Имеет ли смысл менять ориентацию неподвижных компонентов подшипника для выравнивания износа?

Меня заинтриговал один из моментов, упомянутых в этом вопросе относительно заливки смазки , а именно:

[...] это означает, что шарикоподшипники должны распределять нагрузку по всей площади поверхности, тогда как ступицы осей и конусы получают нагрузку только в одной непрерывной полосе ограниченной площади.

(Кредит: Сэм )

Посылка этого утверждения мне понятна. В ступице колеса конусы/внутренние кольца подшипников прикреплены к оси, которая, в свою очередь, прикреплена к раме/вилке. Таким образом, шарики подшипника будут контактировать только с нижней половиной конуса, поскольку внутренний зазор подшипника означает, что его верхняя половина не нагружена, как показано на следующей диаграмме:

введите описание изображения здесь

Очевидно, что чашки/внешние кольца вращаются вместе с корпусом ступицы и, следовательно, имеют достаточно равномерно распределенный износ, поэтому они не имеют отношения к данному вопросу.

Представьте себе совершенно новое колесо (и, следовательно, ступицу), которое устанавливается в раму/вилку, а затем не снимается в течение некоторого периода езды, скажем, года жесткой езды. В это время можно было носить только эту конкретную часть конуса. Имеет ли смысл затем намеренно установить колесо в другом положении в какой-то момент времени, чтобы вместо этого можно было носить другую часть конуса?

Доведя ситуацию до крайности, представьте себе колесо, которое установлено, а затем больше никогда не снимается, пока не придет время заменить подшипник. Сможет ли гонщик продлить срок службы подшипников, установив колесо таким образом, чтобы ось поворачивалась на 180° от ее прежнего положения, чтобы использовать неизношенную сторону конуса?

Этот вопрос также может распространяться на другие велосипедные подшипники, такие как каретки, где чашки/внешние кольца изнашиваются только в нижней части. Можно ли извлечь подшипники, а затем переустановить их вверх дном, чтобы продлить срок их службы? Подшипники педалей также изнашиваются неравномерно из-за выбора положения ноги водителя.

Если вы не получите адекватного ответа здесь, рассмотрите возможность размещения на Engineering SE? Там есть бирка подшипника, и у меня сложилось впечатление, что некоторые инженеры специализируются на подшипниках. Я думаю, что это хороший вопрос, но мне не хватает технической подготовки, чтобы попытаться ответить, и я также не знаю, как именно его искать.

Ответы (2)

Да, этот эффект реален и может быть использован для незначительного продления срока службы неподвижной части подшипника.

В дополнение к распространению износа из места, загруженного гонщиком, в некоторых случаях это также позволяет другому месту на поверхности гонок принять на себя основную тяжесть проблем соосности в системе подшипников, то есть из-за несоосных дропаутов.

У меня нет данных, но я считаю, что этот эффект очень незначителен, поскольку он не будет надежно увеличивать интервал капитального ремонта, если вы вращаете конус, чтобы добраться до «свежего» места, и в этом нет необходимости беспокоиться о в исправном хабе.

Я бы подозревал, что ответ «да», но фактическая разница, вероятно, будет небольшой, а затраты на оплату труда дублируются.

Представьте себе подшипник с шариками подшипника и двумя дорожками качения. Ориентация шариков все время меняется, поэтому износ распределяется.

Одна из обойм будет вращаться (внешняя, если это ступичный подшипник, или внутренняя, если это подшипник каретки). Таким образом, эта обойма также будет распределять нагрузку.

А другая обойма будет стационарной, конус в ступичном подшипнике и чашка в каретке.

Я могу себе представить, что основная несущая зона изнашивается быстрее. Это позволит немного увеличить «раскачку» в настройке, при которой износ начинает ускоряться. Если вы повернули неподвижную гонку в сторону меньшего износа, натяжение/предварительный натяг все равно нужно было бы установить правильно.

Я чувствую, что слегка изношенная деталь в перевернутом виде будет работать так же хорошо, как и новая. Сильно изношенную деталь следует заменить, потому что она у вас уже есть.

Единственный раз, когда я бы повторно использовал изношенную деталь, это если бы замены не было в наличии, и я все равно попытался бы найти ее.

Возвращаясь к этому вопросу - для ступиц колес это было бы так же просто, как снять колесо и переустановить его в другом положении. Нет необходимости в регулировке подшипников.