilustrasikan hasil uji pengelupasan pada bantalan rol tirus.
Gambar 3 menunjukkan tampilan penampang bantalan rol tirus yang digunakan untuk menopang bagian batang transmisi otomotif pada umumnya.
Gambar 4A merupakan tampilan samping rol tirus dengan permukaan cembung, dan Gambar 4B merupakan tampilan denah rol tirus dengan permukaan cembung.
Metode implementasi spesifik
Berikut ini akan merujuk pada gambar-gambar terlampir untuk menggambarkan perwujudan penemuan saat ini.
Gambar 1 menunjukkan metode untuk memproses rol pada bantalan rol tirus dari penemuan saat ini. Pertama, gunakan penggilingan untuk memproses permukaan cembung rol tirus. Selanjutnya, lanjutkan dengan melakukan pemolesan drum atau pemolesan barel pada permukaan rol tirus dengan pemesinan cembung hingga garis-garis penggilingan menghilang.
Pasang bantalan rol tirus menggunakan rol yang telah diproses yang disebutkan di atas dan uji kerusakan akibat terkelupas pada bantalan. Gambar 2 menunjukkan bantalan C yang terkait dengan penemuan saat ini dan bantalan A yang diuji sebagai contoh pembanding dalam kondisi yang sama B. Hasil percobaan dibandingkan dengan D. Setiap rol bantalan A hingga D memiliki permukaan cembung yang sama yang dibentuk dengan penggilingan.
Seluruh permukaan cembung bantalan A dikerjakan dengan sangat halus melalui pemesinan super rol. Kekasaran permukaan keseluruhannya bagus, tetapi diperlukan pemesinan berbiaya tinggi untuk bantalan tersebut. Pada bantalan B, hanya bagian tengah permukaan cembung rol yang dikerjakan dengan presisi melalui pemesinan super, menyisakan beberapa garis gerinda. Bantalan C memiliki seluruh rol yang dikerjakan dengan presisi melalui pemrosesan laras, dan dibandingkan dengan penggunaan pemesinan super, seluruh kekasaran permukaannya lebih tinggi dan tidak ada garis gerinda yang tersisa. Bantalan D memiliki rol yang belum diproses kecuali permukaan cembungnya. Dibandingkan dengan kekasaran bantalan C, kekasarannya lebih kecil, tetapi beberapa garis gerinda tetap ada di seluruh permukaan.
Percobaan ini mengungkap bahwa keberadaan garis-garis gerinda mengakibatkan kerusakan terkelupas, dan ketiadaan garis-garis gerinda tidak mengakibatkan kerusakan terkelupas sekalipun permukaannya kasar.
Dengan asumsi bahwa ujung strip mengalami erosi dan penggilingan, yang menyebabkan terlepasnya permukaan orbital objek yang berlawanan, yaitu cincin bagian dalam dan luar. Sebagai dukungan untuk hipotesis ini, ketika membandingkan kemiringan (Rsk), ditemukan bahwa bantalan C adalah -2.6 karena tonjolannya diratakan oleh mesin drum. Ini berarti bahwa permukaannya dalam keadaan cekung (tonjolan garis penggilingan menjadi bulat). Di sisi lain, bantalan D adalah -0.3 karena belum mengalami pemrosesan apa pun selain penggilingan. Ini berarti bahwa permukaannya berada dalam keadaan di mana tonjolan dan depresi hampir pada ketinggian yang sama (tonjolan garis penggilingan menjadi lebih tajam).
Singkatnya, menyediakan pemesinan presisi dengan meratakan tonjolan yang disebabkan oleh penggilingan menggunakan pemesinan drum dapat menghasilkan produksi bantalan berbiaya rendah termasuk rol dengan permukaan cembung besar yang tidak menimbulkan masalah seperti kerusakan terkelupas.
Selain itu, dalam kasus penggunaan bantalan rol tirus tanpa pelumasan yang memadai, pelapisan dengan molibdenum disulfida (MoS2) dapat digunakan untuk pemolesan sentuhan akhir bersama dengan pemolesan drum atau pemolesan laras untuk mengurangi keausan rol yang disebabkan oleh ketidaksejajaran. Karena proses pelapisan ini dapat dilakukan bersama dengan pemolesan drum atau pemolesan laras, langkah-langkah ketahanan aus dapat dilakukan dengan cara yang murah dan efektif tanpa memerlukan langkah pemrosesan tambahan.
Uraian di atas hanya diberikan untuk satu perwujudan dari penemuan saat ini. Penemuan saat ini tidak terbatas pada perwujudan di atas dan dapat dimodifikasi dalam berbagai bentuk, selama tetap konsisten dengan ide-ide teknis yang dijelaskan dalam klaim.
2024 1 JuniRekomendasi Produk WBM Minggu Ini:
Cetakan Gulung:
Sebagai salah satu produsen peralatan profesional, menyediakan cetakan gulung dengan kekerasan tinggi, pengiriman cepat, dan layanan yang baik.
https://www.bearingroller.com/tools/rolling-dies.html
