بلبرینگ آلومینیوم از یراق آلات کلیدی در صنعت آلومینیوم است که در درب و پنجره های ریلی آلومینیوم اختصاصی کاربرد دارد.
بلبرینگ درب و پنجره های ریلی موجود در بازار ایران دارای مدل ها و سایز های متفاوتی است؛ نوع پروفیل درب پنجره، جنش بدنه، جنس بلبرینگ، ابعاد و ضخامت از جمله ویژگی هایی است که این تنوع را به وجود آورده است.
در ادامه رایج ترین انوع بلبرینگ مصرفی در بازار ایران را معرفی می‌کنیم.

به طور کلی بلبرینگ های آلومینیومی براساس نوع چرخ ها که به دو دسته کلی شیار‌دار و بدون شیار تقسیم می‌شوند؛ این تفاوت به علت تفاوت پروفیل های موجود در بازار است. بلبرینگ شیار‌دار برای استفاده در پروفیل های دارای ریل تولید می‌شوند.

آلیاژهای آلومینیوم برای بلبرینگ

خلاصه:

آلیاژهای آلومینیوم با خواص باربری مطلوب در کاربردهای بسیار متنوعی استفاده می شوند. یاتاقان های آلومینیومی با پشتی فولادی و جامد به عنوان شاتون و یاتاقان های اصلی در موتورهای احتراق داخلی و کمپرسورهای صنعتی استفاده می شوند. سایر کاربردهای بلبرینگ آلومینیوم در ابزارهای سنگین مانند آسیاب های حفاری، پرس ها، ماشین های تراش، ماشین های فرز و آسیاب ها و به عنوان بوش های پمپ هیدرولیک است. مجموعه‌های ارابه فرود هواپیما، بیل‌های برقی و غلتک‌های مسیر از یاتاقان‌های آلومینیومی جامد برای مقاومت در برابر بارهای شوک بالا استفاده می‌کنند. یاتاقان های کارخانه نورد از آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری می شوند تا قابلیت بارگذاری و سرعت را افزایش دهند.

مواد بلبرینگ آلومینیوم

آلیاژهای آلومینیوم با خواص باربری مطلوب در کاربردهای بسیار متنوعی استفاده می شوند. یاتاقان های آلومینیومی با پشتی فولادی و جامد به عنوان شاتون و یاتاقان های اصلی در موتورهای احتراق داخلی و کمپرسورهای صنعتی استفاده می شوند. سایر کاربردهای بلبرینگ آلومینیوم در ابزارهای سنگین مانند آسیاب های حفاری، پرس ها، ماشین های تراش، ماشین های فرز و آسیاب ها و به عنوان بوش های پمپ هیدرولیک است. مجموعه‌های ارابه فرود هواپیما، بیل‌های برقی و غلتک‌های مسیر از یاتاقان‌های آلومینیومی جامد برای مقاومت در برابر بارهای شوک بالا استفاده می‌کنند. یاتاقان های کارخانه نورد از آلیاژهای آلومینیوم ریخته گری می شوند تا قابلیت بارگذاری و سرعت را افزایش دهند.

بوش های آلومینیومی معمولاً برای کار نسبتاً سبک و با سرعت کم در مقایسه با یاتاقان ها استفاده می شوند و بسته به خواص اصطکاکی و مکانیکی مورد نیاز برای کاربرد، از یاتاقان های آلومینیومی یا آلیاژهای دیگر ساخته می شوند.

آلیاژهای بلبرینگ آلومینیوم به میزان بیشتری نسبت به هر ماده یاتاقان دیگری این ویژگی های مورد نظر را ترکیب می کنند: هزینه کم، عمر طولانی، مقاومت بالا در برابر عوامل خورنده در روان کننده ها، سازگاری مکانیکی بالا با فولادها (بدون آسیب به شفت)، هدایت حرارتی بالا، فشاری خوب. و استحکام خستگی، وزن سبک، سازگاری، قابلیت جاسازی، قابلیت سرعت بالا و طراحی تک فلزی (جامد).

بلبرینگ های آلومینیومی تک فلزی (جامد) ریخته گری یا فرفورژه توانایی حمل بار بالایی دارند و می توانند سرعت های بسیار بالایی را تحمل کنند. آنها در موتورها و ماشین‌آلات به‌عنوان یاتاقان‌های سنگین تحت بارهایی به اندازه 69 مگاپاسکال (10000 psi) در نواحی پیش‌بینی‌شده نیم پوسته یاتاقان و در سرعت‌های سطحی تا 84 متر بر ثانیه (275 فریم بر ثانیه) کار می‌کنند. در بسیاری از آزمایشات آزمایشگاهی، یاتاقان ها هزاران ساعت کارکرد موفقیت آمیز را در بارگذاری 83 مگاپاسکال (12000 psi) انجام داده اند. با آماده سازی شفت مناسب، روان کننده های مدرن و فیلتراسیون عالی روغن، حتی بار و سرعت بالاتری را می توان تحمل کرد.

بلبرینگ های آلومینیومی تک فلزی

می دهند خدمات عالی در محورهای فولادی سخت یا نرم که یک مزیت است زمانی که هزینه شفت باید کم باشد. با این حال، تحت شرایط یکسان، شفت های سخت سایش کمتری نسبت به شفت های نرم نشان می دهد.

آلیاژهای 750، A750 و B750 می توانند باشند ریخته گری در ماسه یا قالب های دائمی، اما نه به صورت دایکاست. آلیاژ X385 است برای یاتاقان های ریخته گری ترجیح داده می شود. اگرچه از نظر ویژگی های باربری برابر نیست نسبت به آلیاژهای نوع 750، ماشین کاری و یاتاقان خوبی در نظر گرفته می شود خواص

آلیاژهای 750 و A750 مشابه هستند خواص مکانیکی، اما A750 آسان‌تر ریخته‌گری می‌شود و بهتر با آن سازگار می‌شود تولید قطعات پیچیده یاتاقان های ریخته گری از آلیاژهای 750 و A750 هستند در حالت T5 یا T101 عرضه می شود، دومی با کار سرد پس از a به دست می آید عملیات حرارتی T5 مزاج T101 به طور قابل ملاحظه ای بازده فشاری را افزایش می دهد استحکام، بهبود توانایی یک یاتاقان قرار گرفته در مواد پایین تر انبساط حرارتی برای حفظ تناسب تداخل از طریق چرخه های گرمایش و خنک کننده کار سرد تأثیر کمی بر سختی یا استحکام کششی دارد.

قطعاتی مانند محفظه چرخ دنده و بدنه پمپ ممکن است هر دو عملکرد ساختاری و یاتاقانی و آلیاژ یاتاقان داشته باشند. در دمای T101 استحکام اضافی مورد نیاز بلبرینگ را فراهم می کند الزامات. برای قطعات با بار زیادتر، مانند بوش های پین مچ، بوش های غلتکی مسیر تراکتور، و میله های اتصال، هنوز هم با استحکام بالاتر آلیاژ ریخته گری B750-T5 ترجیح داده می شود. آلیاژ ریخته گری X385 نیز کافی است استحکام برای استفاده در قطعات طراحی شده برای بارهای سازه ای.

طراحی بلبرینگ های آلومینیومی

بارهای باربری توصیه شده معمولی برای یاتاقان های آلومینیومی تک فلزی ریخته گری و فرفورژه عبارتند از:

  1. بار رفت و برگشتی، روانکاری فشار – 35 مگاپاسکال (5000 psi)
  2. بار یک طرفه، فشار روانکاری – 20 مگاپاسکال (3000 psi)
  3. بار یک طرفه، روانکاری مشکوک – 7 مگاپاسکال (1000 psi)

این مقادیر فقط راهنما هستند. مؤلفه‌های مرتبط و سایر عوامل خاص بر یک برنامه تأثیر می‌گذارند بارهای تحمل مجاز

یاتاقان های آلومینیومی، بسته به کاربرد، با مقادیر فشار-زمان-سرعت (pv) از 10000 تا 750000 کار می کنند. آنها سرعت های بسیار بالایی را تحمل می کنند، همانطور که توسط آزمایش های موفقیت آمیز انجام شده در سرعت سطحی 85 متر بر ثانیه (275 فریم در ثانیه) مشهود است. کاربردهای تجاری شامل توربین های آب-هوا است که با سرعت 2.1·10 5 درجه بر ثانیه (35000 دور در دقیقه) کار می کنند.

عوامل حاکم بر ترخیص عملی یاتاقان های آلومینیومی عبارتند از ژورنال، یاتاقان، و مواد محفظه. سختی و پایان ژورنال؛ نوع و درجه روغن کاری؛ بارگیری و نوع بلبرینگ (یک جهته، دوار یا رفت و برگشتی)؛ سرعت؛ میانگین اندازه ذرات خاک؛ و مقدار کثیفی در گردش ترخیص باید باشد بر اساس ارزیابی تمامی این عوامل و بالفعل افزایش یا کاهش یافته است تجربه. در کاربردهای ازدواج، یاتاقان های تک فلزی آلومینیومی کار می کنند با فاصله روغن به میزان قابل توجهی کمتر از برنز یا بابیت معادل بلبرینگ

روانکاری خوب با یاتاقان های آلومینیومی مانند یاتاقان های مواد دیگر حیاتی است. روان کننده ها را می توان به روش های مختلفی از جمله روش های گرانشی، فیتیله ای و فشاری اعمال کرد. بهترین نتایج با روانکاری تحت فشار به دست می آید، مشروط بر اینکه جزئیات طراحی موثر باشد. متغیرهایی که در طراحی باید در نظر گرفته شوند عبارتند از سرعت و بار؛ ناهماهنگی؛ نسبت طول به قطر؛ شیار زدن؛ اندازه و مقدار ذرات خاک؛ شرایط عملیاتی؛ ویسکوزیته، پایداری، فشار و خواص خنک کنندگی روان کننده؛ و تکمیل قطعات مجاور.

پمپ ها

از جمله اجزای اصلی الف پمپ دنده ای که ممکن است برای آن از آلومینیوم استفاده شود، محفظه و پوشش های انتهایی آن هستند. در برخی موارد، طراحی آلومینیومی محفظه و پوشش انتهایی را در قالب ریخته‌گری یک تکه ترکیب می‌کند و تناسب نزدیک بین چرخ دنده‌ها و محفظه را برای ارتفاع بالا حفظ می‌کند. بهره وری. استفاده از قالب های ریخته گری در پمپ ها اغلب اجازه طراحی را می دهد شیارهای O-ring و سایر حفره های با تحمل نزدیک که در غیر این صورت انجام می شد، ریخته شود نیاز به ماشین کاری

قطعات پمپ ساخته شده در بزرگ مقادیر معمولاً ریخته گری با آلیاژ 13 یا 380 هستند. قالب دائمی ریخته گری در آلیاژهای 333-T6 و 356-T7 برای قطعاتی مانند محفظه ها، روکش ها، و آداپتورها، زمانی که یک طرح یا مقدار تولید خاص باشد هزینه تجهیزات دایکاست را توجیه نمی کند. طراحی دقیق تر یا محدودیت های کمی ممکن است به اجزای ماسه ریخته گری نیاز داشته باشد، معمولاً در 319-T6 یا 356-T7.

کمپرسورها

انواع متداول کمپرسورها هستند پیستون تک اثره، پیستون دو اثره و گریز از مرکز. با تک بازیگری کمپرسورهای محصور، مانند مورد استفاده در تهویه مطبوع خودرو نگرانی به دست آوردن سیستم های میل لنگ فشار محکم، موارد است. این محقق شده است با استفاده از قالب های دائمی یا قالب های ریخته گری آغشته به درزگیر.

برای ریخته گری از قالب استفاده می شود تولید حجم بالا پیستون های آلومینیومی-سیلیکونی از نوع تنه با قطر کوچک آلیاژها قالب دائمی یا ریخته گری شن و ماسه برای طرح های بزرگتر یا پایین تر استفاده می شود نرخ های تولید

میله های اتصال آلومینیومی ساخته شده است

به عنوان ریخته گری آلیاژی 380 یا X385، ریخته گری قالب دائمی آلیاژی 333 یا آهنگری، بسته به اندازه، بارگیری، و اقتصادی. میله های اتصال قابل اجرا هستند به طور مستقیم روی میل لنگ فولادی، اگر ناحیه یاتاقان پیش بینی شده به اندازه کافی بزرگ باشد و عرضه نفت کافی است.

آلیاژ 380 به طور کلی مشخص شده است برای قطعات کمپرسور دایکاست، اگرچه آلیاژ 13 در هنگام فشار ترجیح داده می شود سفتی یک مشکل است آلیاژهای 333-T5، 333-T6 و 356-T7 برای دائمی استفاده می شوند. ریخته گری قالب؛ آلیاژهای 319-T5، 319-T6 و 356-T7 برای ریخته گری شن و ماسه انتخاب می شوند. و آهنگری در 2014-T6 و 4032-T6 ساخته شده است.

کراس هدها به طور کلی از یک ساخته می شوند آلیاژ بلبرینگ آلومینیوم پروانه ها و دیفیوزرهای مورد استفاده در کمپرسورهای گریز از مرکز نیاز به ابعاد دقیق دارند و معمولاً به صورت گچ کاری یا سرمایه گذاری ساخته می شوند ریخته گری در آلیاژهای 355-T61 یا 356-T7.

طرفداران و دمنده ها

اجزای پنکه های آلومینیومی و دمنده ها یا پرچ می شوند یا جوش داده می شوند و از ورق آلیاژ 5154 یا 6061 برای تیغه ها استفاده می کنند. با هاب های ریخته گری شده در 356-T6 یا آهنگری در 2014-T6. پروانه های پر سرعت برای پمپاژ گازهای خورنده در برخی فرآیندهای صنعتی جوش آلومینیوم هستند.

فن های پروانه ای بزرگ ساخته شده از مقاطع اکسترود شده در آلیاژ 6061-T6 برای کاربردها استفاده می شود مانند جلوگیری از سرمازدگی در باغات میوه و جابجایی هوا در سرمایش صنعتی برج ها فرآیند اکستروژن بخش های ایرفویل کارآمد را تولید می کند.

مدارهای هیدرولیک

مدارهای هیدرولیک معمولاً شامل از یک پمپ، سوپاپ ها، فیلتر، باتری، و سیلندر عامل. شیرهای هیدرولیک ساخته شده از آلومینیوم هزینه کمتری نسبت به شیرهای برنجی دارد. به دلیل گذرگاه های پیچیده در سراسر بدنه شیر، ریخته گری شن و ماسه و ریخته گری قالب نیمه دائمی هستند بهترین روش های ساخت از آلیاژهای آلومینیوم-سیلیکون مانند 355 و 356 استفاده می شود برای سفتی فشار و مقاومت در برابر خوردگی. کاربرد موفقیت آمیز هسته های مصرفی می توانند ریخته گری بدنه شیرهای با تولید بالا را مجاز کنند.

اگر چه

آهنگری و سهام نوار گاهی اوقات برای به دست آوردن بدنه به ماشینکاری قابل توجهی نیاز است حفره ها اگر از قرقره سوپاپ آلومینیومی استفاده شود، قطر خارجی می تواند باشد آنودایز شده برای بهبود مقاومت در برابر سایش. قرقره می تواند یک ماشین پیچ فرفورژه باشد محصول یا ریخته گری آلیاژهایی که ضریب تقریباً یکسانی دارند انبساط حرارتی را می توان برای بدنه و قرقره انتخاب کرد.

اجزای فیلتر ترکیب می شوند آلومینیوم حتی بر روی یک واحد فشار بالا، که در آن سر به عنوان یک آلیاژ 13 ساخته شده است ریخته گری مخزن (یا محفظه عنصر) یا اکستروژن ضربه ای است یا الف آهنگری 6061 یا 2014.

سر و بدنه انباشته کننده دارند

اجزای آلومینیومی سیستم های فشار بالا از سرهای آکومولاتور آهنگری استفاده می کنند و سیستم‌های فشار پایین‌تر از قالب‌های دائمی یا قالب‌های قالبی دائمی استفاده می‌کنند. انباشت کننده بدنه را می توان از لوله آلومینیومی ساخت. سطح دیوار داخلی با آنودایز سخت است برای مقاومت در برابر سایش خوب مورد نیاز است. پیستون ها دارای رینگ های پشتیبان تفلون هستند.

مواد بلبرینگ مبتنی بر آلومینیوم

دکتر دیمیتری کوپلیویچ

آلومینیوم مبتنی بر مواد یاتاقان موتور ترکیب خوبی از استحکام خستگی متوسط ​​(ظرفیت بار) با سطح متوسطی از خواص ضد اصطکاک ( سازگاری ، سازگاری ، قابلیت جاسازی ) را فراهم می‌کنند.
اکثر مواد بلبرینگ مبتنی بر آلومینیوم دارای ساختار دو فلزی هستند. تکنولوژی ساخت مواد بلبرینگ مبتنی بر آلومینیوم شامل ریخته گری مداوم و به دنبال آن چسباندن آلیاژ با یک نوار فولادی است .

مواد یاتاقان پایه آلومینیومی عبارتند از:

  • ارزانتر از مواد یاتاقان بر پایه مس .
  • فاقد (یا کم) سرب خطرناک باشد.
  • خوب خوردگی ، نرخ سایش کم؛
  • نیازی ندارید پوشش .

دو فلزی AlSnSiCu bearing.png دو فلزی AlSnCu bearing.png

ترکیب آلیاژهای یاتاقان بر پایه آلومینیوم

  • قلع (Sn). آلیاژهای باربر مبتنی بر آلومینیوم معمولاً حاوی قلع (6-40٪) به عنوان یک جزء نرم هستند. قلع در ماتریس آلومینیوم به عنوان یک فاز به شکل یک ساختار شبکه ای (شبکه ای) در امتداد لبه های دانه های آلومینیوم توزیع می شود.

قلع به مواد خاصیت ضد اصطکاک ( سازگاری ، سازگاری ، قابلیت جاسازی ) می بخشد.

  • سیلیکون (Si). برخی از آلیاژهای بلبرینگ مبتنی بر آلومینیوم حاوی سیلیکون هستند. بسیار بالایی دارد سختی و اجزای آن که روی ماتریس آلومینیومی توزیع شده است به عنوان یک ذرات ساینده عمل می کند که سطح مجله جفت گیری را صیقل می دهد.

اثر سایشی آلیاژهای یاتاقان بر پایه آلومینیوم

حاوی سیلیکون به ویژه برای میل لنگ ساخته شده از چدن های ندولار (نشکن) متشکل از گرافیت در ماتریس فریت مهم است. سنگ زنی سطح شفت باعث تشکیل کلاهک های فریتی در اطراف گره های گرافیت می شود. این لبه های تیز سطح یاتاقان را خراش می دهد و مقاومت در برابر تشنج آن را کاهش می دهد. در حین کارکرد موتور، ذرات سیلیکونی میکروسکوپی موجود در ماتریس آلومینیومی، لبه های ناهموار را از سطح شفت جدا می کنند. سیلیکون همچنین آلیاژ آلومینیوم را سخت می کند و استحکام خستگی .

  • عناصر تقویت کننده ماتریس آلومینیوم آلیاژهای یاتاقان موتور ممکن است با افزودن مس ، نیکل ، کروم، منگنز، منیزیم ، روی تقویت شود.

بیشتر آلیاژهای مبتنی بر آلومینیوم با محلول جامد سخت – با حل کردن یک عنصر آلیاژی تقویت می شوند. با این حال برخی از آلیاژها ممکن است سخت پراکنده (آلیاژهای قابل عملیات حرارتی) – با افزودن فاز دوم به ماتریس فلزی ( Al2 Cu، Mg2 Si ) تقویت شوند.
آلیاژهای بلبرینگ مبتنی بر آلومینیوم با ریخته‌گری پیوسته .

بر خلاف آلیاژهای یاتاقان بر پایه مس ، خواص ضد اصطکاک آنها که آلیاژهای حاوی قلع بر پایه آلومینیوم ضعیف هستند، می توانند بدون پوشش های شوند.

اکثر بلبرینگ های موتور مبتنی بر آلومینیوم دارای ساختار دو فلزی هستند که از دو لایه تشکیل شده است: پشتی فولادی و آلیاژ آلومینیوم-قلع با ضخامت حدود 0.01 اینچ (0.25 میلی متر).
ظرفیت تحمل بار بلبرینگ دو فلزی Al20Sn1Cu 5800 psi (40 MPa) است.
ظرفیت تحمل بار بلبرینگ دو فلزی آلومینیوم-قلع-سیلیکون-مس 7250-8700psi (50-60 مگاپاسکال) است.

مواد یاتاقانی که حاوی قلع نیستند یا حاوی محتوای کم قلع (کمتر از 6٪) هستند با یک روکش ( ساختار سه فلزی و ساختارهای چند لایه) روکش می شوند. پارامترهای روکش مشابه مواردی است که برای یاتاقان های مسی سه فلزی استفاده می شود.
ظرفیت تحمل بار یاتاقان های آلومینیومی سه فلزی (روکش شده) با استحکام خستگی روکش ها تعیین می شود:

  • پوشش های مبتنی بر سرب : 7250-10150psi (50-70 مگاپاسکال)
  • پوشش های اسپاتر : 14500-17400 psi (100-120 مگاپاسکال)

به اوج – به بالا – به سمت قله

ویژگی های برخی از مواد یاتاقان موتور مبتنی بر آلومینیوم

ترکیب بندی ساختار سختی، HV پوشش برنامه های کاربردی
Al20Sn1Cu دو فلزی 35 نه بلبرینگ های کم بار
Al40Sn1Cu دو فلزی 30 نه بلبرینگ کم بار، مقاومت عالی در برابر تشنج
Al8Sn2Pb2.5Si0.8Cu0.2Cr دو فلزی، بدون لایه اتصال 40 نه بلبرینگ های کم و متوسط، مقاومت در برابر تشنج خوب
Al12Sn4Si1Cu دو فلزی 45 نه بلبرینگ های کم و متوسط، مقاومت در برابر تشنج خوب، بدون سرب
Al4Si0.5Cu0.5Mg سه فلزی 70 (بارش سخت شده) Pb10Sn3Cu بلبرینگ های کم و متوسط، مقاومت در برابر تشنج خوب، بدون سرب
Al6.5Sn1Cu0.5Ni سه فلزی 40 Pb18Sn2Cu با مانع نیکل بلبرینگ با بار زیاد
Al6.5Sn1Cu0.5Ni سه فلزی 40 MoS2 در رزین بلبرینگ موتور اتومبیل های مسابقه ای
Al6.5Sn1Cu0.5Ni جامد 40 نه واشرهای تراست
Al11Si11Mg1Cu1Ni جامد 100 (بارش سخت شده) Pb18Sn2Cu با مانع نیکل بوته های انتهایی کوچک
Al4.5Zn1Pb1Cu0.5Mg سه فلزی 55 Al20Sn (sputter) با مانع نیکل یاتاقان های کانرود با بارگذاری بالا

به اوج – به بالا – به سمت قله

لینک های داخلی مرتبط

  • بلبرینگ در موتورهای احتراق داخلی
  • پارامترهای موتور تعیین کننده بار یاتاقان
  • رژیم های روغن کاری
  • بلبرینگ ژورنال هیدرودینامیکی
  • تئوری روانکاری هیدرودینامیکی
  • پارامترهای هندسی بلبرینگ موتور
  • مکانیسم های سایش
  • الزامات مواد یاتاقان موتور
  • تست خستگی بلبرینگ موتور
  • مواد بلبرینگ موتور
  • مواد یاتاقان بر پایه مس
  • ساخت نوارهای دو فلزی برای یاتاقان های مسی
  • ریخته گری مداوم آلیاژهای یاتاقان بر پایه آلومینیوم
  • ساخت نوارهای دو فلزی برای یاتاقان های آلومینیومی
  • روکش های بلبرینگ موتور مبتنی بر سرب
  • روکش های بلبرینگ موتور مبتنی بر قلع
  • روکش های یاتاقان اسپاتر
  • روکش یاتاقان موتور مبتنی بر پلیمر
  • خرابی بلبرینگ موتور
  • انتخاب مواد بلبرینگ موتور
  • تاثیر روغن‌های با ویسکوزیته کم بر یاتاقان‌های موتور
  • pMax Black™ – مواد یاتاقان سه فلزی تقویت شده برای بلبرینگ های با کارایی بالا
  • طراحی اصلاح شده U-Groove™ شیار روغن برای بلبرینگ های با کارایی بالا
  • سوراخ روغن ElliptiX™ با طراحی جدید برای بلبرینگ های با کارایی بالا
  • خروج از مرکز بهینه EccentriX برای بلبرینگ های با کارایی بالا
  • RadiaLock™ – طراحی ارتفاع له شده برای تناسب پرس قابل اعتماد بلبرینگ های با کارایی بالا
  • روندهای مدرن در مواد برای بلبرینگ موتور با کارایی بالا
  • بهینه سازی طراحی ترخیص برای یاتاقان های موتور با کارایی بالا
  • بلبرینگ میل بادامک
  • جنبه های زیست محیطی بلبرینگ موتور
  • ثبات در ضخامت دیواره یاتاقان
  • استحکام نرم بلبرینگ های مسابقه ای
  • تاثیر ویسکوزیته روغن بر اصطکاک هیدرودینامیکی یاتاقان موتور
  • مواد بلبرینگ برای موتورهای مسابقه
  • ترخیص روغن و بلبرینگ موتور
  • بلبرینگ با روکش پلیمری
  • توسعه بلبرینگ های عملکردی برای موتورهای مسابقه ای طراحی مدرن
  • خرابی بلبرینگ موتور و پیشگیری از آنها
  • محفظه یاتاقان موتور و چگونگی تأثیر آن بر یاتاقان موتور
  • پوشش های پلیمری برای یاتاقان های موتور مسابقه
  • یاتاقان های موتور سنگین – مواد، هندسه، خرابی ها
  • آلیاژ آلومینیوم ریخته گری 852.0

 

 

 

 

بلبرینگ آلیاژ آلومینیوم

15 نوامبر 2002
آلیاژهای بلبرینگ آلومینیوم دارای مقاومت در برابر سایش، ظرفیت حمل بار بالا، استحکام خستگی، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی عالی و هزینه کم هستند.

آلیاژهای بلبرینگ آلومینیوم

دارای مقاومت در برابر سایش، ظرفیت حمل بار بالا، استحکام خستگی، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی عالی و هزینه کم هستند. آنها به طور گسترده در یاتاقان های شاتون و اصلی در موتورهای احتراق داخلی، پمپ های دنده هیدرولیک، تجهیزات پمپاژ چاه نفت، یاتاقان های رول نک در کارخانه های فولاد، کمپرسورهای رفت و برگشتی و تجهیزات هواپیما استفاده می شوند. آلیاژهای آلومینیوم به روغن کاری کافی، سطح خوب و شفت های سخت شده تا حدود راکول B85 نیاز دارند. آنها ویژگی های سازگاری نسبتا ضعیفی دارند و فاقد قابلیت جاسازی و سازگاری هستند. برای استفاده در خودرو، بهبود قابل توجهی در ویژگی‌های ضد نمره‌گذاری و قابلیت جاسازی با استفاده از روکش سرب-قلع با سرب نازک یا الکترورسوب شده به دست می‌آید.

آلیاژهای یاتاقان آلومینیومی

یا به عنوان مواد ریخته گری جامد یا به عنوان نوارهای آلومینیومی (معمولاً از 0.02 تا 0.125 اینچ ضخامت) به کار می روند که روی پوشش فولادی اعمال می شود. آلیاژهای ریخته‌گری معمولاً با نام‌های The Aluminum Assoc مشخص می‌شوند، در حالی که یاتاقان‌های فولادی معمولاً با نام‌های SAE مشخص می‌شوند.

آلیاژی که به طور گسترده در یاتاقان‌های میل لنگ و پیستون استفاده می‌شود، ماده ریخته‌گری شده 850.0-T5 (معادل SAE 770) است. این آلیاژ انعطاف پذیرترین آلیاژ در بین آلیاژهای ریخته گری است و می تواند بارهای سنگین را بدون ترک خوردگی یا فرسودگی تحمل کند. همچنین سازگاری خوبی دارد. یک نسخه ریخته‌گری آسان‌تر A850.0-T5 است. از نظر سختی، این آلیاژ بین برنزها و بابیت ها قرار می گیرد.

پرمصرف ترین آلیاژ ریخته گری آلومینیوم-قلع B850.0-T5 است.

خواص آن مشابه خواص برنز همه منظوره است. آلیاژ B850.0-T5 قوی ترین آلیاژ آلومینیوم است و می تواند با بارهای شوک متوسط ​​استفاده شود. اما از آنجایی که سخت تر است، به راحتی A850.0 با ناهماهنگی های جزئی مطابقت ندارد.

متداول ترین آلیاژهای پشت فولادی SAE 780 و 781 هستند. آلیاژ 780 مشابه SAE 770 (یا 850.0-T5) است به جز اینکه 1.5 درصد سیلیکون بیشتر دارد. SAE 781 حاوی 1 تا 3 درصد کادمیوم برای بهبود خواص باربری است. از این آلیاژ در ساخت بلبرینگ های پشت فولادی با 0.0005 اینچ استفاده می شود. پوشش حاوی تقریباً 90٪ سرب و 10٪ قلع. لایه بابیت خواص سطح را در هنگام شکستن بهبود می بخشد.

نوع سوم برای تهیه یاتاقان های آلومینیومی با پشتی فولادی خودرو بدون نیاز به روکش بابیت ساخته شده است. در اکثر خودروهای انگلیسی و موتورهای دیزلی استفاده می شود. کلاس دیگری که در موتورهای خودروهای ایالات متحده استفاده شده است، از پراکندگی 5 درصد سرب در روکش آلومینیومی 0.018 اینچی با ضخامت استفاده می کند.

بلبرینگ آلیاژ آلومینیوم

15 نوامبر 2002
آلیاژهای بلبرینگ آلومینیوم دارای مقاومت در برابر سایش، ظرفیت حمل بار بالا، استحکام خستگی، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی عالی و هزینه کم هستند.

آلیاژهای بلبرینگ آلومینیوم دارای مقاومت در برابر سایش، ظرفیت حمل بار بالا، استحکام خستگی، هدایت حرارتی و مقاومت در برابر خوردگی عالی و هزینه کم هستند. آنها به طور گسترده در یاتاقان های شاتون و اصلی در موتورهای احتراق داخلی، پمپ های دنده هیدرولیک، تجهیزات پمپاژ چاه نفت، یاتاقان های رول نک در کارخانه های فولاد، کمپرسورهای رفت و برگشتی و تجهیزات هواپیما استفاده می شوند. آلیاژهای آلومینیوم به روغن کاری کافی، سطح خوب و شفت های سخت شده تا حدود راکول B85 نیاز دارند. آنها ویژگی های سازگاری نسبتا ضعیفی دارند و فاقد قابلیت جاسازی و سازگاری هستند. برای استفاده در خودرو، بهبود قابل توجهی در ویژگی‌های ضد نمره‌گذاری و قابلیت جاسازی با استفاده از روکش سرب-قلع با سرب نازک یا الکترورسوب شده به دست می‌آید.

آلیاژهای یاتاقان آلومینیومی یا به عنوان مواد ریخته گری جامد یا به عنوان نوارهای آلومینیومی (معمولاً از 0.02 تا 0.125 اینچ ضخامت) به کار می روند که روی پوشش فولادی اعمال می شود. آلیاژهای ریخته‌گری معمولاً با نام‌های The Aluminum Assoc مشخص می‌شوند، در حالی که یاتاقان‌های فولادی معمولاً با نام‌های SAE مشخص می‌شوند.

آلیاژی که به طور گسترده در یاتاقان‌های میل لنگ و پیستون استفاده می‌شود، ماده ریخته‌گری شده 850.0-T5 (معادل SAE 770) است. این آلیاژ انعطاف پذیرترین آلیاژ در بین آلیاژهای ریخته گری است و می تواند بارهای سنگین را بدون ترک خوردگی یا فرسودگی تحمل کند. همچنین سازگاری خوبی دارد. یک نسخه ریخته‌گری آسان‌تر A850.0-T5 است. از نظر سختی، این آلیاژ بین برنزها و بابیت ها قرار می گیرد.

پرمصرف ترین آلیاژ ریخته گری آلومینیوم-قلع B850.0-T5 است. خواص آن مشابه خواص برنز همه منظوره است. آلیاژ B850.0-T5 قوی ترین آلیاژ آلومینیوم است و می تواند با بارهای شوک متوسط ​​استفاده شود. اما از آنجایی که سخت تر است، به راحتی A850.0 با ناهماهنگی های جزئی مطابقت ندارد.

متداول ترین آلیاژهای پشت فولادی SAE 780 و 781 هستند. آلیاژ 780 مشابه SAE 770 (یا 850.0-T5) است به جز اینکه 1.5 درصد سیلیکون بیشتر دارد. SAE 781 حاوی 1 تا 3 درصد کادمیوم برای بهبود خواص باربری است. از این آلیاژ در ساخت بلبرینگ های پشت فولادی با 0.0005 اینچ استفاده می شود. پوشش حاوی تقریباً 90٪ سرب و 10٪ قلع. لایه بابیت خواص سطح را در هنگام شکستن بهبود می بخشد.

نوع سوم برای تهیه یاتاقان های آلومینیومی با پشتی فولادی خودرو بدون نیاز به روکش بابیت ساخته شده است. در اکثر خودروهای انگلیسی و موتورهای دیزلی استفاده می شود. کلاس دیگری که در موتورهای خودروهای ایالات متحده استفاده شده است، از پراکندگی 5 درصد سرب در روکش آلومینیومی 0.018 اینچی با ضخامت استفاده می کند.

 

 

 

 

 

آلیاژهای آلومینیوم برای بلبرینگ 470201

آلیاژهای ALUMINIUM-TIN که قول می دهند مواد باربری عالی باشند، نتیجه یک برنامه تحقیق و توسعه فشرده است که توسط نویسندگان انجام شده است.
پس از آزمایش تعدادی از آلیاژهای آلومینیوم از نظر کیفیت ضد نمره‌خوردگی، مقاومت در برابر خستگی و پایداری مکانیکی در حین کار، آنها به این نتیجه رسیدند که ویژگی‌های باربری بهینه در آلیاژهایی یافت می‌شود که دارای یک پلاستیک، فاز کم ذوب و یک فاز نسبتا سخت هستند که به طور یکنواخت در یک جامد آلومینیومی توزیع شده است. ماتریس محلول با سختی متوسط
قلع، با ایجاد سهولت در آلیاژسازی و مقاومت در برابر خوردگی در روغن های روان کننده، بهترین ماده پلاستیکی را ارائه می دهد. آلیاژهای خالص آلومینیوم-قلع استحکام مورد نیاز در یاتاقان‌های با تنش بالا را ندارند. افزودن سیلیکون یک ماده سخت تشکیل می دهد که استحکام را به طور قابل توجهی افزایش می دهد. کیفیت ضد خراش نیز بهبود می یابد، اگرچه شکل پذیری کاهش می یابد.
به گفته نویسندگان، آلیاژ آلومینیوم-قلع-سیلیکون-مس موفق ترین آلیاژ حامل آلومینیوم است که تاکنون ساخته شده است. برای ریخته‌گری‌های قالب دائمی در نظر گرفته شده بود، اما ممکن است در ریخته‌گری‌های گریز از مرکز برای یاتاقان‌های اندازه بزرگ یا در ریخته‌گری‌های تحت فشار و ورق برای یاتاقان‌های جدار نازک کوچک استفاده شود. هزینه‌های ساخت به دلیل ویژگی‌های ماشین‌کاری خوب و سرعت بالایی که مواد را می‌توان با آن برش داد و تکمیل کرد، پایین است.
DOI: https://doi.org/10.4271/470201
نقل قول: HUNSICKER, H. and KEMPF, L., “Aluminium Alloys for Bearings,” SAE Technical Paper 470201, 1947, https://doi.org/10.4271/470201 .
دانلود نقل قول
نویسنده(های): HY HUNSICKER، LW KEMPF
وابسته: شرکت آلومینیوم آمریکا
صفحات: 22
رویداد: مقالات فنی SAE قبل از 1964
ISSN: 0148-7191
E-ISSN: 2688-3627

سایش مواد ژورنال مبتنی بر آلومینیوم تحت روانکاری

رودخانه ساکیروغلو
https://doi.org/10.1016/j.matdes.2009.11.037 حقوق و محتوا را دریافت کنید

خلاصه

آلیاژهای مبتنی بر آلومینیوم امروزه برای استفاده در یاتاقان های موتور با کارایی بالا توسعه یافته اند. در این مطالعه، آلیاژهای جدید یاتاقان مبتنی بر Al که توسط ریخته‌گری قالب فلزی تولید می‌شوند، توسعه یافتند. و خواص تریبولوژیکی این آلیاژها تحت روانکاری به صورت تجربی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. چهار آلیاژ آلومینیوم مختلف برای این منظور بر روی سنجاق سنج روی دیسک انجام شد. فولاد SAE 1040 به عنوان ماده دیسک در تست سایش استفاده شد. تست اصطکاک در 0.231-1.036 انجام شد  N/mm 2 و در 0.6-2.4  سرعت لغزش متر بر ثانیه تست سایش در 1.8 انجام شد  سرعت لغزش متر بر ثانیه و در 70  N بار معمولی ضرایب اصطکاک و کاهش وزن نمونه ها در شرایط کاری مختلف در نتیجه آزمایش ها تعیین شد. مورفوگرافی سطوح فرسوده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سختی، زبری سطح و دمای سطح نمونه ها اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که رفتار اصطکاک و سایش آلیاژها با توجه به شرایط لغزش تغییر کرده است. اثرات عناصر به جز آلیاژهای تشکیل دهنده آلومینیوم بر خواص تریبولوژیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. آلیاژ Al8.5Si3.5Cu نسبت به سایر آلیاژها دارای ضریب اصطکاک کمتری است. از طرف دیگر آلیاژهای Al8.5Si3.5Cu و Al15Sn5Cu3Si بالاترین مقاومت در برابر سایش را دارند. آلیاژ Al15Pb3.7Cu1.5Si1.1Fe فرسوده ترین ماده است. و آلیاژ Al15Pb3.7Cu1.5Si1.1Fe بالاترین میزان سایش را دارد. در نتیجه ارزیابی‌های انجام‌شده، آلیاژهای Al-Sn و Al-Si، که شامل Si و Sn می‌شوند، می‌توانند در بین آلیاژهای آلومینیومی که تحت روانکاری کار می‌کنند، به عنوان ماده یاتاقان ترجیح داده شوند.

 

 

 

 

مقایسه آلیاژهای آلومینیوم AL850 و AL6061 برای ساخت مهر و موم های لابیرنت و بلبرینگ

در حالی که بسیاری از شرکت‌های تولیدی از AL6061 استفاده می‌کنند، Erie Bronze & Aluminium استفاده از تخصصی‌تر AL850 را برای ساخت مهر و موم‌های هزارتویی و واحدهای مسکن یاتاقان برای موتورها و کمپرسورهای بزرگ پیشنهاد می‌کند.

AL850 یک آلیاژ تخصصی است که برای مهر و موم های لابیرنت، یاتاقان های موتور، میله های اتصال، پمپ های هیدرولیک و انواع دیگر کاربردهای صنعتی استفاده می شود. AL6061 یک آلیاژ عمومی تر است که در اکستروژن های معماری، قطعات هواپیما، قاب دوچرخه و قطعات خودرو استفاده می شود. تفاوت اصلی بین این دو در استحکام نسبی و ترکیبات شیمیایی هر آلیاژ آلومینیوم است.

AL850 حاوی تقریباً 6٪ قلع (Sn) است که به این آلیاژ روانکاری بهتری نسبت به AL6061 می دهد و مقدار کمی مس و نیکل که به استحکام آن می افزاید. با افزودن فلزات دیگری مانند مس، نیکل، تیتانیوم و سیلیکون، آلیاژهای یاتاقان آلومینیوم-قلع مانند AL850 را می توان در مواردی که یاتاقان ها برای تحمل سرعت بالا، بارهای سنگین و دماهای شدید مورد نیاز هستند استفاده کرد. مهندسان به دقت این ویژگی ها را در نظر می گیرند و با هم مقایسه می کنند تا انتخاب کنند کدام آلیاژ آلومینیوم دارای خواص مورد نیاز برای ساخت یک محصول خاص است.

چرا AL850 نسبت به AL6061؟

برای درک اینکه چرا استفاده از AL850 در ریخته گری آلیاژ آلومینیوم برای مهر و موم ها و یاتاقان های هزارتویی مهم است، درک بیشتر تفاوت های بین AL850 و AL6061 مفید است. همانطور که قبلاً بحث شد، سه جزء اصلی وجود دارد که AL850 را نسبت به AL6061 برای ساخت مهر و موم ها و بلبرینگ های لابیرنت برتری می دهد:

  • AL850 ماشینکاری بهتری نسبت به AL6061 دارد
  • AL850 روانکاری را نسبت به AL6061 بهبود بخشیده است
  • AL850 استحکام کششی و تسلیم بیشتری نسبت به AL6061 دارد

ماشین کاری

ماشین کاری به سهولت برش یا ماشین کاری مواد گفته می شود. آلومینیوم AL850 را می توان با تلورانس های دقیق تر ماشین کاری کرد و به مشخصات دقیق تری نسبت به ریخته گری های ساخته شده از AL6061 پایبند بود. برتری ماشینکاری AL850 در شکل تراشه نیز نشان داده شده است. AL6061 در مقایسه با تراشه ناپیوسته AL850 که مطلوب تر است، شکل تراشه ای طولانی، رشته ای و پیوسته ایجاد می کند که باعث می شود شکستن تراشه AL850 نسبت به AL6061 برتری داشته باشد. شکستن تراشه ناپیوسته AL850 امکان عمق برش سنگین‌تر را فراهم می‌کند که منجر به بهبود چرخه‌های ماشین‌کاری می‌شود – یک مزیت هزینه بالقوه برای مشتری. عمق برش معمولی برای AL850 دو برابر عمق AL6061 است.

ماشین‌کاران و مهندسان در هنگام تعیین بهترین آلیاژ آلومینیومی که برای کاربردشان استفاده می‌شود، به رتبه‌بندی ماشین‌کاری نگاه می‌کنند. در مقیاس ماشینکاری از 0 تا 100، AL6061 دارای امتیاز 50 است، در حالی که AL850 دارای امتیاز 90 است. به گفته ماشینکاران با تجربه در کار با هر دو آلیاژ، به دلیل این رتبه ماشینکاری بالاتر، یک اپراتور می تواند AL850 را سریعتر و بیشتر فشار دهد. عمق برش نسبت به AL6061.

روانکاری

ایری برنز و آلومینیوم استفاده از ریخته گری AL850 را به دلیل خاصیت روان کنندگی آنها پیشنهاد می کند. با این حال، روانکاری یک ماده یک خاصیت مکانیکی نیست و نمی توان مستقیماً آن را اندازه گیری کرد. برای تعیین روانکاری، سازندگان میزان سایش را که در یک بازه زمانی تعیین شده به سطح ایجاد می شود، مشاهده می کنند. عوامل دیگری مانند اندازه سطح، دما و فشار نیز در نظر گرفته می شوند. روانکاری بهبود یافته اصطکاک و سایش مهر و موم ها و یاتاقان های لابیرنت را کاهش می دهد.

استحکام کششی و بازده

استحکام کششی یا توانایی یک فلز برای تحمل بارهای کششی بدون شکست، عامل مهم دیگری در انتخاب آلیاژ برای کاربردهای شماست. تنش تسلیم، که به عنوان نقطه ای از سطح تنش مشخص می شود که در آن ماده شروع به تغییر شکل دائمی می کند و بعد از تنش اعمال شده، مواد دیگر به شکل و اندازه اصلی خود باز نمی گردند، همچنین یک عامل کلیدی است که باید در هنگام انتخاب بهترین آلیاژ آلومینیوم در نظر گرفته شود. مطابق با الزامات پروژه

واحد اندازه گیری مقاومت کششی و تسلیم مگاپاسکال (Mpa) است. Mpa برای اندازه گیری فشار داخلی و تنش بر روی مواد استفاده می شود. AL6061 دارای استحکام کششی 115 مگاپاسکال است در حالی که AL850 دارای مقاومت کششی 160 مگاپاسکال است. در مورد استحکام تسلیم، AL6061 دارای محدودیت 48 مگاپاسکال و AL850 دارای محدودیت 75 مگاپاسکال است. داشتن استحکام کششی و تسلیم قوی عامل مهمی است که باید در هنگام انتخاب بهترین آلیاژ آلومینیوم برای تولید مهر و موم‌ها و یاتاقان‌های لابیرنت در نظر گرفته شود، زیرا فلزات شکننده بیشتر در معرض پارگی هستند.

هنگامی که به بخش‌های ماشین‌کاری، روان‌کاری و استحکام کششی نگاه می‌کنیم، AL850 برتر از AL6061 است. ماشین‌کاری بهتر، روان‌کاری بهبود یافته و استحکام کششی و تسلیم بالا، همگی از مزایای بلندمدتی هستند که هنگام خرید آلیاژ آلومینیوم مناسب باید در نظر گرفته شوند. علاوه بر این، هنگام محاسبه هزینه ماشینکاری، عمر سایش و زمان چرخه تولید، AL850 یک آلیاژ برتر است که می تواند به جای AL6061 برای بسیاری از کاربردها استفاده شود.

انواع محصولات تولید شده با استفاده از ریخته گری آلومینیوم AL850

AL850 تنها یکی از سه آلیاژ آلومینیوم تخصصی Erie Bronze & Aluminum است که به شکل لوله و حلقه تولید می‌کند و برای هر مشتری با دقت OD، ID و طول مورد نیاز سفارشی شده است. . به طور معمول، این ریخته‌گری‌های AL850 توسط مشتریان برای تولید مهر و موم‌های لابیرنت، یاتاقان‌ها و واحدهای محفظه یاتاقان مورد استفاده برای موتورها و کمپرسورهای بزرگ استفاده می‌شوند. یکی از رایج ترین کاربردهای AL850، مهر و موم های لابیرنت است. مهر و موم های لابیرنت، یک نوع آب بند مکانیکی بدون تماس، اجزای حیاتی در کمپرسورها هستند. آنها بر روی پروانه های یک شفت دوار برای آب بندی یک ناحیه پرفشار از ناحیه کم فشار استفاده می شوند تا نشت گاز به حداقل برسد.

ریخته گری های آلیاژ آلومینیوم، به ویژه ریخته گری های ساخته شده از AL850، نیز یک انتخاب عالی برای تولید بلبرینگ هستند. بلبرینگ های ساخته شده از AL850 قطعات بسیار مهندسی شده ای را تولید می کنند که ماشین آلات را قادر می سازد با سرعت بالا حرکت کنند و بارهای قابل توجهی را با سهولت و کارایی حمل کنند. بلبرینگ های آلیاژ آلومینیوم دقت، دوام و توانایی چرخش در سرعت های بالا با حداقل لرزش را ارائه می دهند. اگر یک محصول بپیچد، بچرخد یا حرکت کند، احتمالاً روی آن تأثیر دارد.

واحدهای مسکن یاتاقان قطعه نگهدارنده یاتاقان هستند. واحد مسکونی را به عنوان پایه ای تصور کنید که برای پشتیبانی از شفت چرخان استفاده می شود. واحدهای یاتاقان ساخته شده از ریخته گری آلومینیوم AL850 به کنترل سایر یاتاقان ها و لوازم جانبی مختلف مورد نیاز برای یک موتور یا کمپرسور کمک می کند.

اگر به دنبال تولید کننده ممتاز ریخته‌گری‌های آلومینیومی برای مهر و موم یا بلبرینگ‌های لابیرنتی هستید، کلیک کنید تا با اری برنز و آلومینیوم تماس بگیرید و با یک کارشناس فروش بسیار آموزش دیده صحبت کنید.