Кулачковый толкатель , также известный как следящий ролик , [1] представляет собой специализированный тип роликового или игольчатого подшипника , предназначенный для отслеживания профилей кулачковых выступов. Кулачковые толкатели поставляются в огромном количестве различных конфигураций, однако наиболее определяющей характеристикой является то, как кулачковый толкатель крепится к своей ответной части; толкатели кулачкового типа используют шпильку , в то время как толкатели кулачкового типа имеют отверстие в середине. [2]
Современный толкатель типа шпильки был изобретен и запатентован в 1937 году Томасом Л. Робинсоном из McGill Manufacturing Company. [3] Он заменил стандартный подшипник и болт. Новые толкатели кулачка были проще в использовании, поскольку шпилька уже была включена, и они также могли выдерживать более высокие нагрузки. [2]
Хотя роликовые толкатели кулачкового типа похожи на роликовые подшипники , между ними есть довольно много различий. Стандартные шариковые и роликовые подшипники предназначены для запрессовки в жесткий корпус, который обеспечивает круговую поддержку. Это удерживает внешнюю дорожку качения от деформации, поэтому поперечное сечение дорожки качения относительно тонкое. В случае с толкателями кулачка внешняя дорожка качения нагружена в одной точке, поэтому для уменьшения деформации внешней дорожке качения требуется более толстое поперечное сечение . Однако для того, чтобы облегчить это, диаметр ролика должен быть уменьшен, что также снижает динамическую грузоподъемность. [4]
Торцевые пластины используются для удержания игл или подшипников в осевом направлении. В толкателях со шпильками одна из торцевых пластин встроена во внутреннюю обойму/шпильку; другая напрессована на шпильку до уступа на внутренней обойме. Внутренняя обойма закалена индукционным способом, так что шпилька остается мягкой, если необходимо внести изменения. В толкателях со шпильками торцевые пластины наклепаны или напрессованы на внутреннюю обойму или жидкий металл впрыскивается на внутреннюю обойму. Внутренняя обойма закалена индукционным способом или подвергнута сквозной закалке . [2]
Другое отличие заключается в том, что предусмотрено смазочное отверстие для периодической повторной смазки толкателя. На обоих концах шпильки предусмотрено отверстие для смазки. Они также обычно имеют черную оксидную отделку, чтобы помочь уменьшить коррозию. [2]
Существует множество различных типов камер-подписчиков.
Наиболее распространенным антифрикционным элементом является полный комплект игольчатых роликов . Такая конструкция может выдерживать высокие радиальные нагрузки, но не осевые нагрузки. Похожая конструкция — конструкция с игольчатыми роликами с сепаратором , в которой также используются игольчатые ролики, но сепаратор используется для их разделения. Такая конструкция обеспечивает более высокие скорости, но снижает грузоподъемность. Сепаратор также увеличивает внутреннее пространство, поэтому он может удерживать больше смазки, что увеличивает время между повторными смазками. В зависимости от конкретной конструкции иногда в каждый карман сепаратора помещают два ролика, используя конструкцию сепаратора, разработанную RBC Bearings в 1971 году.
Для тяжелых условий эксплуатации можно использовать конструкцию с роликами . Она использует два ряда роликов большего диаметра, чем те, которые используются в игольчатых роликовых толкателях, чтобы увеличить динамическую грузоподъемность и обеспечить некоторые осевые возможности. Такая конструкция может поддерживать более высокие скорости, чем конструкция с полным комплектом. [2]
Для легких применений можно использовать толкатель втулочного типа. Вместо использования типа ролика используется пластиковая втулка для уменьшения трения, что обеспечивает отсутствие необходимости в обслуживании толкателя. Недостатком является то, что он может выдерживать только легкие нагрузки, низкие скорости, отсутствие осевых нагрузок, а предельная температура составляет 200 °F (93 °C). Толкатель втулочного типа может выдерживать только приблизительно 25% нагрузки толкателя роликового типа, в то время как тяжелые и ярмовые толкатели могут выдерживать 50%. [2] Существуют также полностью металлические толкатели втулочного типа для тяжелых условий эксплуатации. [5] [6]
Наружный диаметр (OD) толкателя кулачка (шпильки или хомута) может быть стандартной цилиндрической формы или быть корончатым. Корончатые толкатели кулачка используются для равномерного распределения нагрузки, если она отклоняется или если есть какое-либо несоосность между толкателем и сопровождаемой поверхностью. Они также используются в приложениях типа поворотного стола для уменьшения проскальзывания. Корончатые толкатели могут компенсировать до 0,5° несоосности, в то время как цилиндрический OD может выдерживать только 0,06°. [7] Единственным недостатком является то, что они не могут выдерживать такую большую нагрузку из-за более высоких напряжений . [2]
Толкатели кулачкового типа обычно имеют шпильку стандартного размера, но для увеличения статической грузоподъемности доступны усиленные шпильки. [2]
Стандартная система привода для толкателя кулачка шпилькового типа представляет собой паз для использования с плоской отверткой. Однако доступны шестигранные гнезда для более высокой крутящей способности, что особенно полезно для эксцентриковых толкателей кулачка и тех, которые используются в глухих отверстиях . Толкатели кулачка с шестигранным гнездом от большинства производителей исключают возможность повторной смазки на этом конце толкателя кулачка. Толкатели кулачка Hexlube компании RBC Bearings оснащены фитингом для повторной смазки в нижней части шестигранного гнезда.
Толкатели кулачкового типа со штифтом доступны с эксцентриковым штифтом. На штифт надевается втулка с эксцентриковым наружным диаметром. Это позволяет регулировать его во время установки, чтобы исключить любой люфт . Диапазон регулировки для эксцентрикового подшипника в два раза больше эксцентриситета. [2]
Кулачковые толкатели типа YOKE обычно используются в приложениях, где требуется минимальное отклонение, поскольку они могут поддерживаться с обеих сторон. Они могут выдерживать ту же статическую нагрузку, что и тяжелый толкатель. [2]
Все толкатели кулачков могут быть толкателями гусениц, но не все толкатели гусениц являются толкателями кулачков. Некоторые толкатели гусениц имеют специально сформированные внешние диаметры (OD) для следования за гусеницами. Например, толкатели гусениц доступны с V-образной канавкой для следования за V-образной дорожкой, или OD может иметь фланец для следования за кромкой гусеницы. [8]
Специализированные следящие устройства также рассчитаны на то, чтобы выдерживать осевые нагрузки, поэтому антифрикционные элементы обычно представляют собой шариковые подшипники или конические роликовые подшипники . [8]
После многих лет экспериментов с различными материалами и производственными процессами была разработана конструкция безыгольной однороликовой втулки EZ Roll Red Zone, которая заменяет роликовые иглы. Isky утверждает, что "они служат в четыре раза дольше и любят высокую температуру и низкий уровень масла, что делает их идеальными даже для трамвая, работающего вхолостую в пробке".
Новые роликовые подъемники Endura Max от Crower исключают любую вероятность отказа игольчатого подшипника, который испортит вам вечер и обернется дорогостоящим ремонтом двигателя. И Crower может это гарантировать, поскольку полностью избавился от игольчатых подшипников. В подъемниках Endura Max используется втулочный ролик, который использует смазку штифта под высоким давлением для уменьшения трения между роликом и втулкой. Crower утверждает, что втулочный подъемник обеспечивает большую грузоподъемность для агрессивных профилей распределительного вала и полностью подлежит ремонту.