Parametri tecnici dei cuscinetti autolubrificanti
Il significato dei cuscinetti autolubrificanti
Il termine "non lubrificazione" si riferisce all'assenza o alla mancanza di lubrificazione esterna. La nostra ricerca mira a garantire che i cuscinetti mantengano prestazioni ottimali in varie condizioni operative, massimizzando al contempo la loro durata. Il principio di funzionamento fondamentale di un cuscinetto autolubrificante è che, durante le fasi iniziali di funzionamento, il lubrificante solido sulla superficie del cuscinetto forma un film di trasferimento attraverso l'attrito. Questo film riveste le parti interagenti, creando alla fine uno strato lubrificante solido. Questo strato serve a isolare il contatto diretto tra i pezzi, proteggendo efficacemente i componenti di rettifica e prolungando la durata sia del cuscinetto che del pezzo.
Calcolo del valore PV per i cuscinetti - Definizione
○ Pressione di carico P: definita come il carico diviso per l'area di proiezione positiva della superficie portante del cuscinetto (unità: N/mm²);
○ Velocità di rotazione V: definita come la velocità lineare relativa sulla superficie doppia (unità: m/s);
○ Valore PV: definito come il prodotto della pressione del cuscinetto P e della velocità V (unità: N/mm · m/s);
○ Valore PV massimo ammissibile: Pressione massima ammissibile P× velocità massima ammissibile V (unità: N/mm²·m/s).
Calcolo del valore PV del cuscinetto - il valore PV massimo ammissibile
○ Quando il valore PV raggiunge il valore limite, il cuscinetto può essere azionato per un breve periodo di tempo. In funzionamento continuo, la scelta del valore PV massimo ammissibile dipende dai requisiti della durata operativa. Requisiti di progettazione: valore PV massimo ammissibile, pressione massima ammissibile P* velocità massima ammissibile V. Vedere l'immagine sottostante:
La progettazione del foro dell'alloggiamento di accoppiamento - cuscinetto a manicotto diritto
Per facilitare il montaggio del cuscinetto, il foro dell'alloggiamento di accoppiamento deve essere smussato.
1) Cuscinetto a manicotto diritto
○ Il foro di accoppiamento deve essere smussato fG×20o ±5o, e la dimensione di fG deve essere basata sul diametro del foro dH.
Progettazione del foro dell'alloggiamento di accoppiamento - cuscinetto flangiato
Per facilitare il montaggio del cuscinetto, il foro dell'alloggiamento di accoppiamento deve essere smussato.
2) Cuscinetti flangiati
○ Per i fori dell'alloggiamento di accoppiamento dei cuscinetti flangiati, il foro dell'alloggiamento deve fornire una smussatura sufficientemente grande da impedire la deformazione al raggio di flangiatura del cuscinetto flangiato. Smussatura del foro di accoppiamento fG×45o ±5°
La progettazione dell'albero di accoppiamento
○ Le prestazioni dei cuscinetti autolubrificanti sono in gran parte influenzate dalla rugosità superficiale, dalla durezza e dalla placcatura superficiale del materiale dell'albero di accoppiamento, e la superficie dell'albero di accoppiamento di alta qualità può prolungare la durata del cuscinetto, al contrario, la superficie ruvida dell'albero di accoppiamento ridurrà la durata del cuscinetto.
Progettazione dell'albero di accoppiamento - rugosità superficiale dell'albero di accoppiamento
○ a) Quando la rugosità superficiale dell'albero di accoppiamento è elevata, la parte convessa dell'albero e il cuscinetto taglieranno il film d'olio, con conseguente contatto diretto tra i due, quindi la superficie dell'albero di accoppiamento deve essere lavorata a specchio, in modo da ridurre il più possibile il gap del film d'olio, in modo che sia vicino allo stato di lubrificazione fluida, in modo da poter migliorare le prestazioni del cuscinetto.
○ b) La maggior parte dei cuscinetti autolubrificanti viene utilizzata in condizioni di attrito secco o di lubrificazione limite e non è necessario richiedere la lavorazione a specchio sulla superficie dell'albero di accoppiamento come in condizioni di lubrificazione fluida, purché la rugosità superficiale dell'albero di accoppiamento sia controllata nell'intervallo di Ra=0,32~1,25.
Progettazione dell'albero di accoppiamento - durezza dell'albero di accoppiamento
○ Quando non vi è alcuna intrusione di impurità dure, è possibile ottenere buoni risultati utilizzando il materiale e la durezza dell'albero raccomandati nella tabella sottostante; Invece, utilizzare un materiale dell'albero di accoppiamento con un grado di durezza più elevato, ove possibile.
○ In condizioni di carico elevato e movimento oscillante, l'albero di accoppiamento deve essere trattato termicamente e la durezza dopo il trattamento termico viene dedotta in base al materiale.
Progettazione dell'albero di accoppiamento - trattamento superficiale dell'albero di accoppiamento
Lo scopo del trattamento superficiale dell'albero di accoppiamento è:
a) Migliorare la resistenza alla corrosione
b) Migliorare la durezza superficiale
c) Levigare la superficie e migliorare la lubrificazione.
c) La placcatura sull'albero di accoppiamento può migliorare la sua resistenza alla corrosione e ridurre efficacemente l'attrito ruvido e migliorare la lubrificazione; Quando l'albero di accoppiamento è arrugginito, l'invasione di ossidi duri e corpi estranei è anche una delle cause di usura, quindi si consiglia agli utenti di placcare cromo duro sull'albero di accoppiamento. In condizioni corrosive simili, come l'acqua di mare, gli alberi di accoppiamento devono essere placcati con due o tre strati di cromo duro.
Progettazione degli alberi di accoppiamento - Progettazione del meccanismo degli alberi di accoppiamento
○ La superficie ruvida dell'albero di accoppiamento, le bave degli angoli vivi e le scanalature danneggeranno lo strato di scorrimento, come mostrato nella figura sottostante:
Lo stesso fattore che influisce sulla durata del cuscinetto
○ La durata dei cuscinetti autolubrificanti, ad eccezione di un'intensa bruciatura, è solitamente determinata dall'usura del diametro interno del cuscinetto. I cuscinetti autolubrificanti sono utilizzati in attrito secco, lubrificazione limite e lubrificazione fluida e le loro condizioni di usura variano notevolmente. I principali fattori che determinano la durata dei cuscinetti autolubrificanti sono: caratteristiche e direzione del carico, condizioni di lubrificazione, velocità di funzionamento, temperatura ambiente, durezza dell'albero di accoppiamento, rugosità della superficie di accoppiamento, materiale dell'albero di accoppiamento, le proprietà dell'aria circostante (gas), ecc., quindi è molto difficile trovare l'esatta quantità di usura tramite calcolo.
○ Senza considerare l'influenza della velocità e del carico sul cuscinetto, la differenza nella direzione del movimento del cuscinetto, il tipo di lubrificazione, le dimensioni del gioco di accoppiamento, la rugosità superficiale e il --- della penetrazione del magazine, ecc., la formula empirica per il calcolo della quantità di usura W può essere data:
○ W=K· P· V· T (mm)
○ P: Pressione di carico (N/mm²)
○ V: Velocità di rotazione (m/s);
○ K: Coefficiente di abrasione (mm/ (N/mm² · m/s · hr))
○ T: Tempo di funzionamento (hr)
○ In diverse condizioni di lubrificazione, il valore del coefficiente di usura K ottenuto dall'esperimento è mostrato nella tabella seguente:
Montaggio dei cuscinetti - Formula per il calcolo della forza di pressatura F durante il montaggio
○ t: Spessore di base (mm) dopo aver rimosso lo strato composito
○ b: Altezza del cuscinetto (mm) △: Coefficiente di sollecitazione = 1,9×105 (N/mm²) B
○ бmax: interferenza (mm)
○ D: OD del cuscinetto (mm)
○
○ Esempi:
○ PTFE BUSHING 2015 (prodotto standard) Premere nel foro del sedile di φ23, e trovare la quantità di forza di pressatura F in questo momento.
○ Calcolo:
○ Lo spessore della parete è SB=1,5 mm, lo spessore dello strato composito è 0,3 mm e lo spessore del substrato è t=1,5-0,3=1,2 mm; Altezza del cuscinetto b=15; Diametro esterno del cuscinetto D=23mm; Interferenza бmin=0,014mm, interferenza бmax=0,075mm.
○ Pertanto, la forza di pressatura F=1880~10040N durante l'installazione
Montaggio del cuscinetto - metodo di montaggio a manicotto
Metodo di montaggio
1) Metodo di montaggio dei cuscinetti diritti
○ Il diametro dell'asta di guida del mandrino è 0,1~0,3 mm inferiore al diametro del cuscinetto montato. Il mandrino è preferibile che sia trattato termicamente. Per facilitare la pressatura, è possibile disegnare un po' di olio sulla superficie del diametro esterno del cuscinetto e non premerlo con metodi di impatto come colpire direttamente la faccia terminale della boccola con un martello; Quando si installano cuscinetti con diametro grande D>55mm, è necessario adottare misure per calibrare le cuciture dei cuscinetti.
Montaggio del cuscinetto - metodo di montaggio a flangia
Per facilitare il montaggio del cuscinetto, il foro dell'alloggiamento di accoppiamento deve essere smussato.
2) Cuscinetti flangiati
○ Per i fori dell'alloggiamento di accoppiamento dei cuscinetti flangiati, il foro dell'alloggiamento deve fornire una smussatura sufficientemente grande da impedire la deformazione al raggio di flangiatura del cuscinetto flangiato. Smussatura del foro di accoppiamento fG×45o ±5°
Montaggio del cuscinetto - metodo di montaggio della rondella di spinta, della piastra
Metodo di montaggio
3) Il metodo di montaggio della rondella di spinta e della piastra piatta
○ Si consiglia l'uso di perni fissi, chiodi svasati per installare le rondelle di spinta e l'uso di piastre di montaggio intarsiate. Durante l'installazione di rondelle di spinta o piastre, lo strato di lubrificazione deve essere spesso 0,3~0,5 mm rispetto alla base.
Metodo di ispezione del cuscinetto laminato - metodo di ispezione del diametro esterno del cuscinetto avvolto
1. Metodo di ispezione per il diametro esterno del cuscinetto laminato
1) Metodo di prova pressurizzato (secondo il metodo di prova DIN1494-2 A)
○ Il pneumatico di prova è composto da due matrici di prova semicircolari, durante l'ispezione, la posizione zero viene calibrata con il mandrino di calibrazione dch.2, la fessura del cuscinetto viene posizionata sulla parte superiore della matrice di prova, quindi le due metà della matrice vengono applicate l'una all'altra al carico di prova Fch e la distanza △z della matrice di prova viene ottenuta dal dispositivo di lettura.
2) Metodo di prova del calibro ambientale (secondo il metodo di prova DIN 1494-2 B)
○ L'ispezione adotta il calibro ad anello passante e di arresto per il test e il cuscinetto può essere spinto dentro e passato a mano (forza massima 250N); Con la stessa forza, il calibro ad anello non può essere inserito. Nota: in alcuni casi, ad es. se il cuscinetto avvolto non è rotondo o la cucitura è troppo grande, la precisione dell'ispezione potrebbe essere compromessa.
3) Metodo di rilevamento con righello (secondo il metodo di prova ISO3547-2 D)
○ Per misurare il diametro esterno di un cuscinetto di grandi dimensioni, la circonferenza del cerchio può essere misurata con un righello. Utilizzare un righello a nastro di misurazione a 360° lungo la linea mediana della larghezza del cuscinetto lungo il cuscinetto per applicare una tensione sufficiente per chiudere l'apertura. Il righello a nastro di misurazione è calibrato attorno al mandrino di posizionamento il cui diametro esterno è uguale al diametro esterno nominale del cuscinetto. L'indicatore viene posizionato all'estremità libera del nastro di misurazione e regolato alle dimensioni calibrate. Dopo aver completato l'ispezione del cuscinetto, la lettura dell'indicatore della circonferenza △ZD dovrebbe essere la differenza tra il valore misurato del cuscinetto e il valore di calibrazione del mandrino di posizionamento. Da ciò, è possibile calcolare il diametro esterno del cuscinetto.
Metodo di ispezione del cuscinetto laminato - metodo di ispezione del diametro interno del cuscinetto avvolto
2. Metodo di ispezione per il diametro interno del cuscinetto laminato
1) Metodo di prova con calibro a spina (secondo il metodo di prova DIN 1494-2 C)
○ Premere il cuscinetto avvolto nel calibro ad anello mediano H7 e utilizzare il calibro a spina per rilevare il diametro interno del cuscinetto.
2) Metodo di rilevamento con micrometro per lo spessore della parete
○ Utilizzare un micrometro per lo spessore della parete per misurare lo spessore della parete del cuscinetto per calcolare indirettamente il diametro interno del cuscinetto. Nota: secondo DIN1494-2, è importante ricordare che lo spessore della parete e il diametro del foro del cuscinetto di prova non possono essere contrassegnati sul disegno contemporaneamente.
Metodo di ispezione del cuscinetto laminato - metodo di ispezione della piastra di spinta
2. Metodo di ispezione per il diametro interno del cuscinetto laminato
1) Metodo di prova con calibro a spina (secondo il metodo di prova DIN 1494-2 C)
○ Premere il cuscinetto avvolto nel calibro ad anello mediano H7 e utilizzare il calibro a spina per rilevare il diametro interno del cuscinetto.
2) Metodo di rilevamento con micrometro per lo spessore della parete
○ Utilizzare un micrometro per lo spessore della parete per misurare lo spessore della parete del cuscinetto per calcolare indirettamente il diametro interno del cuscinetto. Nota: secondo DIN1494-2, è importante ricordare che lo spessore della parete e il diametro del foro del cuscinetto di prova non possono essere contrassegnati sul disegno contemporaneamente.
Tabella di confronto della rugosità superficiale
