Belastingsvermogen

Het belastingvermogen begrijpen van een borgringmontage van Smalley vereist berekeningen voor zowel ringafschuiving als groefvervorming, waarbij de ontwerpbeperking de minste van de twee is. De formules voor het belastingvermogen houden geen rekening met enige dynamische of excentrische belasting. Indien dit type belasting bestaat, dient de juiste veiligheidsfactor te worden toegepast en dienen producttesten te worden uitgevoerd. Daarnaast moet er rekening worden gehouden met de groefgeometrie en de randmarge. Wanneer zware werkomstandigheden bestaan, kan de feitelijke werking van de ring het beste worden bepaald via daadwerkelijk testen.

Ringafschuiving

Hoewel niet algemeen beschouwd als een typisch defect van borgringen van Smalley, kan ringafschuiving een ontwerpbeperking zijn wanneer gehard staal wordt gebruikt als groefmateriaal. Er worden ringdrukbelastingvermogens op basis van ringafschuiving geleverd in de tabellen van standaard ringen Deze waarden zijn gebaseerd op een afschuifsterkte van koolstofstaal met de aanbevolen veiligheidsfactor 3.

De drukbelasting op basis van ringafschuiving moet worden vergeleken met de drukbelasting op basis van groefvervorming om te bepalen welke de beperkende factor is in het ontwerp.

Nomenclatuur

P_R  = Toegestane drukbelasting op basis van ringafschuiving (lb)
D = As- of behuizingdiameter (in)
T = Ringdikte (in)
S_S  = Afschuifsterkte van ringmateriaal (psi)
K = Veiligheidsfactor (3 aanbevolen)

Groefvervorming

Groefvervorming is verreweg de meest algemene ontwerpbeperking van borgringen. Als een permanente groefvervorming plaatsvindt, gaat de ring draaien. Als de hoek van de draaiing toeneemt, zal de diameter van de ring toenemen. Uiteindelijk wordt de ring hol en extrudeert (rolt) uit de groef. Als een conservatieve interpretatie berekent de volgende vergelijking het punt van de eerste groefvervorming. Dit omvat geen defect, dat plaatsvindt op een veel hogere waarde. Er wordt een veiligheidsfactor van 2 aanbevolen. Er worden ringdrukbelastingvermogens op basis van groefvervorming geleverd in de tabellen van standaard ringen.

Nomenclatuur

P_G  = Toegestane drukbelasting op basis van groefvervorming (lb)
D = As- of behuizingdiameter (in)
d = Groefdiepte (in)
S_Y  = Rekgrens van groefmateriaal (psi)
K = Veiligheidsfactor (2 aanbevolen)

Groefradius

Om het maximale belastingsvermogen te garanderen, is het essentieel om vierkante hoeken te hebben op de groef en de geborgde onderdelen. Daarnaast moeten geborgde componenten altijd haaks op de ringgroef zijn om een uniforme concentrische belasting tegen het geborgde onderdeel te behouden. De radius op de bodem van de groef mag niet groter zijn dan de tabel aangeeft.

Geborgde component

Maximale afschuining = 0,375 (b-d)
Maximale radius = 0,5 (b-d)

Het geborgde onderdeel heeft idealiter een rechte hoek en maakt zo dicht mogelijk bij de behuizing of de as contact met de ring. De maximale aanbevolen radius of afschuining die is toegestaan op het geborgde onderdeel kan worden berekend met de formules links.

Nomenclatuur

b = Materiaalbreedte (in)
d = Groefdiepte (in)

Randmarge

Ringgroeven die zich bevinden bij het uiteinde van een as of behuizing moeten voldoende randmarge hebben om sterkte te maximaliseren. Zowel afschuiving als buigen moeten worden gecontroleerd en de grootste waarde ervan worden geselecteerd voor de randmarge. Als algemene regel kan de minimale randmarge worden geschat door een waarde van drie keer de groefdiepte.

Nomenclatuur

z = Randmarge (in)
P = Belasting (lb)
D_G = Groefdiameter (in)
S_Y  = Rekgrens van groefmateriaal (psi)
d = Groefdiepte (in)
K = Veiligheidsfactor (3 aanbevolen)