Das Verständnis der Lastaufnahme eines Smalley Sicherungsrings erfordert Berechnungen sowohl für die Ringabscherung als auch die Nutverformung; die Beschränkung entspricht dem kleineren Wert der zwei Berechnungen. Die Formeln zur Lastaufnahme berücksichtigen keine dynamische oder exzentrische Belastung. Sollte diese Art von Belastung vorhanden sein, ist der ordnungsgemäße Sicherheitsfaktor anzuwenden und das Produkt zu testen. Zudem sollte die Nutgeometrie und der Kantenabstand berücksichtigt werden. Unter schädlichen Betriebsbedingungen wird die wirkliche Ringleistung am besten durch Austesten bestimmt.
Obwohl Ringabscherungen im Allgemeinen nicht mit Smalley Sicherungsringen in Verbindung gebracht werden, kann dies eine konstruktive Einschränkung darstellen, wenn gehärteter Stahl als Nutmaterial eingesetzt wird. Die Lastaufnahme des Rings auf der Basis der Ringabscherung ist in unseren Tabellen für Standardringe aufgeführt. Diese Werte basieren auf einer Scherfestigkeit von Kohlenstoffstahl mit einem empfohlenen Sicherheitsfaktor von 3.
Die Lastaufnahme auf der Basis der Ringabscherung muss mit der Lastaufnahme der Nutverformung verglichen werden, um zu bestimmen, welcher von beiden der konstruktiv einschränkende Faktor ist.
PG = Zulässige Lastaufnahme auf der Basis der Nutverformung (Pfund)
D = Wellen- oder Gehäusedurchmesser (zoll)
d = Nuttiefie (zoll)
SY = Streckgrenze des Nutmaterials (psi)
K = Sicherheitsfaktor (es wird 3 empfohlen)
Nutverformungen sind mit Abstand die häufigsten konstruktiven Einschränkungen bei Sicherungsringen. Eine dauerhafte Nutverformung tritt auf, wenn der Ring beginnt, sich zu verwinden. Mit steigendem Verwindungswinkel vergrößert sich der Durchmesser des Rings. Schließlich wird der Ring konkav gewölbt und aus der Nut gepresst (gerollt). Hier finden Sie eine konservative Interpretation: Mit folgender Gleichung wird der Punkt der ersten Verformung der Nut berechnet. Dies stellt keinen Ausfall dar, der erst bei einem viel höheren Wert auftritt. Es wird ein Sicherheitsfaktor von 2 empfohlen. Die Lastaufnahme des Rings auf der Basis der Nutverformung ist in unseren Tabellen für Standardringe aufgeführt.
Typische Streckgrenze von Nutmaterialien |
|
Gehärteter Stahl 8620 | 758 kPa (110.000 psi) |
Kaltgezogener Stahl 1018 | 482 kPa (70.000 psi) |
Warmgewalzter Stahl 1018 | 310 kPa (45.000 psi) |
Aluminium 2017 | 275 kPa (40.000 psi) |
Gusseisen | 68-275 kPa (10-40.000 psi) |
PG = Zulässige Lastaufnahme auf der Basis der Nutverformung (Pfund)
D = Wellen- oder Gehäusedurchmesser (zoll)
d = Nuttiefe (in)
SY = Streckgrenze des Nutmaterials (psi)
K = Sicherheitsfaktor (es wird 2 empfohlen)
Wellen- oder Gehäusedurchmesser | Maximaler Radius an Nutsohle |
1 Zoll und darunter | 0,005 Max. |
mehr als 1 Zoll | 0,010 Max. |
Um eine maximale Lastaufnahme zu gewährleisten, muss die Nut über Ecken im rechten Winkel und gesicherte Komponenten verfügen. Zusätzlich müssen die gesicherten Komponenten immer senkrecht zur Ringnut sein, damit eine einheitliche konzentrische Last gegen die gesicherten Komponenten drückt. Der Radius an der Nutsohle sollte die entsprechenden Werte in der Tabelle nicht übersteigen.
Maximale Anfasung = 0,375 (b-d)
Maximaler Radius = 0,5 (b-d)
Die gesicherte Komponente besitzt idealerweise Ecken im rechten Winkel und drückt den Ring so weit wie möglich an das Gehäuse oder die Welle. Der maximal empfohlene Radius oder die an der gesicherten Komponente zulässige Anfasung können mit den Formeln links berechnet werden.
b = Radiale Drahtbreite (zoll)
d = Nuttiefe (zoll)
Ringnuten, die sich nahe dem Ende einer Welle oder eines Gehäuses befinden, sollten für eine maximale Stärke einen angemessenen Kantenabstand haben. Es sollte sowohl auf Abscherung als auch auf Verformung geprüft werden, und es ist der größere Wert für den Kantenabstand auszuwählen. Im Allgemeinen kann man sich dem minimalen Kantenabstand durch einen Wert annähern, der dem Dreifachen der Nuttiefe entspricht.
z = Kantenabstand (zoll)
P = Last (Pfund)
DG= Nutdurchmesser (zoll)
SY = Streckgrenze des Nutmaterials (psi)
d = Nuttiefe (Pfund)
K = Sicherheitsfaktor (es wird 3 empfohlen)
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