耐磨的MC尼龍軸套
"我單位自行研發(fā)設計的MC尼龍軸套 1 適用于各種型號煉膠機 以及機械配套產品2 以下是來源與GOOGLE MC尼龍軸套的分析MC尼龍型材,是構成四大類基礎機械元件----軸套、齒輪、滑輪、滾子等的理想材料。由于其性能比一般尼龍*,使之得到越來越廣泛的應用,幾乎遍布所有工業(yè)領域。
現就MC尼龍軸套和齒輪的設計作以簡單介紹,詳細參數以及其他元件設計問題。鑄型尼龍軸套的許用工作情況是由很多因素決定的,例如不同配方和成型工藝所制得的材料物理機械性能,軸套的設計、裝配方法,負載特點,運轉速度,潤滑情況,軸套的工作環(huán)境(溫度、濕度、雜質的影響),工作時的摩擦條件,對磨材料的性能等。因此,在設計軸套時,應綜合考慮各個方面的因素。
1. 軸套的設計和PV值的計算
軸套的設計, 重要的是在保證軸套材料充分發(fā)揮其性能的前提下,掌握工作條件極限。一般情況下,我們用產生發(fā)熱的因素--單位面積的負載P和表面線速度V的乘積PV值來決定使用的極限。PV值過大,易導致軸套溫升。在低速重載時,采用尼龍軸套優(yōu)點突出。
PV值的計算公式如下:
V=лdn/60 (1)
式中: V--表面線速度,單位:m/s
d--軸套內徑,單位:m
n--軸套轉速,單位:r/min
P=W/(dl) (2)
式中: P--單位面積負載,即加于軸套上的總負載和軸套投影面積之比,單位:Pa
W--軸套所受的總負載,單位:N
d--軸套內徑,單位:m
l--軸套長度,單位:m
2. PV值的使用
2.1 PV極限值PVa
在環(huán)境溫度為24℃和特定的潤滑狀態(tài)下,連續(xù)運轉時的PV值就稱為PV極限值,用PVa來表示。在非24℃和非連續(xù)運轉狀態(tài)下,要以PVa值為基本值,用溫度校正系數和運轉時間校正系數來加以修正。表1為幾種工程塑料的PVa值。表1.幾種工程塑料的PVa值(單位:MPa.m/s) 材料種類 無油潤滑 周期性潤滑 M C尼龍 0.11 0.57 尼龍66 0.095 0.40 聚四氟乙烯 0.035 0.045 聚縮醛 0.092 0.36注:連續(xù)給油時,潤滑油的品種和用量稍有變化,PV值便有大的變化。2.2環(huán)境溫度校正系數T
環(huán)境溫度不包括由于運轉而產生的摩擦熱使軸套溫度的升高。環(huán)境溫度高,由于軸套受熱而發(fā)軟,承載能力下降。圖1為環(huán)境溫度和溫度校正系數T之間的關系。
2.3運轉時間校正系數C
軸套只做間歇式工作,在停止工作這段時間內并不產生磨擦熱,但散熱仍在進行。此時,軸套的溫升就逐漸下降。如果工作時間短于停止時間,則蓄熱少,溫升低,許用PV值就高些。假如一次運轉時間超過10分鐘,則應視為連續(xù)工作狀態(tài)。表2 是間歇式工作狀態(tài)下運轉時間和時間校正系數C之間的關系。圖中,曲線1X、2X、3X……表示停止時間對運轉時間的倍數。
2.4 大許用PV值
PV=PVa.T.C (3)
式中: PVa--由表1查得,MPa.m/s
T--溫度校正系數,由表1查得
C--時間校正系數,由表2查得
當環(huán)境溫度為24℃(通常稱為室溫)的情況下,T值取1.0;當連續(xù)運轉時,C值取1.0。此時,采用表1中的值即可視為 大許用PV值。如果連續(xù)運轉,PV值<0.1時,可采用無油潤滑,但 好在裝配時涂上干黃油。如果PV值>=O.1,則必須給于周期性潤滑。在有黃干油潤滑的情況下,PV值的上限可達到1.0。為保證使用中不出現問題并有效的工作,應控制 大許用PV值在0.22-0.24之間;在有循環(huán)油或者軸套在油中使用時, 大許用PV值可提高到2.5甚至2.5以上,因為這種情況散熱情況良好。
表2幾種材料的負載P、滑動磨擦線速度V、PV值和摩擦系數
材 料許用應力PMPa許用線速度V m/sPVa值MPa.m/s磨擦系數鋼軸磨損量(未淬火,有潤滑)mg/(cm2.km)無潤滑潤滑軸承合金2050100.2800.0050/005青 銅103150.1200.0100.03鑄型尼龍103100.1560.0185未發(fā)現鑄型尼龍 +5%石墨104120.0800.015未發(fā)現鑄型尼龍 +30%石墨810150.0250.008未發(fā)現夾木膠木63.580.1600.020未發(fā)現 在實際使用尼龍軸套的過程中,有時會呈現材料的蠕變現象,或稱為""冷流""。負載超過了PV極限值時產生這種現象的原因之一。 3.軸套的配合間隙
3.1軸套的過盈量
軸套的過盈量在實踐中可按下經驗公式求得:
h=0.002D (4)
h--軸套的過盈量,mm
D--軸套外徑,mm
軸套外徑大,壁厚相應加大,壓配合張緊力也大,過盈量可取小些;反之,則取大些。長徑比大的軸套,過盈量取小些,反之取大些。
鑄型尼龍材料的熱膨脹系數約比鋼材大10倍左右,所以軸套在運行時由于摩擦熱所造成的膨脹變形使內徑縮小,影響摩擦面的配合間隙。"