Полиацетальные втулки для узлов трения скольжения
Полиацетальные втулки (POM-C, POM-H) конструкционные элементы подшипников скольжения, работающие в узлах с возвратно-поступательным и вращательным движением без применения дополнительной смазки. Изготавливаются методом механической обработки из экструдированных или литых заготовок, что обеспечивает стабильность геометрических размеров и низкий коэффициент трения в паре со стальными и алюминиевыми валами.
Материал характеризуется высокой жёсткостью, низким водопоглощением (менее 0,2% при насыщении) и устойчивостью к циклическим нагрузкам. Втулки из полиацеталя сохраняют работоспособность при температурах от 40 до +100 C, кратковременно до +120 C. Предел прочности при сжатии достигает от 75 до 85 МПа, что позволяет применять их в узлах с удельными нагрузками до 25 МПа без остаточной деформации.
Конструктивные особенности и исполнения
Втулки поставляются в нескольких исполнениях: цилиндрические гладкие, с буртом для фиксации в осевом направлении, с продольным разрезом для компенсации теплового расширения, а также с канавками для удержания консистентной смазки при пусковых режимах. Для повышения износостойкости применяются наполненные марки POM-C с добавлением дисульфида молибдена (MoS) или политетрафторэтилена (PTFE), снижающие коэффициент трения до 0,120,18.
Посадочные размеры нормируются по системе вала: рекомендуемый допуск отверстия корпуса H7, допуск вала h8h9. Радиальный зазор в сопряжении подбирается в зависимости от условий эксплуатации от 0,1 до 0,3 мм на диаметр 20 мм. Шероховатость поверхности контрвалов не должна превышать Ra 0,4 мкм для обеспечения стабильного режима трения.
Применение в промышленном оборудовании
- Направляющие скольжения пневмоцилиндров и гидроцилиндров в металлообрабатывающих станках
- Опоры валов насосов и редукторов в пищевом и химическом машиностроении
- Шарнирные соединения рычажных механизмов в упаковочных и текстильных линиях
- Втулки рулевых тяг и подвески в автомобильной технике
- Опорные элементы конвейерных роликов и транспортёрных лент
- Подшипники скольжения в дозирующих насосах и запорной арматуре
Технические характеристики типовых исполнений
| Параметр | POM-C (стандарт) | POM-C + PTFE | POM-H | POM-C + MoS |
|---|---|---|---|---|
| Коэффициент трения (сталь) | 0,250,35 | 0,120,18 | 0,220,30 | 0,150,22 |
| Максимальная скорость скольжения, м/с | 1,5 | 2,0 | 1,2 | 1,8 |
| Предел текучести при сжатии, МПа | 75 | 65 | 85 | 70 |
| Теплопроводность, Вт/(мК) | 0,31 | 0,28 | 0,35 | 0,30 |
Критерии выбора и условия эксплуатации
Выбор типоразмера втулки определяется произведением удельной нагрузки на скорость скольжения (PV-фактор). Для стандартного POM-C допустимое значение PV составляет до 0,12 МПам/с при сухом трении и до 0,5 МПам/с при периодической смазке. При превышении этих параметров рекомендуется переходить на наполненные марки или увеличивать площадь контакта.
Втулки из полиацеталя не требуют обслуживания в течение всего срока службы при условии отсутствия абразивных частиц в зоне контакта. Для агрессивных сред (кислоты, щёлочи, органические растворители) необходимо проверять химическую стойкость материала при конкретной концентрации и температуре. При работе в условиях повышенной влажности предпочтение отдаётся POM-H, обладающему меньшим водопоглощением по сравнению с POM-C.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличаются втулки из POM-C и POM-H?
POM-C сополимер ацеталя с лучшей устойчивостью к горячей воде и щелочам, POM-H гомополимер с более высокой прочностью и жёсткостью. Для узлов с ударными нагрузками предпочтителен POM-H, для работы в условиях повышенной влажности POM-C.
Нужна ли смазка для полиацетальных втулок?
Материал работает в режиме сухого трения, однако при высоких скоростях скольжения или пусковых нагрузках рекомендуется применение консистентных смазок на основе силикона или минеральных масел для снижения температуры в зоне контакта.
Какой допуск вала использовать при установке втулки?
Для стальных валов применяются посадки h8 или h9. При использовании алюминиевых валов с большим коэффициентом теплового расширения необходимо увеличивать радиальный зазор на 0,050,1 мм.
Возможна ли установка втулки с натягом в корпус?
Да, рекомендуемый натяг составляет от 0,02 до 0,05 мм на диаметр до 50 мм. Запрессовка выполняется с фаской на корпусе, усилие запрессовки не должно превышать 30 МПа во избежание деформации материала.
