Parámetros técnicos de los cojinetes autolubricantes
El significado de los cojinetes autolubricantes
El término "no lubricación" se refiere a la ausencia o falta de lubricación externa. Nuestra investigación tiene como objetivo asegurar que los cojinetes mantengan un rendimiento óptimo en diversas condiciones de funcionamiento, maximizando al mismo tiempo su vida útil. El principio fundamental de funcionamiento de un cojinete autolubricante es que, durante las etapas iniciales de funcionamiento, el lubricante sólido en la superficie del cojinete forma una película de transferencia a través de la fricción. Esta película recubre las partes interactuantes, creando finalmente una capa de lubricación sólida. Esta capa sirve para aislar el contacto directo entre las piezas de trabajo, protegiendo eficazmente los componentes de rectificado y prolongando la vida útil tanto del cojinete como de la pieza de trabajo.
Cálculo del valor PV para cojinetes - Definición
○ Presión de carga P: definida como la carga dividida por el área de proyección positiva de la superficie de apoyo del cojinete (unidad: N/mm²);
○ Velocidad de funcionamiento V: definida como la velocidad lineal relativa en la superficie dual (unidad: m/s);
○ Valor PV: definido como el producto de la presión del cojinete P y la velocidad V (unidad: N/mm · m/s);
○ Valor PV máximo admisible: Presión máxima admisible P× velocidad máxima admisible V (unidad: N/mm²·m/s).
Cálculo del valor PV del cojinete - el valor PV máximo admisible
○ Cuando el valor PV alcanza el valor límite, el cojinete puede funcionar durante un corto período de tiempo. En funcionamiento continuo, la elección del valor PV máximo admisible depende de los requisitos de la vida útil. Requisitos de diseño: valor PV máximo admisible, presión máxima admisible P* velocidad máxima admisible V. Ver la imagen a continuación:
El diseño del orificio de la carcasa de acoplamiento - cojinete de manguito recto
Para facilitar el montaje del cojinete, el orificio de la carcasa de acoplamiento debe estar achaflanado.
1) Cojinete de manguito recto
○ El orificio de asiento de acoplamiento debe estar achaflanado fG×20o ±5o, y el tamaño de fG debe basarse en el diámetro del orificio de asiento dH.
Diseño del orificio de la carcasa de acoplamiento - cojinete de brida
Para facilitar el montaje del cojinete, el orificio de la carcasa de acoplamiento debe estar achaflanado.
2) Cojinetes de brida
○ Para los orificios de la carcasa de acoplamiento de los cojinetes con brida, se requiere que el orificio de la carcasa proporcione un chaflán lo suficientemente grande como para evitar la deformación en el radio de la brida del cojinete con brida. Chaflán del orificio de asiento de acoplamiento fG×45o ±5°
El diseño del eje de acoplamiento
○ El rendimiento de los cojinetes autolubricantes se ve afectado en gran medida por la rugosidad superficial, la dureza y el revestimiento superficial del material del eje de acoplamiento, y la superficie del eje de acoplamiento de alta calidad puede prolongar la vida útil del cojinete, por el contrario, la superficie rugosa del eje de acoplamiento reducirá la vida útil del cojinete.
Diseño del eje de acoplamiento - rugosidad superficial del eje de acoplamiento
○ a) Cuando la rugosidad superficial del eje de acoplamiento es grande, la parte convexa del eje y el cojinete cortarán la película de aceite, lo que resultará en contacto directo entre los dos, por lo que se requiere que la superficie del eje de acoplamiento se procese con espejo, para reducir la brecha de la película de aceite tanto como sea posible, de modo que esté cerca del estado de lubricación fluida, de modo que se pueda mejorar el rendimiento del cojinete.
○ b) La mayoría de los cojinetes autolubricantes se utilizan en condiciones de fricción seca o lubricación límite, y no necesitan requerir un procesamiento de espejo en la superficie del eje de acoplamiento como en condiciones de lubricación fluida, siempre y cuando la rugosidad superficial del eje de acoplamiento se controle en el rango de Ra=0,32~1,25.
Diseño del eje de acoplamiento - dureza del eje de acoplamiento
○ Cuando no hay intrusión de impurezas duras, se pueden obtener buenos resultados utilizando el material y la dureza del eje recomendados en la tabla siguiente; En su lugar, utilice un material de eje de acoplamiento con un mayor grado de dureza siempre que sea posible.
○ En condiciones de alta carga y movimiento oscilante, el eje de acoplamiento debe ser tratado térmicamente, y la dureza después del tratamiento térmico se infiere de acuerdo con el material.
Diseño del eje de acoplamiento - tratamiento superficial del eje de acoplamiento
El propósito del tratamiento superficial del eje de acoplamiento es:
a) Mejora de la resistencia a la corrosión
b) Mejora de la dureza superficial
c) Alisar la superficie y mejorar la lubricidad.
c) El revestimiento en el eje de acoplamiento puede mejorar su resistencia a la corrosión y reducir eficazmente la fricción rugosa y mejorar la lubricidad; Cuando el eje de acoplamiento está oxidado, la invasión de óxidos duros y materia extraña es también una de las causas del desgaste, por lo que se recomienda que los usuarios recubran con cromo duro el eje de acoplamiento. En condiciones corrosivas similares, como el agua de mar, los ejes de acoplamiento deben ser recubiertos con dos o tres capas de cromo duro.
Diseño de ejes de acoplamiento - Diseño del mecanismo de los ejes de acoplamiento
○ La superficie rugosa del eje de acoplamiento, las rebabas de las esquinas afiladas y las ranuras dañarán la capa deslizante, como se muestra en la figura siguiente:
El mismo factor que afecta a la vida útil del cojinete
○ La vida útil de los cojinetes autolubricantes, a excepción del intenso quemado, suele estar determinada por el desgaste del diámetro interior del cojinete. Los cojinetes autolubricantes se utilizan en fricción seca, lubricación límite y lubricación fluida, y sus condiciones de desgaste varían mucho. Los principales factores que determinan la vida útil de los cojinetes autolubricantes son: características y dirección de la carga, condiciones de lubricación, velocidad de funcionamiento, temperatura ambiente, dureza del eje de acoplamiento, rugosidad de la superficie de acoplamiento, material del eje de acoplamiento, las propiedades del aire circundante (gas), etc., por lo que es muy difícil encontrar la cantidad exacta de desgaste mediante el cálculo.
○ Sin considerar la influencia de la velocidad y la carga en el cojinete, la diferencia en la dirección de movimiento del cojinete, el tipo de lubricación, el tamaño de la holgura de acoplamiento, la rugosidad superficial y el --- de la penetración de la revista, etc., se puede dar la fórmula empírica para calcular la cantidad de desgaste W:
○ W=K· P· V· T (mm)
○ P: Presión de carga (N/mm²)
○ V: Velocidad de funcionamiento (m/s);
○ K: Coeficiente de abrasión (mm/ (N/mm² · m/s · hr))
○ T: Tiempo de funcionamiento (hr)
○ En diferentes condiciones de lubricación, el valor del coeficiente de desgaste K obtenido por el experimento se muestra en la siguiente tabla:
Montaje de cojinetes - Fórmula para calcular la fuerza de ajuste a presión F durante el montaje
○ t: Espesor básico (mm) después de retirar la capa compuesta
○ b: Altura del cojinete (mm) △: Coeficiente de tensión = 1,9×105 (N/mm²) B
○ бmax: interferencia (mm)
○ D: OD del cojinete (mm)
○
○ Ejemplos:
○ PTFE BUSHING 2015 (producto estándar) Presionar en el orificio del asiento de φ23, y encontrar la cantidad de fuerza de ajuste a presión F en este momento.
○ Cálculo:
○ El grosor de la pared es SB=1,5 mm, el grosor de la capa compuesta es 0,3 mm y el grosor del sustrato es t=1,5-0,3=1,2 mm; Altura del cojinete b=15; Diámetro exterior del cojinete D=23 mm; Interferencia бmin=0,014 mm, interferencia бmax=0,075 mm.
○ Por lo tanto, la fuerza de ajuste a presión F=1880~10040N durante la instalación
Montaje del cojinete - método de montaje del manguito
Método de montaje
1) Método de montaje de cojinetes rectos
○ El diámetro de la varilla guía del mandril es 0,1~0,3 mm más pequeño que el diámetro del cojinete montado. El mandril se trata mejor térmicamente. Para facilitar el ajuste a presión, se puede dibujar un poco de aceite en la superficie del diámetro exterior del cojinete, y no presionarlo con métodos de impacto como golpear directamente la cara final del buje con un martillo; Al instalar cojinetes de gran diámetro D>55 mm, se deben tomar medidas para calibrar las costuras del cojinete.
Montaje del cojinete - método de montaje con brida
Para facilitar el montaje del cojinete, el orificio de la carcasa de acoplamiento debe estar achaflanado.
2) Cojinetes de brida
○ Para los orificios de la carcasa de acoplamiento de los cojinetes con brida, se requiere que el orificio de la carcasa proporcione un chaflán lo suficientemente grande como para evitar la deformación en el radio de la brida del cojinete con brida. Chaflán del orificio de asiento de acoplamiento fG×45o ±5°
Montaje del cojinete - arandela de empuje, método de montaje de la placa
Método de montaje
3) El método de montaje de la arandela de empuje y la placa plana
○ Recomendamos el uso de pasadores fijos, clavos avellanados para instalar arandelas de empuje y el uso de placas de montaje incrustadas. Al instalar arandelas de empuje o placas, se requiere que la capa de lubricación sea 0,3~0,5 mm más alta que la base.
Método de inspección del cojinete laminado - método de inspección del diámetro exterior del cojinete envuelto
1. Método de inspección del diámetro exterior del cojinete laminado
1) Método de prueba presurizada (según el método de prueba DIN1494-2 A)
○ El neumático de prueba se compone de dos matrices de prueba semicirculares, durante la inspección, la posición cero se calibra con el mandril de calibración dch.2, la ranura del cojinete se coloca en la parte superior de la matriz de prueba, y luego las dos mitades de la matriz se aplican entre sí a la carga de prueba Fch, y la distancia △z de la matriz de prueba se obtiene mediante el dispositivo de lectura.
2) Método de prueba del medidor ambiental (según el método de prueba DIN 1494-2 B)
○ La inspección adopta el medidor de anillo de paso y parada para la prueba, y el cojinete se puede empujar y pasar a mano (fuerza máxima 250N); Bajo la misma fuerza, el medidor de anillo no puede ser introducido. Nota: En algunos casos, por ejemplo, si el cojinete envuelto no es redondo o la costura es demasiado grande, la precisión de la inspección puede verse afectada.
3) Método de detección con regla (según el método de prueba ISO3547-2 D)
○ Para medir el diámetro exterior de un cojinete grande, la circunferencia del círculo se puede medir con una regla. Utilice una regla de cinta métrica de 360° a lo largo de la línea media del ancho del cojinete a lo largo del cojinete para aplicar la tensión suficiente para cerrar la abertura. La regla de cinta métrica se calibra alrededor del mandril de localización cuyo diámetro exterior es igual al diámetro exterior nominal del cojinete. El indicador se coloca en el extremo libre de la cinta métrica y se ajusta al tamaño calibrado. Una vez completada la inspección del cojinete, la lectura del indicador de circunferencia △ZD debe ser la diferencia entre el valor medido del cojinete y el valor de calibración del mandril de posicionamiento. A partir de esto, se puede calcular el diámetro exterior del cojinete.
Método de inspección del cojinete laminado - método de inspección del diámetro interior del cojinete envuelto
2. Método de inspección del diámetro interior del cojinete laminado
1) Método de prueba del calibrador de enchufe (según el método de prueba DIN 1494-2 C)
○ Presione el cojinete envuelto en el calibrador de anillo medio H7 y utilice el calibrador de enchufe para detectar el diámetro interior del cojinete.
2) Método de detección con micrómetro para el grosor de la pared
○ Utilice un micrómetro de grosor de pared para medir el grosor de la pared del cojinete para calcular indirectamente el diámetro interior del cojinete. Nota: De acuerdo con DIN1494-2, es importante recordar que el grosor de la pared y el diámetro del orificio del cojinete de prueba no se pueden marcar en el dibujo al mismo tiempo.
Método de inspección del cojinete laminado - método de inspección de la placa de empuje
2. Método de inspección del diámetro interior del cojinete laminado
1) Método de prueba del calibrador de enchufe (según el método de prueba DIN 1494-2 C)
○ Presione el cojinete envuelto en el calibrador de anillo medio H7 y utilice el calibrador de enchufe para detectar el diámetro interior del cojinete.
2) Método de detección con micrómetro para el grosor de la pared
○ Utilice un micrómetro de grosor de pared para medir el grosor de la pared del cojinete para calcular indirectamente el diámetro interior del cojinete. Nota: De acuerdo con DIN1494-2, es importante recordar que el grosor de la pared y el diámetro del orificio del cojinete de prueba no se pueden marcar en el dibujo al mismo tiempo.
Tabla comparativa de rugosidad superficial
