Łożyska z kołnierzem z brązu: wybór stopu, tolerancje i instrukcja montażu

Zespół konserwacyjny w kamieniołomie wciska łożysko kołnierzowe z brązu o średnicy 60 mm w koło pasowe głowicy przenośnika, dokręca śruby obudowy i po miesiącu stwierdza, że kołnierz pęka. Brąz nie był słabym punktem. Powierzchnia obudowy za kołnierzem nie była płaska ani kwadratowa w stosunku do otworu, więc opór osiowy z wału obciążał cienką odlewaną krawędź zamiast pełnej powierzchni kołnierza.

Ta kolejność uszkodzeń wyjaśnia, w jaki sposób należy wybierać łożyska kołnierzowe z brązu. Stop wyznacza pułap obciążenia, prędkości i odporności na korozję. Geometria kołnierza, pasowanie wtłaczane i luz roboczy decydują o tym, czy kiedykolwiek dotrzesz do tego sufitu. Łożysko kołnierzowe z brązu cynowego z prawidłowym pasowaniem wytrzyma za każdym razem łożysko z brązu aluminiowego z przekrzywionym kołnierzem.

Co właściwie robi kołnierz

Łożysko kołnierzowe z brązu to cylindryczna tuleja ze zintegrowanym kołnierzem promieniowym na jednym końcu. Tuleja przenosi obciążenie promieniowe. Kołnierz spełnia trzy oddzielne zadania, które podczas specyfikacji często są rozmyte.

• Lokalizacja osiowa. Kołnierz zapobiega wysuwaniu się łożyska z otworu przelotowego lub zagłębianiu się w ślepej obudowie, co usuwa pierścienie ustalające, obróbkę kołnierza i zaślepki, których potrzebuje zwykła tuleja.
• Reakcja na pchnięcie. Tylna powierzchnia kołnierza może przyjmować przerywane lub umiarkowane ciągłe obciążenie osiowe, pod warunkiem, że gniazdo jest sztywne, a kołnierz jest wystarczająco gruby, aby się nie zginał.
• Kontrola montażu. Kołnierz ustawia głębokość wsunięcia jednym ruchem, co ma znaczenie na linii produkcyjnej, gdzie każda obudowa musi być identyczna.

Kołnierz nie jest łożyskiem oporowym. Ciągłe obciążenia osiowe powyżej około 10 do 15 procent wartości znamionowej promieniowej zazwyczaj wymagają oddzielnej podkładki oporowej lub układu elementów tocznych.

Wybór stopu: brąz cynowy, brąz aluminiowy lub mosiądz

Większość usterek łożysk kołnierzowych z brązu przypisywana jest miękkiemu brązowi i ma podłoże w niewłaściwej rodzinie stopów dla środowiska, a nie w złym odlewie. Cztery rodziny obejmują zdecydowaną większość zamówień na przemysłowe łożyska kołnierzowe, a każda z nich zawodzi w inny sposób.

Poniżej znajdują się dwie praktyczne uwagi. Brąz ołowiowo-cynowy pozostaje domyślnym rozwiązaniem w przypadku maszyn ogólnych, ponieważ zapewnia czystość obróbki, osadza piasek i toleruje marginalne smarowanie. Brąz aluminiowy jest droższy, a maszyny wolniejsze, ale w mgle solnej lub w pozycji mimośrodowej obciążonej udarami może wytrzymać trzy wymiany brązu cynowego, pod warunkiem, że smarowanie jest czyste i wał jest wyrównany.

Decyzję o stopie podejmuje się zwykle dla podsystemu, a nie dla maszyny. Na tym samym statku lub kruszarce można przerabiać brąz aluminiowy przy mocno obciążonym sterze lub w położeniu mimośrodowym oraz brąz cynowy przy sworzniach o mniejszym obciążeniu. Pozyskanie takiego mieszanego zestawienia materiałów jest łatwiejsze, gdy dostawca je zorganizuje asortyment tulei miedzianych najpierw według rodziny stopów, a następnie według zastosowania, ponieważ w takiej kolejności faktycznie dokonuje się wyboru.

Tuleja z brązu cynowego do sprzętu górniczego Tuleja z brązu cynowego do sprzętu górniczego uses high-purity copper as the base material, and is refined by adding appropriate amounts of tin and other high-quality alloy ... Zobacz produkt →

Tolerancje i pasowania decydujące o żywotności

To liczby, które warto umieścić na rysunku lub zamówieniu. Są to praktyczne zasady dotyczące odlewanego brązu pracującego na wale ze stali hartowanej i należy je dostosować do temperatury, smarowania i wstrząsów.

• Otwór oprawy: H7 dla większości pasowań wtłaczanych, z owalnością i stożkiem utrzymywanym w połowie zamierzonego wcisku.
• Wcisk prasy: 0,025 do 0,05 mm na 25 mm średnicy otworu oprawy, w przybliżeniu 0,001 do 0,002 cala na cal.
• Luz roboczy: 0,1 do 0,15 procent średnicy wału dla brązu cynowego przy umiarkowanej prędkości, 0,15 do 0,2 procent dla brązu aluminiowego, gdzie wzrost temperatury jest większy.
• Otwór po dopasowaniu: otwór zamyka się w przybliżeniu na wcisk, więc należy na to pozwolić lub dokończyć otwór po zaprasowaniu.
• Grubość ścianki: co najmniej 0,08 do 0,10 średnicy otworu, więc otwór 60 mm wymaga ściany o grubości 5 do 6 mm.
• Grubość kołnierza: 0,25 do 0,4 grubości ścianki, więcej w przypadku ciągłego obciążenia osiowego.
• Prostopadłość kołnierza do otworu: łącznie 0,02 do 0,05 mm, mierzona na tylnej powierzchni kołnierza.
• Wykończenie wału: Ra od 0,4 do 0,8 mikrona. Wał szlifowany zazwyczaj podwaja trwałość łożyska w porównaniu z wałem toczonym.

Pułapką, na którą łapie większość kupujących, jest zamykanie otworu po montażu. Wciśnij łożysko o średnicy 60 mm do obudowy H7 z wciskiem 0,05 mm, a otwór zamknie się o porównywalną wielkość, w przybliżeniu 0,04 do 0,06 mm. Jeżeli na rysunku określono luz roboczy wynoszący 0,08 mm, a otwór został wykończony przed prasowaniem, montaż może zakończyć się prawie całkowitym brakiem luzu i zatarcia przy pierwszym nagrzewaniu pod obciążeniem.

Smarowanie, rowki i opcje samosmarujące

Łożyska kołnierzowe z brązu lepiej tolerują smarowanie marginalne niż elementy toczne, ale nadal dostosowują się do ograniczeń obciążenia i prędkości. Trzy konfiguracje pokrywają większość zastosowań przemysłowych.

• Smar smarowany. Otwór olejowy zasilający rowek obwodowy rozprowadza smar wokół otworu. Umieścić rowek w nieobciążonej połowie łożyska, ponieważ rowek pod linią obciążenia usuwa powierzchnię nośną dokładnie tam, gdzie naprężenie jest największe.
• Smarowany olejem. Ciągłe doprowadzanie oleju zwielokrotnia dopuszczalną wartość PV w stosunku do smaru, dlatego też w walcach stołu młyna i wałach przekładni zamiast złączek stosuje się zasilanie kąpielowe lub ciśnieniowe.
• Samosmarujące. Korki grafitowe, wkładki ze stałym smarem lub brąz spiekany impregnowany olejem całkowicie usuwają przewód smarowy, co sprawdza się w odległych, gorących lub trudno dostępnych miejscach.

Typowe wartości katalogowe dla brązu odlewanego wynoszą około 3 do 5 MPa x m/s w przypadku smarowania smarem i 0,8 do 1,5 MPa x m/s w stanie suchym w przypadku korków grafitowych. Rzeczywista liczba zależy od stopu, wykończenia wału i ilości ciepła, jakie obudowa może odprowadzić. Powyżej tych wartości łożysko nie ulega nagłej awarii; otwiera się luz, zużycie przyspiesza, a kołnierz zaczyna przyjmować obciążenie boczne, do którego przenoszenia nigdy nie był przeznaczony.

Samosmarujące tuleje mosiężne do maszyn inżynieryjnych Samosmarujące tuleje mosiężne do maszyn inżynieryjnych is made of high-quality high-strength brass material, combined with embedded solid lubrication technology, it... Zobacz produkt →

Praktyka instalacyjna: sprawdzanie prasowania, osadzania i luzu

1. Zmierz otwór oprawy za pomocą średnicyomierza, a nie suwmiarki, i zapisz owalność i zbieżność. Jeśli któryś z nich przekracza połowę zamierzonego wcisku, wywierć go i załóż tuleję.
2. Złam krawędź otworu oprawy fazując od 1 do 2 mm i wypoleruj ołów, tak aby łożysko nie strzępiło brązu przy wejściu.
3. Dociśnij czoło kołnierza za pomocą płaskiego klucza, który zakrywa cały kołnierz. Nigdy nie uderzaj młotkiem w krawędź kołnierza i nigdy nie przeciskaj otworu.
4. Oprzyj kołnierz o płaską, sztywną powierzchnię. Sprawdź za pomocą linijki i szczelinomierza; Rozsądnym celem jest 0,05 mm, a każda wartość większa niż 0,1 mm spowoduje naciągnięcie łożyska.
5. W przypadku dużych zakłóceń należy zastosować pasowanie temperaturowe: podgrzać obudowę do 80 do 100 C. Nie nagrzewać płomieniowo brązu, ponieważ nierówne ogrzewanie zniekształca otwór i może mieć wpływ na stopy ołowiu.
6. Po zamontowaniu ponownie zmierz otwór, sprawdź luz roboczy względem wału, a następnie zrównaj otwór smarowy ze złączem obudowy.
7. Uruchomić zespół bez obciążenia na krótki okres docierania. Obudowa, która po 30 minutach obciążenia jest zauważalnie ciepła, zwykle oznacza, że ​​luz jest zbyt mały.

Gdzie łożyska kołnierzowe z brązu zdobywają swoje miejsce

Łożyska kołnierzowe są przystosowane do dużych obciążeń, niskich i średnich prędkości oraz słabego dostępu konserwacyjnego. Popyt dominuje w kilku sektorach.

• Górnictwo i wydobywanie: tuleje mimośrodowe kruszarki, koła pasowe głowicy przenośnika, czopy pokładu przesiewacza i sworznie łyżek. Kurz jest zjawiskiem normalnym, a kołnierz jest odporny na powtarzające się uderzenia osiowe wału mimośrodowego.
• Morskie i offshore: łożyska trzonu steru, wały wciągarki kotwiczne, maszyny pokładowe i przekładnia sterowa, gdzie brąz aluminiowy radzi sobie z wodą morską i kawitacją znacznie lepiej niż brąz cynowy.
• Zakłady hutnicze i hutnicze: walce stołowe walcowni, nożyce i napędy przenośników, gdzie ciepło i natrysk wody popychają wybór w stronę brązu aluminiowego.
• Konstrukcja, podnoszenie i energia: sworznie układu zawieszenia, podpory, napędy przekładni ślimakowych i elementy przekładni turbin wiatrowych, gdzie kołnierz upraszcza obudowę i skraca czas montażu.

Zdarzają się przypadki, gdy łożysko kołnierzowe z brązu jest złym zakupem. Ciągły, duży nacisk osiowy należy do podkładki oporowej lub układu rolek stożkowych. Wysoka prędkość ciągła jest zasługą łożyska tocznego, które pracuje chłodniej. Bardzo cienkie ścianki, poniżej około 2 mm, pękają przy nasadzie kołnierza w odlewie z brązu.

Tuleja z brązu aluminiowego do układu przeniesienia napędu steru Tuleja z brązu aluminiowego do układu przeniesienia napędu steru is tailor-made for the Rudder transmission system. It is based on high-quality copper, added with aluminum, iron... Zobacz produkt →

Co umieścić w zamówieniu

Łożysko kołnierzowe z brązu jest częściej częścią wykonywaną na zamówienie niż pozycją katalogową, dlatego dokument zamówienia potwierdza jakość wyniku.

• Stop i standard, na przykład SAE 660 lub C93200, brąz aluminiowy C95400 lub mosiądz C36000, a także metoda odlewania, w przypadku której liczy się wytrzymałość.
• Wymiary w kolejności pomiaru: średnica otworu, średnica zewnętrzna, długość całkowita, średnica zewnętrzna kołnierza i grubość kołnierza.
• Klasa tolerancji i pasowania: pasowanie oprawy, luz roboczy wału, prostopadłość kołnierza.
• Stan obróbki: odlew, obróbka zgrubna lub wytaczanie wykańczające oraz to, czy otwór jest wymiarowany przed czy po prasowaniu.
• Właściwości smarne: położenie i średnica otworu olejowego, wzór rowków, korki grafitowe.
• Dokumentacja: certyfikaty chemiczne i mechaniczne, identyfikowalność liczby wytopowej i kontrola pierwszego artykułu pod kątem nowego wzoru.
• Ilość i opakowanie: odlewy stają się ekonomiczne już od kilkudziesięciu sztuk wzwyż, a obrobione maszynowo kołnierze wymagają zabezpieczenia krawędzi w transporcie.

Jeśli kołnierz nadal pęka, przestań zmieniać stopy i zacznij sprawdzać gniazdo. Płaskość, prostopadłość i interferencja powodują więcej uszkodzeń łożysk z kołnierzem z brązu niż dopuszczalne obciążenia, a wszystkie trzy można zmierzyć przed wciśnięciem części.

Yangzhou Yifeng Copper Products zajmuje się odlewaniem i obróbką elementów ze stopów miedzi od 2005 roku w zakładzie o powierzchni 30 000 metrów kwadratowych i zdolności produkcyjnej 5000 ton rocznie, z zespołem technicznym składającym się z 20 specjalistów oraz wspólną bazą badawczą z Uniwersytetem Southwest Jiaotong. Firma raportuje, że baza klientów obejmuje listę Fortune 500 i globalne grupy przemysłowe, a jej asortyment obejmuje tuleje z brązu cynowego, brązu aluminiowego i mosiądzu, łożyska samosmarujące, pierścienie uszczelniające ze stopów miedzi morskiej i przekładnie ślimakowe ze stopu miedzi. Możesz przejrzeć zaplecze i możliwości firmy jeśli konsolidujesz kilka numerów części z brązu w ramach jednego dostawcy.