了解 Smalley 彈性(xing)擋(dang)圈(quan)裝置的(de)(de)承載能(neng)(neng)力需要對擋(dang)圈(quan)剪切(qie)和(he)凹槽變(bian)形進(jin)行(xing)計算,設計限制取其(qi)中(zhong)的(de)(de)較小者。?負荷能(neng)(neng)力公式不會考慮(lv)動態(tai)或偏心負荷。 如(ru)果(guo)存在(zai)這種負載,就應該應用適當的(de)(de)安全(quan)因素并進(jin)行(xing)產(chan)品測試(shi)。 此外,應考慮(lv)凹槽幾何結構和(he)邊緣間隙?。?如(ru)果(guo)存在(zai)惡(e)劣的(de)(de)工作條件,實際擋(dang)圈(quan)性(xing)能(neng)(neng)最好通過實際的(de)(de)測試(shi)來確定。
雖(sui)然(ran)通常不視為 Smalley 彈性擋(dang)圈(quan)(quan)的(de)(de)典型故障,但在將硬化鋼用(yong)作凹槽(cao)材(cai)料時,擋(dang)圈(quan)(quan)剪切可(ke)能是一個設計限制。 我們的(de)(de)標準(zhun)擋(dang)圈(quan)(quan)表中提供了(le)基于擋(dang)圈(quan)(quan)剪切的(de)(de)擋(dang)圈(quan)(quan)軸向負荷能力。 這些值(zhi)基于建議安全因(yin)子為 3 的(de)(de)碳素鋼的(de)(de)?剪切強度?。
基于擋圈剪(jian)切(qie)的?軸向(xiang)負(fu)荷?必須(xu)與基于凹槽變形的軸向(xiang)負(fu)荷作比較,以確(que)定設計中的限制因素。
PR?= 基于擋圈剪切所允許的軸向負荷 (lb)
D?= 軸或外殼直徑 (in)
T?= 擋圈厚度 (in)
SS?= 擋圈材料的剪切強度 (psi)
K?= 安全因(yin)子(zi)(建議值 3)
凹槽(cao)變形(xing)是到(dao)目前(qian)為止最(zui)常見的彈性(xing)擋(dang)圈(quan)(quan)設計(ji)限制。 當出(chu)現永久凹槽(cao)變形(xing)時,擋(dang)圈(quan)(quan)就開始扭(niu)轉。 隨著扭(niu)轉角(jiao)度的增加,擋(dang)圈(quan)(quan)直(zhi)徑(jing)開始擴大。 最(zui)終,擋(dang)圈(quan)(quan)凹陷(xian)并擠(ji)出(chu)(滾動出(chu))凹槽(cao)。 作為一種(zhong)保守(shou)解釋,如下等式計(ji)算初始凹槽(cao)變形(xing)點(dian)。 在(zai)此點(dian)位置不會產(chan)生故障,故障只在(zai)該值(zhi)非常高(gao)時才會發生。 建(jian)議采用安全系數 2。 我(wo)們的?標(biao)準(zhun)擋(dang)圈(quan)(quan)表中提供了基于凹槽(cao)變形(xing)的擋(dang)圈(quan)(quan)軸向負(fu)荷能力。
典型的凹槽材料屈服強度 |
|
硬質鋼 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?=?凹槽材料的屈服強度? (psi)
K?= 安全(quan)因子(建議(yi)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 1 英寸 | .010 最大 |
為了保(bao)證(zheng)最大負(fu)載能力,凹槽和彈性(xing)(xing)(xing)擋(dang)圈(quan)上必(bi)須(xu)有方角。 此外,彈性(xing)(xing)(xing)組件必(bi)須(xu)始終與(yu)擋(dang)圈(quan)凹槽成直角,以保(bao)持對彈性(xing)(xing)(xing)部(bu)分的均勻(yun)同心(xin)負(fu)荷(he)。 凹槽底部(bu)的半徑應不大于表中所(suo)述(shu)的值。
最大倒角 = .375 (b-d)
最大半徑(jing) = .5 (b-d)
理想的情形是,彈性零件有一(yi)個(ge)方角,并使擋圈盡(jin)可能(neng)接(jie)近外殼或軸(zhou)。 彈性零件的最大建議半(ban)徑或倒角允許值可以使用左邊的公式計算。
b?= 徑向壁 (in)
d?= 凹槽深度(du) (in)
靠近軸端或外殼的擋圈凹槽應(ying)有足夠(gou)的邊緣余(yu)量以最(zui)大化(hua)強度(du)。 應(ying)檢查剪切和彎曲(qu)并(bing)選擇較(jiao)大值用于(yu)邊緣余(yu)量。 作為(wei)一般規則,最(zui)小邊緣余(yu)量可通過 3 倍(bei)凹槽深度(du)值得出近似值。
z?= 邊緣余量 (in)
P?= 負荷 (lb)
DG= 凹槽直徑 (in)
SY?= 凹槽材料的屈服強度 (psi)
d?= 凹槽深度 (in)
K?= 安全因子(建議(yi)值為(wei) 3)
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