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El diseño de pasadores y casquillos es una de las partes importantes en el proceso de diseño de los dispositivos de trabajo de las excavadoras.Dado que la excavadora trabaja en un sistema de trabajo continuo, las condiciones son malas, hay mucho polvo, las condiciones de trabajo son duras y la carga entre el pasador y el manguito es grande, el desgaste del par coincidente es muy grave.Por lo tanto, el manguito del eje debe diseñarse razonablemente en términos de selección de material, dureza de la superficie, tenacidad del núcleo, método, etc. para garantizar que el par coincidente del pasador y el manguito del eje funcione de manera confiable.
1. Diseño dimensional del manguito del eje.
1.Diámetro interior del manguito del eje
El diámetro interior del casquillo generalmente está determinado por el diámetro del pasador coincidente.El diámetro del eje del pasador se diseña y verifica en función de la fuerza del punto de articulación del dispositivo de trabajo de la excavadora y no se describirá en detalle aquí.
2.Longitud de la manga del eje
La longitud del casquillo está determinada por la presión en la superficie del cojinete.Cuando se determina el diámetro interior del rodamiento, cuanto mayor es la longitud, la presión superficial que soporta se reduce relativamente y se reduce la carga sobre el rodamiento.Sin embargo, en este momento, debido a la existencia de tolerancia geométrica y deformación, se provocará un contacto desplazado y se reducirá el enfriamiento, lo que provocará una falla del rodamiento.La vida útil se reduce;por el contrario, si la longitud del rodamiento es demasiado corta, la presión superficial que soporta aumentará relativamente y el aceite fluirá fácilmente desde la cara del extremo del rodamiento, causando defectos y reduciendo la vida útil del rodamiento.
Generalmente, L/d (longitud del rodamiento/diámetro interior del rodamiento) = 0,5~3.Se debe prestar especial atención al hecho de que, en condiciones de carga elevada, es fácil provocar un contacto desplazado.En tales condiciones, es más apropiado establecer L/d<1,0.
2. Diseño del orificio de asiento correspondiente del manguito del eje
1. Para facilitar la instalación del casquillo, el orificio del asiento correspondiente debe estar achaflanado.
2. Rugosidad de la superficie del orificio del asiento correspondiente
La rugosidad de la superficie del orificio del asiento correspondiente suele ser Ra6,3 y la peor no puede ser inferior a Ra=12,5.
3. Diámetro exterior del asiento correspondiente
El manguito del eje que coincide con el orificio del asiento debe soportar una gran tensión de expansión después de ser presionado. Por lo tanto, el diámetro exterior del orificio del asiento de materiales metálicos ferrosos es generalmente 1,5 veces el diámetro exterior del manguito del eje, mientras que el diámetro exterior del asiento Generalmente se requiere que el orificio de los materiales de aleación de aluminio sea 1,5 veces el diámetro exterior del manguito del eje.Más de 2 veces el diámetro exterior.
3. Diseño relevante del eje correspondiente a la manga del eje
El rendimiento de los manguitos de eje autónomos se ve afectado en gran medida por la rugosidad y dureza de la superficie del material del eje correspondiente y si la superficie está galvanizada.Una superficie del eje coincidente de alta calidad puede prolongar la vida útil del manguito del eje.Por el contrario, una superficie rugosa del eje que coincida degradará el manguito del eje.esperanza de vida.
1. Rugosidad de la superficie del eje correspondiente
① Para los casquillos utilizados en condiciones de fluido, cuando la rugosidad de la superficie del eje correspondiente es grande, las partes sobresalientes del eje y el casquillo cortarán la película de aceite, provocando el contacto directo entre los dos.Por lo tanto, es necesario que la superficie del eje correspondiente tenga un acabado de espejo para minimizar la separación de la película de aceite., acercándolo al estado fluido, por lo que se puede mejorar el rendimiento del casquillo.
② La mayoría de los manguitos autoportantes se utilizan en condiciones límite o de fricción seca.No requieren procesamiento especular de la superficie del eje correspondiente como en condiciones de fluido.Sólo necesitan controlar la rugosidad de la superficie del eje correspondiente.
Generalmente, el material del eje correspondiente del casquillo de la excavadora suele ser 45, 40Cr, etc., y el requisito de rugosidad de la superficie correspondiente es Ra=1,6.
2. Dureza del eje correspondiente
En las excavadoras, los ejes correspondientes deben tratarse térmicamente para cumplir los requisitos y adaptarse al entorno de movimiento.
Los requisitos generales son que el tratamiento térmico sea templado y revenido 229-277HB, las piezas acopladas estén templadas en la superficie, la dureza sea de 52 ~ 60 HRC, la profundidad sea de 2 ~ 4 mm y la dureza a 2 mm sea superior a 450 HV.
3. Tratamiento de superficie del eje a juego
Los principales objetivos del tratamiento superficial de ejes coincidentes son:
①Mejorar la resistencia a la corrosión
②Mejorar la dureza de la superficie
③Suaviza la superficie y mejora el rendimiento.
La galvanoplastia en el eje correspondiente puede mejorar su resistencia a la corrosión, reducir eficazmente el desgaste brusco y mejorar la estabilidad.Cuando el eje correspondiente se oxida, los óxidos duros y los objetos duros que se producen también son intrusivos, lo que también es una de las causas del desgaste.Por lo tanto, se recomienda que los usuarios recubran cromo duro en el eje correspondiente.Si se expone a condiciones corrosivas similares, como agua de mar, el eje correspondiente debe galvanizarse con dos o tres capas de cromo duro.
4. Diseño estructural del eje correspondiente.
La rugosidad de la superficie, las rebabas de las esquinas afiladas y las ranuras del eje coincidente dañarán la capa deslizante, por lo que se requiere que el eje coincidente tenga una superficie lisa sin rebabas de las esquinas afiladas, etc.
4. Forma de la manga del eje
1. fluido
Cuando fluye fluido, se forma una película de aceite viscosa debido al 'efecto clinch', y las superficies del eje y el manguito quedan completamente separadas por una película de aceite.Dado que no hay contacto directo entre el eje y el manguito, el coeficiente de fricción es muy pequeño, generalmente 0,001 ~ 0,01, y la cantidad de desgaste también es muy pequeña.
2. Límite
En el límite, la película entre el eje y la superficie del manguito es muy delgada y no se puede formar una película de aceite viscoso.En este caso la elección del material del casquillo es crucial.
3. Fricción sólida (o seca)
Sólido (o fricción seca), no hay una película de aceite viscosa que fluye entre el eje y la superficie del manguito del eje.Cuando el manguito del eje roza contra la pieza dual, el agente sólido en la superficie del manguito del eje se transfiere continuamente a la superficie dual y forma una película sólida uniforme, logrando así una buena fricción entre los pares de fricción y reduce efectivamente el desgaste.
5. Ventajas y desventajas de varios manguitos de eje
Los productos para excavadoras se han vuelto cada vez más maduros y también se han aplicado a los productos varios diseños de casquillos.Las siguientes son las ventajas y desventajas de varios casquillos de uso común.
1. Buje de acero con canal de aceite en forma de '8'
Materiales de uso común: acero 45, diámetro interior después del templado y revenido, templado de alta frecuencia
Ventajas: tecnología madura, procesamiento simple y bajo costo.
Desventajas: El área de 'isla' en el intervalo del tanque de aceite '8' es grande, lo que producirá un silbido cuando falta aceite.
2. Manguito de cobre con incrustaciones de grafito (de)
Materiales de uso común: ZCuZn25Al6Fe3Mn3.
Se utiliza comúnmente en la raíz del brazo de la excavadora y en la raíz del cilindro de la pluma.
Ventajas: Tiene cierto rendimiento automático cuando no se agrega mantequilla durante un corto período de tiempo, y el ruido en la raíz de la pluma y la raíz del cilindro de la pluma es bajo y no se producen silbidos.
Desventajas: baja capacidad de carga, fácil de usar, vida corta y alto costo.
3. Manga de malla de acero
Materiales de uso común: 42CrMo y otros aceros aleados, tratados con QPQ.
Ventajas: alta dureza.
Desventajas: Los requisitos de calidad de la superficie son relativamente altos y es probable que aparezcan rebabas durante el procesamiento.El precio es más alto que el de la ranura '8', entre 1,5 y 2 veces este último.
4. Manguito de acero con orificio de aceite
Materiales de uso común: 20CrMnTi, 20Cr y otros tratamientos de carburación.
Ventajas: Gran capacidad de almacenamiento de aceite, superficie rociada con MoS2 o grafito, lo que facilita el 'rodaje' temprano y aumenta la resistencia al desgaste.Alta capacidad de soporte de presión.
Desventajas: Dificultad en el procesamiento.
5. Buje de acero sinterizado de metal.
La estructura es un polvo metálico sinterizado que contiene aceite de círculo interior de matriz metálica.
Ventajas: Tiene cierto desempeño personal.No hay tanque de aceite y el área efectiva de soporte de presión es grande.
Desventajas: La capa sinterizada es fácil de usar y el costo es alto.
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El diseño de pasadores y casquillos es una de las partes importantes en el proceso de diseño de los dispositivos de trabajo de las excavadoras.Dado que la excavadora trabaja en un sistema de trabajo continuo, las condiciones son malas, hay mucho polvo, las condiciones de trabajo son duras y la carga entre el pasador y el manguito es grande, el desgaste del par coincidente es muy grave.Por lo tanto, el manguito del eje debe diseñarse razonablemente en términos de selección de material, dureza de la superficie, tenacidad del núcleo, método, etc. para garantizar que el par coincidente del pasador y el manguito del eje funcione de manera confiable.
1. Diseño dimensional del manguito del eje.
1.Diámetro interior del manguito del eje
El diámetro interior del casquillo generalmente está determinado por el diámetro del pasador coincidente.El diámetro del eje del pasador se diseña y verifica en función de la fuerza del punto de articulación del dispositivo de trabajo de la excavadora y no se describirá en detalle aquí.
2.Longitud de la manga del eje
La longitud del casquillo está determinada por la presión en la superficie del cojinete.Cuando se determina el diámetro interior del rodamiento, cuanto mayor es la longitud, la presión superficial que soporta se reduce relativamente y se reduce la carga sobre el rodamiento.Sin embargo, en este momento, debido a la existencia de tolerancia geométrica y deformación, se provocará un contacto desplazado y se reducirá el enfriamiento, lo que provocará una falla del rodamiento.La vida útil se reduce;por el contrario, si la longitud del rodamiento es demasiado corta, la presión superficial que soporta aumentará relativamente y el aceite fluirá fácilmente desde la cara del extremo del rodamiento, causando defectos y reduciendo la vida útil del rodamiento.
Generalmente, L/d (longitud del rodamiento/diámetro interior del rodamiento) = 0,5~3.Se debe prestar especial atención al hecho de que, en condiciones de carga elevada, es fácil provocar un contacto desplazado.En tales condiciones, es más apropiado establecer L/d<1,0.
2. Diseño del orificio de asiento correspondiente del manguito del eje
1. Para facilitar la instalación del casquillo, el orificio del asiento correspondiente debe estar achaflanado.
2. Rugosidad de la superficie del orificio del asiento correspondiente
La rugosidad de la superficie del orificio del asiento correspondiente suele ser Ra6,3 y la peor no puede ser inferior a Ra=12,5.
3. Diámetro exterior del asiento correspondiente
El manguito del eje que coincide con el orificio del asiento debe soportar una gran tensión de expansión después de ser presionado. Por lo tanto, el diámetro exterior del orificio del asiento de materiales metálicos ferrosos es generalmente 1,5 veces el diámetro exterior del manguito del eje, mientras que el diámetro exterior del asiento Generalmente se requiere que el orificio de los materiales de aleación de aluminio sea 1,5 veces el diámetro exterior del manguito del eje.Más de 2 veces el diámetro exterior.
3. Diseño relevante del eje correspondiente a la manga del eje
El rendimiento de los manguitos de eje autónomos se ve afectado en gran medida por la rugosidad y dureza de la superficie del material del eje correspondiente y si la superficie está galvanizada.Una superficie del eje coincidente de alta calidad puede prolongar la vida útil del manguito del eje.Por el contrario, una superficie rugosa del eje que coincida degradará el manguito del eje.esperanza de vida.
1. Rugosidad de la superficie del eje correspondiente
① Para los casquillos utilizados en condiciones de fluido, cuando la rugosidad de la superficie del eje correspondiente es grande, las partes sobresalientes del eje y el casquillo cortarán la película de aceite, provocando el contacto directo entre los dos.Por lo tanto, es necesario que la superficie del eje correspondiente tenga un acabado de espejo para minimizar la separación de la película de aceite., acercándolo al estado fluido, por lo que se puede mejorar el rendimiento del casquillo.
② La mayoría de los manguitos autoportantes se utilizan en condiciones límite o de fricción seca.No requieren procesamiento especular de la superficie del eje correspondiente como en condiciones de fluido.Sólo necesitan controlar la rugosidad de la superficie del eje correspondiente.
Generalmente, el material del eje correspondiente del casquillo de la excavadora suele ser 45, 40Cr, etc., y el requisito de rugosidad de la superficie correspondiente es Ra=1,6.
2. Dureza del eje correspondiente
En las excavadoras, los ejes correspondientes deben tratarse térmicamente para cumplir los requisitos y adaptarse al entorno de movimiento.
Los requisitos generales son que el tratamiento térmico sea templado y revenido 229-277HB, las piezas acopladas estén templadas en la superficie, la dureza sea de 52 ~ 60 HRC, la profundidad sea de 2 ~ 4 mm y la dureza a 2 mm sea superior a 450 HV.
3. Tratamiento de superficie del eje a juego
Los principales objetivos del tratamiento superficial de ejes coincidentes son:
①Mejorar la resistencia a la corrosión
②Mejorar la dureza de la superficie
③Suaviza la superficie y mejora el rendimiento.
La galvanoplastia en el eje correspondiente puede mejorar su resistencia a la corrosión, reducir eficazmente el desgaste brusco y mejorar la estabilidad.Cuando el eje correspondiente se oxida, los óxidos duros y los objetos duros que se producen también son intrusivos, lo que también es una de las causas del desgaste.Por lo tanto, se recomienda que los usuarios recubran cromo duro en el eje correspondiente.Si se expone a condiciones corrosivas similares, como agua de mar, el eje correspondiente debe galvanizarse con dos o tres capas de cromo duro.
4. Diseño estructural del eje correspondiente.
La rugosidad de la superficie, las rebabas de las esquinas afiladas y las ranuras del eje coincidente dañarán la capa deslizante, por lo que se requiere que el eje coincidente tenga una superficie lisa sin rebabas de las esquinas afiladas, etc.
4. Forma de la manga del eje
1. fluido
Cuando fluye fluido, se forma una película de aceite viscosa debido al 'efecto clinch', y las superficies del eje y el manguito quedan completamente separadas por una película de aceite.Dado que no hay contacto directo entre el eje y el manguito, el coeficiente de fricción es muy pequeño, generalmente 0,001 ~ 0,01, y la cantidad de desgaste también es muy pequeña.
2. Límite
En el límite, la película entre el eje y la superficie del manguito es muy delgada y no se puede formar una película de aceite viscoso.En este caso la elección del material del casquillo es crucial.
3. Fricción sólida (o seca)
Sólido (o fricción seca), no hay una película de aceite viscosa que fluye entre el eje y la superficie del manguito del eje.Cuando el manguito del eje roza contra la pieza dual, el agente sólido en la superficie del manguito del eje se transfiere continuamente a la superficie dual y forma una película sólida uniforme, logrando así una buena fricción entre los pares de fricción y reduce efectivamente el desgaste.
5. Ventajas y desventajas de varios manguitos de eje
Los productos para excavadoras se han vuelto cada vez más maduros y también se han aplicado a los productos varios diseños de casquillos.Las siguientes son las ventajas y desventajas de varios casquillos de uso común.
1. Buje de acero con canal de aceite en forma de '8'
Materiales de uso común: acero 45, diámetro interior después del templado y revenido, templado de alta frecuencia
Ventajas: tecnología madura, procesamiento simple y bajo costo.
Desventajas: El área de 'isla' en el intervalo del tanque de aceite '8' es grande, lo que producirá un silbido cuando falta aceite.
2. Manguito de cobre con incrustaciones de grafito (de)
Materiales de uso común: ZCuZn25Al6Fe3Mn3.
Se utiliza comúnmente en la raíz del brazo de la excavadora y en la raíz del cilindro de la pluma.
Ventajas: Tiene cierto rendimiento automático cuando no se agrega mantequilla durante un corto período de tiempo, y el ruido en la raíz de la pluma y la raíz del cilindro de la pluma es bajo y no se producen silbidos.
Desventajas: baja capacidad de carga, fácil de usar, vida corta y alto costo.
3. Manga de malla de acero
Materiales de uso común: 42CrMo y otros aceros aleados, tratados con QPQ.
Ventajas: alta dureza.
Desventajas: Los requisitos de calidad de la superficie son relativamente altos y es probable que aparezcan rebabas durante el procesamiento.El precio es más alto que el de la ranura '8', entre 1,5 y 2 veces este último.
4. Manguito de acero con orificio de aceite
Materiales de uso común: 20CrMnTi, 20Cr y otros tratamientos de carburación.
Ventajas: Gran capacidad de almacenamiento de aceite, superficie rociada con MoS2 o grafito, lo que facilita el 'rodaje' temprano y aumenta la resistencia al desgaste.Alta capacidad de soporte de presión.
Desventajas: Dificultad en el procesamiento.
5. Buje de acero sinterizado de metal.
La estructura es un polvo metálico sinterizado que contiene aceite de círculo interior de matriz metálica.
Ventajas: Tiene cierto desempeño personal.No hay tanque de aceite y el área efectiva de soporte de presión es grande.
Desventajas: La capa sinterizada es fácil de usar y el costo es alto.