A ống lót thép hoạt động như một bề mặt mài mòn hy sinh, có thể thay thế được. Công việc chính của nó là bảo vệ các lỗ và trục vỏ đắt tiền khỏi ma sát, rung và ăn mòn. Chọn sai loại sẽ dẫn đến thời gian ngừng hoạt động sớm, nhưng việc chọn loại thép cứng chính xác có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng bằng cách 300% đến 500% so với phần thép nhẹ chưa được gia cứng trong khớp trục chu kỳ cao.
Lựa chọn lớp vật liệu và độ cứng
Quá trình luyện kim của ống lót trực tiếp quyết định nơi nó có thể tồn tại. Thép nhẹ (như 1018) có thể gia công được nhưng bị mòn nhanh dưới tải trọng vượt quá 10.000 PSI . Đối với các khớp quay, thép được tôi cứng hoặc được tôi cứng hoàn toàn là tiêu chuẩn.
- AISI 4140/4142: Được làm cứng trước theo Rockwell C 28-32. Tuyệt vời cho các chốt có chuyển động dao động và tải sốc vừa phải. Phổ biến ở các điểm khớp nối thiết bị nặng.
- AISI 52100: Được làm cứng hoàn toàn theo Rockwell C 60-64. Lý tưởng cho các cuộc đua bên ngoài vòng bi kim có độ chính xác cao. Nó cung cấp khả năng chống lại hiện tượng ngâm nước muối cao nhất dưới tải trọng tĩnh.
- Vỏ cứng 8620: Cung cấp bề mặt cứng (Rockwell C 58-62) với lõi dẻo. Nó chống nứt trong các ứng dụng chịu va đập mạnh như con lăn và máy nghiền đá.
Thiết kế hình trụ mặt bích và thẳng
Hình dạng của ống lót thép xác định cách nó xử lý tải trọng dọc trục. Ống lót thẳng xử lý tải trọng hướng tâm thuần túy, trong khi ống lót có mặt bích hấp thụ tải trọng tổng hợp.
| Kiểu thiết kế | Hỗ trợ tải chính | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| Tay áo thẳng | Chỉ xuyên tâm | Bánh ròng rọc, chốt bản lề có vòng kẹp |
| Mặt bích (Loại F) | Lực đẩy hướng tâm | Ròng rọc băng tải, chốt định vị, liên kết chuyển số |
Mặt bích loại bỏ sự cần thiết của vòng đệm lực đẩy riêng biệt, đơn giản hóa việc lắp ráp. Tuy nhiên, các góc bán kính mặt bích kín phải được cắt xén hoặc vỏ phải có góc vát để tránh các điểm tăng ứng suất gây nứt dưới tải trọng ngang.
Chiến lược bôi trơn: Vật liệu tổng hợp tự bôi trơn so với rãnh mỡ
Ống lót bằng thép đặc có phích cắm bằng than chì giúp loại bỏ nhu cầu bôi trơn lại thủ công ở những vị trí khó tiếp cận. Những ống lót nhúng bằng than chì này, thường được sản xuất từ ma trận thép rắn hoặc đồng thau có độ bền cao, duy trì hệ số ma sát là 0,15 đến 0,25 trong điều kiện chạy khô. Đối với các ống lót bằng thép cứng tiêu chuẩn, các rãnh bôi mỡ bên trong là rất quan trọng.
Mẫu rãnh để bôi trơn hiệu quả
Nếu sử dụng ống lót bằng thép được bôi trơn, hình dạng rãnh sẽ quyết định thời gian lưu dầu mỡ. Các mẫu sau là tiêu chuẩn và phải được chọn dựa trên loại chuyển động:
- Mẫu hình-8: Phân phối dầu mỡ đều khắp 360 độ. Tốt nhất cho chuyển động quay hoàn toàn nhưng làm suy yếu cấu trúc ống lót nếu cắt quá sâu—độ sâu tối đa không được vượt quá 30% về độ dày của tường.
- Rãnh trục có điểm dừng: Lý tưởng cho chuyển động dao động. Đảm bảo các rãnh dừng lại ở mép ống lót để tránh chất bôi trơn bị bơm ra khỏi các đầu khớp dưới áp suất.
Thực hành tốt nhất về can thiệp cài đặt Fit
Khả năng giữ ống lót bằng thép phụ thuộc hoàn toàn vào độ vừa vặn của máy ép. Sự can thiệp phải đủ cao để ngăn chặn sự quay dưới tải mô-men xoắn cực đại. Lắp ép tiêu chuẩn được khuyến nghị cho ống lót bằng thép trong vỏ thép là 0,001 đến 0,002 inch mỗi inch đường kính lỗ khoan .
Ống lót có đường kính ngoài 2 inch cần có độ nhiễu từ 0,002 đến 0,004 inch. Trong quá trình lắp đặt, ID ống lót sẽ đóng theo tỷ lệ. Sau khi nhấn, ID phải được thay đổi kích thước thông qua quá trình đánh bóng hoặc doa để đạt được khe hở chạy cuối cùng với trục. Một tiêu chuẩn chạy phù hợp sau khi cài đặt là 0,0015 inch trên mỗi inch đường kính trục cho các ứng dụng bôi trơn. Bỏ qua bước định cỡ sau khi lắp đặt là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến hiện tượng kẹt tức thời ở các ống lót thép có tốc độ RPM cao.
Xử lý bề mặt và chống ăn mòn
Mặc dù 4140 và 52100 có độ bền cao nhưng chúng dễ bị gỉ đỏ trong môi trường biển hoặc bị rửa trôi. Xử lý mạ kẽm Độ dày tối thiểu 0,0002 inch có thể tăng gấp đôi tuổi thọ sử dụng trong điều kiện ẩm ướt bằng cách cung cấp sự bảo vệ hy sinh. Đối với các môi trường có tính xâm thực về mặt hóa học, lớp mạ niken điện phân duy trì dung sai kích thước chặt chẽ của đường kính bên trong ống lót đồng thời mang lại bề mặt cứng, bôi trơn.
