A บูชเหล็ก ทำหน้าที่เป็นพื้นผิวการสึกหรอแบบเสียสละและเปลี่ยนได้ หน้าที่หลักคือการปกป้องรูและเพลาตัวเรือนราคาแพงจากการเสียดสี การสั่นสะเทือน และการกัดกร่อน การเลือกประเภทที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ระบบหยุดทำงานก่อนเวลาอันควร แต่การเลือกรุ่นเหล็กชุบแข็งที่ถูกต้องสามารถยืดอายุการใช้งานได้ 300% ถึง 500% เมื่อเปรียบเทียบกับชิ้นส่วนเหล็กเหนียวที่ไม่ชุบแข็งในข้อต่อเดือยรอบสูง
การเลือกเกรดวัสดุและความแข็ง
โลหะวิทยาของบุชชิ่งเป็นตัวกำหนดโดยตรงว่าจะสามารถอยู่รอดได้ที่ไหน เหล็กเหนียว (เช่น 1,018) สามารถแปรรูปได้แต่สึกหรอเร็วภายใต้น้ำหนักที่เกิน 10,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว . สำหรับข้อต่อแบบหมุน ต้องใช้เหล็กชุบแข็งแบบ case-hardened หรือแบบผ่านการชุบแข็งแบบทะลุเป็นมาตรฐาน
- เอไอเอส 4140/4142: ชุบแข็งล่วงหน้าเป็น Rockwell C 28-32 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับหมุดที่มีการเคลื่อนที่แบบสั่นและรับแรงกระแทกปานกลาง พบได้ทั่วไปในจุดข้อต่อของเครื่องจักรกลหนัก
- เอไอเอส 52100: ผ่านการชุบแข็งถึง Rockwell C 60-64 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการแข่งขันด้านนอกของแบริ่งลูกกลิ้งเข็มที่มีความแม่นยำสูง ให้ความต้านทานสูงสุดต่อการ brinelling ภายใต้ภาระคงที่
- เคสแข็ง 8620: ให้พื้นผิวแข็ง (Rockwell C 58-62) พร้อมแกนเหนียว ทนทานต่อการแตกร้าวในการใช้งานที่รับแรงกระแทกสูง เช่น ลูกกลิ้งตีนตะขาบและเครื่องบดหิน
การออกแบบทรงกระบอกแบบหน้าแปลนและแบบตรง
รูปทรงของบุชชิ่งเหล็กเป็นตัวกำหนดวิธีรับแรงกดตามแนวแกน บุชชิ่งแบบตรงรับแรงในแนวรัศมีล้วนๆ ในขณะที่บุชชิ่งแบบหน้าแปลนดูดซับแรงที่รวมกัน
| ประเภทการออกแบบ | รองรับโหลดหลัก | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| แขนตรง | รัศมีเท่านั้น | ล้อมัด หมุดบานพับพร้อมแหวนล็อก |
| หน้าแปลน (แบบ F) | แรงขับตามแนวแกนเรเดียล | มู่เล่ย์สายพานลำเลียง หมุดหลัก ตัวต่อคันเกียร์ |
หน้าแปลนทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้แหวนรองกันแรงขับแยกต่างหาก ทำให้การประกอบง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม มุมรัศมีของหน้าแปลนแคบจะต้องถูกตัดด้านล่าง หรือตัวเรือนต้องมีการลบมุม เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดความเค้นที่ทำให้เกิดการแตกร้าวภายใต้ภาระด้านข้าง
กลยุทธ์การหล่อลื่น: คอมโพสิตแบบหล่อลื่นในตัวเองกับร่องจาระบี
บูชเหล็กตันพร้อมปลั๊กกราไฟท์ช่วยลดความจำเป็นในการอัดจาระบีซ้ำด้วยตนเองในตำแหน่งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ บุชชิ่งฝังกราไฟท์เหล่านี้ มักผลิตจากเมทริกซ์เหล็กแข็งที่มีการสนับสนุนด้วยทองแดงที่มีความแข็งแรงสูง จะช่วยรักษาค่าสัมประสิทธิ์การเสียดสีที่ 0.15 ถึง 0.25 ภายใต้สภาวะการทำงานที่แห้ง สำหรับบูชเหล็กชุบแข็งมาตรฐาน ร่องจาระบีภายในมีความสำคัญอย่างยิ่ง
รูปแบบร่องเพื่อการหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพ
หากใช้บุชชิ่งเหล็กหล่อลื่น รูปทรงของร่องจะกำหนดเวลากักเก็บจาระบี รูปแบบต่อไปนี้เป็นรูปแบบมาตรฐานและต้องเลือกตามประเภทการเคลื่อนไหว:
- รูปที่ 8 รูปแบบ: กระจายจาระบีอย่างทั่วถึง 360 องศา เหมาะที่สุดสำหรับการเคลื่อนที่แบบหมุนเต็มที่ แต่จะทำให้โครงสร้างของบุชชิ่งอ่อนลงหากตัดลึกเกินไป ความลึกสูงสุดไม่ควรเกิน 30% ของความหนาของผนัง
- ร่องตามแนวแกนพร้อมตัวหยุด: เหมาะสำหรับการเคลื่อนไหวแบบสั่น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าร่องหยุดสั้นจากขอบบุชชิ่ง เพื่อป้องกันไม่ให้สารหล่อลื่นถูกสูบออกจากปลายข้อต่อภายใต้แรงกด
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการแทรกแซงการติดตั้ง
การยึดบุชชิ่งเหล็กต้องอาศัยการสวมอัดอย่างเคร่งครัด การรบกวนจะต้องสูงพอที่จะป้องกันการหมุนภายใต้โหลดแรงบิดสูงสุด การสวมอัดมาตรฐานที่แนะนำสำหรับบุชชิ่งเหล็กในตัวเรือนเหล็กคือ 0.001 ถึง 0.002 นิ้วต่อนิ้วของเส้นผ่านศูนย์กลางรูเจาะ .
บุชชิ่งที่มี OD ขนาด 2 นิ้วต้องมีการรบกวน 0.002 ถึง 0.004 นิ้ว ระหว่างการติดตั้ง รหัสบุชชิ่งจะปิดลงตามสัดส่วน หลังจากกดแล้ว ID จะต้องถูกปรับขนาดด้วยการขัดเงาหรือการรีมเพื่อให้ได้ระยะห่างการทำงานขั้นสุดท้ายกับเพลา ชุดวิ่งมาตรฐานหลังการติดตั้งคือ 0.0015 นิ้วต่อนิ้วของเส้นผ่านศูนย์กลางเพลา สำหรับการใช้งานแบบจาระบี การข้ามขั้นตอนการปรับขนาดหลังการติดตั้งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของการยึดบูชเหล็กที่มีความเร็วรอบสูงทันที
การรักษาพื้นผิวและความต้านทานการกัดกร่อน
แม้ว่า 4140 และ 52100 จะมีความแข็งแรงสูง แต่ก็มีแนวโน้มที่จะเกิดสนิมแดงในสภาพแวดล้อมทางทะเลหรือการชะล้าง การบำบัดด้วยการชุบสังกะสีของ ความหนาขั้นต่ำ 0.0002 นิ้ว สามารถเพิ่มอายุการใช้งานเป็นสองเท่าในสภาวะชื้นโดยให้การปกป้องแบบเสียสละ สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงทางเคมี การชุบนิเกิลแบบไม่ใช้ไฟฟ้าจะรักษาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของบุชชิ่งที่แคบ ขณะเดียวกันก็ให้พื้นผิวที่แข็งและหล่อลื่น
