了解 Smalley 彈性擋圈裝置的承載能力需要對(duì)擋圈剪切和凹槽變形進(jìn)行計(jì)算,設(shè)計(jì)限制取其中的較小者。?負(fù)荷能力公式不會(huì)考慮動(dòng)態(tài)或偏心負(fù)荷。 如果存在這種負(fù)載,就應(yīng)該應(yīng)用適當(dāng)?shù)陌踩蛩夭⑦M(jìn)行產(chǎn)品測(cè)試。 此外,應(yīng)考慮凹槽幾何結(jié)構(gòu)和邊緣間隙?。?如果存在惡劣的工作條件,實(shí)際擋圈性能最好通過(guò)實(shí)際的測(cè)試來(lái)確定。
雖然通常不視為 Smalley 彈性擋圈的典型故障,但在將硬化鋼用作凹槽材料時(shí),擋圈剪切可能是一個(gè)設(shè)計(jì)限制。 我們的標(biāo)準(zhǔn)擋圈表中提供了基于擋圈剪切的擋圈軸向負(fù)荷能力。 這些值基于建議安全因子為 3 的碳素鋼的?剪切強(qiáng)度?。
基于擋圈剪切的?軸向負(fù)荷?必須與基于凹槽變形的軸向負(fù)荷作比較,以確定設(shè)計(jì)中的限制因素。
PR?= 基于擋圈剪切所允許的軸向負(fù)荷 (lb)
D?= 軸或外殼直徑 (in)
T?= 擋圈厚度 (in)
SS?= 擋圈材料的剪切強(qiáng)度 (psi)
K?= 安全因子(建議值 3)
凹槽變形是到目前為止最常見(jiàn)的彈性擋圈設(shè)計(jì)限制。 當(dāng)出現(xiàn)永久凹槽變形時(shí),擋圈就開(kāi)始扭轉(zhuǎn)。 隨著扭轉(zhuǎn)角度的增加,擋圈直徑開(kāi)始擴(kuò)大。 最終,擋圈凹陷并擠出(滾動(dòng)出)凹槽。 作為一種保守解釋,如下等式計(jì)算初始凹槽變形點(diǎn)。 在此點(diǎn)位置不會(huì)產(chǎn)生故障,故障只在該值非常高時(shí)才會(huì)發(fā)生。 建議采用安全系數(shù) 2。 我們的?標(biāo)準(zhǔn)擋圈表中提供了基于凹槽變形的擋圈軸向負(fù)荷能力。
典型的凹槽材料屈服強(qiáng)度 |
|
硬質(zhì)鋼 8620 | 110,000 psi |
冷拉鋼 1018 | 70,000 psi |
熱軋鋼 1018 | 45,000 psi |
鋁 2017 | 40,000 psi |
鑄鐵 | 10-40,000 psi |
PG?= 基于凹槽變形所允許的軸向負(fù)荷 (lb)
D?= 軸或外殼直徑 (in)
d?= 凹槽深度 (in)
SY?=?凹槽材料的屈服強(qiáng)度? (psi)
K?= 安全因子(建議值 2)
軸或外殼直徑 | 凹槽底部的最大半徑 |
1 英寸及以下 | .005 最大 |
超過(guò) 1 英寸 | .010 最大 |
為了保證最大負(fù)載能力,凹槽和彈性擋圈上必須有方角。 此外,彈性組件必須始終與擋圈凹槽成直角,以保持對(duì)彈性部分的均勻同心負(fù)荷。 凹槽底部的半徑應(yīng)不大于表中所述的值。
最大倒角 = .375 (b-d)
最大半徑 = .5 (b-d)
理想的情形是,彈性零件有一個(gè)方角,并使擋圈盡可能接近外殼或軸。 彈性零件的最大建議半徑或倒角允許值可以使用左邊的公式計(jì)算。
b?= 徑向壁 (in)
d?= 凹槽深度 (in)
靠近軸端或外殼的擋圈凹槽應(yīng)有足夠的邊緣余量以最大化強(qiáng)度。 應(yīng)檢查剪切和彎曲并選擇較大值用于邊緣余量。 作為一般規(guī)則,最小邊緣余量可通過(guò) 3 倍凹槽深度值得出近似值。
z?= 邊緣余量 (in)
P?= 負(fù)荷 (lb)
DG= 凹槽直徑 (in)
SY?= 凹槽材料的屈服強(qiáng)度 (psi)
d?= 凹槽深度 (in)
K?= 安全因子(建議值為 3)
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