Stopy łożyskowe - prof. dr hab. inż. Dionizy Czekaj, prof. zw. PG PDF

Preview

Summary

prof. dr hab. inż. Dionizy Czekaj, prof. zw. PG...

Description

14.07.2019

OneNote

Stopy łożyskowe 12 maja 2019 19:07

W łożysku ślizgowym wyróżniamy trzy podstawowe elementy: czop, panewkę i smar. Czop, stanowiący część wału lub osi, wykonany jest zwykle ze stali, natomiast element łożyska (zwany panewką), bezpośrednio stykający się z czopem, wykonuje się ze stopów łożyskowych. Ze względu na wytrzymałość, jak i z powodu oszczędzania drogich stopów łożyskowych, korpus panewki wykonuje się ze stali, a tylko ich powierzchnię wewnętrzną pokrywa się stopem łożyskowym. Rozróżnia się dwa typy panewek: grubościenne (sztywne) i cienkościenne (wiotkie). Warstwę stopu łożyskowego nanosi się na stalową taśmę trzema sposobami: przez wylewanie, przez spiekanie i walcowanie lub przez nawalcowanie i zgrzewanie. Główne wymagania stawiane stopom łożyskowym określają w zasadzie trzy grupy charakterystycznych właściwości, a mianowicie: • Właściwości ruchowe (ślizgowe): ○ dobra smarowność, ○ niewrażliwość na zacieranie się w czasie pracy, ○ możliwość wtłaczania produktów tarcia w powierzchnię ślizgową, ○ zdolność do odkształcania się. • Właściwości mechaniczne: ○ dobra wytrzymałość na ściskanie, ○ odpowiednia wytrzymałość na zmęczenie, ○ stosunkowo dobra odporność na uderzenie, ○ mała zmienność twardości przy podwyższonej temperaturze. • Właściwości fizykochemiczne: ○ dobre przewodnictwo cieplne, ○ odpowiedni współczynnik rozszerzalności cieplnej, ○ duża odporność na korozję chemiczną. Warunki pracy łożyska mogą być różne. Są one określane przez rozmaite czynniki, z których najważniejsze to: • Rodzaj obciążenia - stałe lub zmienne co do kierunku i wielkości. Najbardziej niebezpieczne dla łożysk są obciążenia dynamiczne. Powodują one pęknięcia typu zmęczeniowego i wykruszenia materiału; • Wielkość obciążenia - im jest ono większe, tym krótszy czas pracy łożyska, Obciążeniem (naciskiem) jednostkowym nazywa się obciążenie łożyska przypadające na jednostkę płaszczyzny rzutu powierzchni ślizgowe. • Szybkość obwodowa czopa • Temperatura pracy łożyska - wzrost temperatury powoduje spadek lepkości smaru; Zasada Charpy'ego struktura materiału powinna być złożona z twardych kryształów nośnych równomiernie rozmieszczonych w miękkiej i plastycznej osnowie. W czasie pracy twarde kryształy przejmują na siebie obciążenie i przekazują je na całą panewkę. Niezależnie od tego umożliwiają one wytworzenie między powierzchnią wału i powierzchnią panewki pewnej przestrzeni, którą wypełnia warstwa smaru. W przypadku, gdy poszczególne części panewki zostaną przeciążone, twarde kryształy wgniatają się w tych miejscach w miękkie podłoże i następuje wyrównanie obciążenia.

https://onedrive.live.com/redir?resid=C707AEEB26C542E1%215650&page=Edit&wd=target%28Semestr II%2FMateriałoznawstwo - wejściówki.o… 1/2

14.07.2019

OneNote

Stopy łożyskowe dzielą się na: • Stopy łożyskowe cyny • Stopy łożyskowe ołowiu • Brąz ołowiowy • Stop 3-warstwowy • Stop siatkowy aluminium i cyny Stopy łożyskowe cyny oraz ołowiu mają wiele korzystnych cech: miękkość i zdolność wchłaniania zanieczyszczeń znajdujących się w warstwie smaru, na skutek czego mało ściera się czop (nie musi być utwardzany), mała skłonność do zacierania, dużą odporność na korozję, a ponadto przy zastosowaniu właściwej technologii stosunkowo łatwo dają się łączyć ze stalowym korpusem panewki. Niekorzystną cech obu rodzajów stopów jest znaczne zmniejszenie twardości i wytrzymałości przy wzroście temperatury, stąd też temperatura łożyska w czasie pracy nie powinna przekraczać 110°C (przy zastosowaniu brązu ołowiowego - 180°C, materiału łożyskowego 3-warstwowego - 150°C, stopu siatkowego Al-Sn - 130°C). Brązy ołowiowe charakteryzują się strukturą odwróconej zasady Charpy'ego. W porównaniu z innymi materiałami łożyskowymi, brąz ołowiowy wykazuje znakomitą cechę: przy tzw. biegu suchym lub biegu gorącym (brak lub przerwania dopływu smaru) nie wytapia się ani nie zaciera wału, ponieważ przy temperaturze ok. 350°C z metalu panewki wydzielają się drobniutkie kropelki płynnego ołowiu, które pokrywają czop wału nadzwyczaj cienką warstewką. Czop ślizga się teraz na gąbczastym szkielecie miedzi, nie zawierającej ołowiu, przy czym może nastąpić samoczynne zahamowanie czopa, lecz powiększający się szum i zwiększające się obciążenie mechanizmu ostrzega obsługę przed wypadkiem. Jeżeli w wyniku tego powstało zatarcie, to jest ono niewielkie i łożysko po oczyszczeniu nadaje się w większości przypadków do użytku. Stopy 3-warstwowe są odpowiedzią na wady brązów ołowiowych. Skłonność do segregacji ciężarowej zmusiła do opanowania nowych technologii produkcji brązów ołowiowych. Problemy związane z pozostałymi wadami brązów ołowiowych rozwiązano przez nakładanie metodą galwaniczną na warstwę ślizgową (brąz ołowiowy-spiek) powłok ślizgowych. Stop siatkowy aluminium i cyny eliminuje problemy stopów cyny oraz ołowiu. Znosi większe naciski jednostkowe niż stop cynowy w normalnych temperaturach pracy, jest odporny na korozje we wszelkich smarach, jest odporny na zużycie i nie powoduje szybkiego zużywania się współpracujących czopów, nawet przy zanieczyszczaniu smarów cząsteczkami startego metalu oraz nie zgrzewa się z czopem w okresach przejściowego niedostatku smaru. Jego struktura odzwierciedla odwróconą zasadę Charpy'ego.

https://onedrive.live.com/redir?resid=C707AEEB26C542E1%215650&page=Edit&wd=target%28Semestr II%2FMateriałoznawstwo - wejściówki.o… 2/2...