Áit / Scéal / Tús an tionscail / Cad iad Imthacaí Féin-bhealaithe? Cineálacha, Úsáidí & Roghnú

Cad iad Imthacaí Féin-bhealaithe? Cineálacha, Úsáidí & Roghnú

Tús an tionscail-
Freagra Tapa

Imthacaí féin-bhealaithe a bhfuil comhpháirteanna iompair acu a ndearnadh innealtóireacht orthu chun a mbealaithe féin a sholáthar le linn oibríochta — rud a chuirfeadh deireadh leis an ngá atá le ramhar seachtrach nó cothabháil ola. Baineann siad é seo amach trí bhealaithe soladacha leabaithe (cosúil le PTFE, graifít, nó disulfide moluibdín) a aistríonn scannán tanaí go dtí an dromchla cúplála de réir mar a chaitheann an t-imthaca isteach. Fágann sé seo gurb iad an rogha is fearr in iarratais ina bhfuil athbhealaithe praiticiúil, dodhéanta, nó a thruaillíonn an próiseas.

Chun na ceisteanna gaolmhara a fhreagairt go díreach: is féidir imthacaí muinchille a bheith féin-bhealaithe - go deimhin, tá imthacaí muinchille sintéaraithe cré-umha ar cheann de na cineálacha imthacaí féinbhealaithe is coitianta. Níl imthacaí ceirmeacha féin-bhealaithe go bunúsach , cé go laghdaíonn a gcuid fuinnimh dromchla íseal éileamh bealaí. Agus imthacaí traidisiúnta - liathróid, sorcóir, nó plain - a dhéanamh a cheangal ar lubrication ach amháin má dhéantar iad go sonrach le dearadh féinbhealaithe.

Cad iad Imthacaí Féin-bhealaithe agus Conas a Oibríonn siad

Is í an ghné shainithe de imthacaí féin-bhealaithe ná a chumas scannán bealaithe leanúnach a ghiniúint ón taobh istigh den ábhar imthacaí féin, gan aon soláthar seachtrach. Tarlaíonn sé seo trí cheann de thrí phríomhmheicníocht:

Scannán Soladach Aistrithe Bealaidh

Tá cáithníní scaipthe PTFE, graifít nó MoS2 sa mhaitrís imthacaí. De réir mar a rothlaíonn an seafta, is cúis le strus lomadh na cáithníní seo a smearadh ar dhromchla an tseafta, rud a chruthaíonn scannán aistrithe de ghnáth 0.1 go 1.0 miocrón tiubh . Nuair a bheidh sé bunaithe, laghdaíonn an scannán seo an comhéifeacht frithchuimilte chomh híseal agus is Ó 0.03 go 0.10 — atá inchomparáide le imthacaí ola dea-lubricated.

Miotal Sintéirithe Ola-Thuilte

Déantar cré-umha sintéaraithe nó púdar iarainn a dhlúthú agus a shintéiriú chun maitrís scagach a chruthú le 15–30% de thoirt folamh de réir toirte imthacaí iomlán . Tá an líonra pore seo líonta i bhfolús le hola. Le linn oibriú, caidéal leathnú teirmeach ola go dtí an dromchla; nuair a bhíonn sé ina stad, tarraingíonn gníomh ribeach ar ais é. Níl aon taiscumar ola seachtrach ag teastáil.

Líneáil PTFE Ilchodach

Tá línéar snáithín PTFE fite nó sintéaraithe nasctha le taca cruach. An t-ábhar PTFE - go coitianta 15-25% de réir meáchain le snáithín gloine nó líonadh cré-umha — cuireann sé tacaíocht struchtúrach ar fáil agus an PTFE ag dul ar imirce faoi ualach. Baineann na líneálacha seo amach rátálacha PV (brú-treoluas) suas go dtí 0.1 MPa·m/s i gcoinníollacha reatha tirime.

An bhfuil Bearings Muinchille Féin-bhealaithe?

Is féidir imthacaí muinchille (ar a dtugtar imthacaí simplí nó imthacaí irise freisin) a bhealaithe go traidisiúnta nó féin-bhealaithe ag brath ar a n-ábhar tógála. Tá an t-idirdhealú tábhachtach nuair a roghnaítear feidhmchláir saor ó chothabháil.

Imthacaí muinchille sintered cré-umha an cineál imthacaí muinchille féin-bhealaithe is mó a úsáidtear. Sainmhíníonn ISO 2795 agus Caighdeán MPIF 35 ceanglais maidir le cion ola do na comhpháirteanna seo — tá íosmhéid de 19% ola de réir toirte . Faightear iad i mótair leictreacha, i bhfearais tí, i dtrealamh oifige, agus i dtiomántáin chúnta feithicleacha áit a bhfuil rochtain imthacaí séalaithe nó deacair.

Imthacaí muinchille polaiméire soladach Is formáid muinchille féinbhealaithe eile iad déanta as aicéiteal (POM), níolón (PA6/PA66), nó PEEK le breiseáin bealaithe inmheánacha. Feidhmíonn siad seo gan aon ola ar chor ar bith, rud a fhágann go bhfuil siad oiriúnach le haghaidh próiseála bia, feistí leighis, agus iarratais faoi uisce ina bhfuil cosc ​​ar éilliú ola.

Imthacaí muinchille hidridinimiciúil le tacaíocht chruach — ar nós iad siúd a úsáidtear i gcromáin mhóra agus dialanna tuirbíní — nach bhfuil féinbhealaithe. Teastaíonn soláthar ola faoi bhrú uathu i gcónaí chun an ding hidridinimiciúil a scarann ​​an seafta ón imthacaí a chothabháil. Teip imthacaí láithreach sna dearaí seo is cúis le teip an tsoláthair ola.

An bhfuil Bearings Ceirmeacha Féin-bhealaithe?

Is minic a dhéantar imthacaí ceirmeacha a mhargú leis an abairt "runs dry" - rud a chruthaíonn mearbhall maidir le cibé an bhfuil siad fíor-fhéinbhealaithe. Is é an freagra beacht: níl, níl imthacaí ceirmeacha féin-bhealaithe , ach laghdaíonn a n-airíonna ábhartha go mór ceanglais lubrication i gcomparáid le cruach.

Tá roinnt airíonna ag nítríde sileacain (Si3N4), an t-ábhar imthacaí ceirmeacha is coitianta, a laghdaíonn spleáchas bealaí:

  • Cruas dromchla de 1,400–1,600 HV in aghaidh 700–800 HV le haghaidh cruach imthacaí — ag laghdú caitheamh ghreamaitheacha i gcoinníollacha bealaithe imeallacha
  • Dlús 3.2 g / cm³ in aghaidh 7.8 g/cm³ le haghaidh cruach — ag giniúint fórsaí lártheifeacha íochtair ar an rásbhealach ar ardluas, rud a ligeann do scannáin bealaí níos tanaí scaradh a choinneáil
  • Comhéifeacht íseal leathnaithe teirmeach ( 3.2 × 10⁻⁶/°C ) — éagsúlacht imréiteach inmheánach a laghdú le luascáin teochta a sháródh bealaí i imthacaí cruach
  • Neamh-mhaighnéadach agus neamhsheoltach go leictreach - cosc a chur ar dhíghrádú bealaí urscaoilte leictreastatach a tharlaíonn in imthacaí cruach a úsáidtear in iarratais tiomána minicíochta athraitheach

Go praiticiúil, is féidir le imthacaí iomlána ceirmeacha maireachtáil ar thréimhsí gearra gan lubrication i gcoinníollacha glan, ualaigh íseal - go háirithe ag luasanna an-ard nuair a bhíonn an t-am teagmhála in aghaidh na réabhlóide an-ghearr. Ach le haghaidh oibriú marthanach, tá bealaí - fiú scannán tirim íosta - fós ag teastáil chun tuirse dromchla forásach a chosc. Éilíonn imthacaí ceirmeacha hibrideacha (liathróidí ceirmeacha, fáinní cruach) beagnach i gcónaí lubrication traidisiúnta.

An bhfuil Bealú de dhíth ar Imthacaí Traidisiúnta?

Is féidir - is gá lubrication a bheith ag teastáil ó gach imthacaí eilimint rollta traidisiúnta (imthacaí liathróid, imthacaí sorcóir sorcóireacha, imthacaí sorcóir barrchaolaithe, imthacaí snáthaidí) ar feadh a shaol seirbhíse. Comhlíonann an bealaí ceithre fheidhm nach féidir le haon chéimseata imthacaí amháin a mhacasamhlú:

  • Foirmiú scannán elastohydrodinimiciúil: Scannán faoi bhrú de 0.1 go 1.0 miocrón scarann ​​sé na heilimintí rollta ón rásbhealach faoi ualach, rud a chosc teagmháil miotail-go-miotail
  • Diomailt teasa: Má dhéantar ola a scaiptear i imthacaí móra, baintear an teas a ghintear trí theagmháil rollta agus tarraing cage — ríthábhachtach agus é ag oibriú os cionn 50% d'ualach dinimiciúil rátáilte an imthacaí
  • Cosaint creimeadh: Déanann ramhar agus ola an taise a dhíláithriú ó dhromchlaí teagmhála; gan lubrication, creimeann cruach iompar laistigh de uaireanta i dtimpeallachtaí tais
  • Eisiamh truaillitheach: Cruthaíonn ramhar a phacáiltear isteach sa chuas imthacaí bacainn fhisiciúil ar dheannach agus ar cháithníní scríobacha a d’fhágfadh go gcaithfí trí chorp ar shlí eile

Is mór an toradh a bhíonn ar lubrication neamhleor: léiríonn staidéir a rinne SKF agus NSK é sin os cionn 36% de theipeanna imthacaí rollta roimh am atá inchurtha i leith fadhbanna bealaithe — lena n-áirítear cainníocht neamhleor, cineál bealaí mícheart, bealaí éillithe, nó eatraimh athbhealaithe míchearta. Chun comparáid a dhéanamh, níl teipeanna tuirse faoi lubrication ceart freagrach as ach 14% de theipeanna réimse.

Cineálacha Bearing Féin-bhealaithe i gcomparáid

Chun an cineál imthacaí féin-bhealaithe ceart a roghnú ní mór na coinníollacha oibriúcháin a mheaitseáil le cumais shonracha an ábhair. Tugann an tábla thíos achoimre ar na príomhpharaiméadair feidhmíochta:

Cineál Ualach Uasta (MPa) Luas uasta (m/s) Raon Teochta (°C) Is Fearr Le haghaidh
Cré-umha sintéaraithe (tuile le hola) 140 2.0 -30 go 120 Mótair, fearais, caidéil
Líneáil Ilchodach PTFE/Cré-umha 250 0.5 -200 go 280 Sorcóirí hiodrálacha, aeraspáis
Cré-umha Graphite-Plugged 70 1.5 -50 go 400 Oighinn, foirnéisí, iompróir ardteochta
Polaiméir Aicéiteal / níolón 60 0.8 -40 go 100 Innealra bia, leighis, mara
Polymer PEEK (líonta) 100 1.0 -60 go 250 Próiseáil cheimiceach, steiriliú
Níolón líonta MoS2 80 1.2 -30 go 110 Giarbhoscaí, naisc feithicleach
Raonta feidhmíochta táscacha do chineálacha coitianta imthacaí féin-bhealaithe; féach ar shonraí an mhonaróra le haghaidh gráid ar leith

Nuair is Sáraíonn Imthacaí Féinbhealaithe na Roghanna Greasaithe Eile

Tá timpeallachtaí sonracha oibriúcháin ann ina n-aistrítear chuig imthacaí féin-bhealaithe a sheachadann buntáistí intomhaiste thar imthacaí traidisiúnta greased:

  • Feidhmchláir ascalacha agus rothlú mall: Ní ghineann imthacaí ramhar-bhealaithe faoi ghluaisne ascalach mall (níos lú ná 1 rpm) scannán hidridinimiciúil - ritheann siad teorann-lubricated mar is fearr. Láimhseálann imthacaí soladach-bhealaithe na coinníollacha seo ag comhéifeachtaí cuimilte de 0.05 go 0.15 gan aon athrú meicníochta caitheamh ar luas íseal.
  • Timpeallachtaí níocháin agus báite: Línte próiseála bia, trealamh nigh gluaisteán, agus imthacaí ábhar crua-earraí mara ar iontráil uisce a chaolaíonn ramhar. Cuireann imthacaí polaiméire sintéaraithe agus cré-umha plugáilte le graifít deireadh leis an modh teip seo go hiomlán.
  • Criosanna ardteochta: Díghrádaíonn gnáthghréisc os cionn 180°C; síneann greannachtaí sintéiseacha é seo go dtí thart ar 260°C. Feidhmíonn imthacaí cré-umha plugáilte le graifít go leanúnach ag suas go dtí 400 ° C i rothaí gluaisteán áith, rollóirí iompair, agus trealamh foirnéise annealaithe gloine.
  • Timpeallachtaí seomra folúis agus glan: Lasann ramhar i bhfolús, éillíonn ionstraimí optúla agus trealamh leathsheoltóra. Tá imthacaí scannáin thirim bunaithe ar PTFE caighdeánach i meicníochtaí satailíte agus i gcéimeanna micreascóp leictreon áit a bhfuil brú gaile thíos 10 pa ag teastáil.
  • Laghdú ar chostais saolré: Fuair ​​staidéar ar chláir athsholáthair imthacaí gléasra cóireála uisce cathrach amach gur laghdaigh aistriú busanna comhla geata ó chré-umha greased go imthacaí líonta le graifít costais chothabhála saothair de réir a chéile. 62% thar thréimhse 10 mbliana trí dheireadh a chur le babhtaí athghrádaithe ráithiúla.

Príomhpharaiméadair Roghnúcháin agus Earráidí Coitianta Méid

Is é an luach PV — táirge brú imthacaí (P, i MPa) agus treoluas sleamhnáin (V, i m/s) — an príomh-pharaiméadar roghnúcháin le haghaidh imthacaí simplí féin-bhealaithe. Tá rátáil uasta PV ag gach ábhar imthacaí nach féidir an scannán bealaithe a choinneáil os a chionn agus ardaíonn teocht an dromchla imthacaí go leibhéil millteach.

Is éard atá i dtrí earráid sizing an chuid is mó de na teipeanna imthacaí féin-bhealaithe roimh am sa réimse:

  • Neamhaird a thabhairt ar an teorainn PV faoi choinníollacha buaicualaigh: D’fhéadfadh imthacaí rátáilte ag PV = 0.10 MPa·m/s a bheith den mhéid ceart le haghaidh gnáthoibríochta ach go dteipfidh air le linn tosaithe nó lódála suaite mura ndéantar an PV meandrach ag na tráthanna sin a sheiceáil. Is féidir le buaicluachanna PV a bheith 3 go 5 huaire an luach seasta in innealra cómhalartach.
  • Sonraíocht bailchríoch dromchla seafta mícheart: Imthacaí féin-bhealaithe require a shaft roughness of Ra 0.4 go 0.8 miocrón le haghaidh foirmiú scannáin aistrithe is fearr. Ní sholáthraíonn seaftaí snasta faoi bhun Ra 0.2 miocrón go leor uigeacht asperity don PTFE nó don graifít chun ancaire a dhéanamh, ag cur moill ar fhoirmiú scannáin agus ag méadú caitheamh go luath. Déanann seafta atá níos gairbhe ná Ra 1.6 miocrón an dromchla imthacaí a scríobadh sular féidir leis an scannán a thógáil.
  • Éifeachtaí leathnaithe teirmeach ar imréiteach a mheas faoina luach: Tá comhéifeachtaí leathnaithe teirmeacha ag imthacaí polaiméire 5 go 10 n-uaire níos airde ná na cásanna cruach. D’fhéadfadh imréiteach PEEK ag a bhfuil imréiteach trastomhais 0.05 mm ag 20°C imréiteach nialasach — nó cur isteach — a bheith aige ag 150°C mura ndéantar an cóimheas idir an trastomhas agus an t-ábhar a ríomh i gceart ag céim an dearaidh.