Бронзовая втулка БрАЖМц10-3-1.5 — конструкция и применение
Бронзовая втулка БрАЖМц10-3-1.5 — это антифрикционная деталь узлов трения скольжения, изготавливаемая из литейной алюминиево-железо-марганцовистой бронзы. Материал относится к группе безоловянных бронз, легированных алюминием (9–11 %), железом (2–4 %) и марганцем (1–2 %). Химический состав регламентируется ГОСТ 18175–78, механические свойства — ГОСТ 1628–78.
Отличительная особенность сплава — способность к упрочнению при трении: в процессе приработки поверхностный слой втулки наклепывается, что снижает коэффициент трения и стабилизирует зазор в сопряжении. Бронза БрАЖМц10-3-1.5 не склонна к схватыванию со стальным валом, поэтому работает в паре с закаленными и нормализованными сталями без дополнительной антифрикционной обработки.
Технические характеристики материала
Бронза БрАЖМц10-3-1.5 сочетает высокую прочность с удовлетворительной пластичностью. Предел прочности при растяжении составляет 490–590 МПа, относительное удлинение — 10–20 %, твердость по Бринеллю — 120–140 НВ. Рабочие температуры — от –40 C до +300 C. Материал устойчив к морской воде, слабым растворам щелочей и органических кислот, что расширяет область применения втулок.
В отличие от оловянных бронз, БрАЖМц10-3-1.5 имеет более высокую несущую способность и лучше работает при ударных нагрузках. Однако она требует качественной смазки при низких скоростях скольжения и не рекомендуется для работы в абразивной среде без уплотнений.
Конструктивные особенности втулок
Втулки из БрАЖМц10-3-1.5 выпускаются в двух исполнениях:
- цельные гладкие — для запрессовки в корпус с последующей расточкой или без нее;
- с буртом — для фиксации осевого положения и восприятия осевых нагрузок.
Посадка в корпус выполняется по переходной посадке или с натягом. Для повышения ресурса рекомендуется внутренняя фаска под масляную канавку. Допуск на внутренний диаметр — H7–H9, на наружный — r6–s6 в зависимости от условий монтажа.
Применение в промышленном оборудовании
Втулки БрАЖМц10-3-1.5 востребованы в узлах, где требуется сочетание высокой нагрузочной способности и стойкости к ударным нагрузкам:
- шарниры гидроцилиндров строительной и дорожной техники;
- опоры валов редукторов и коробок передач;
- направляющие втулки штоков и плунжеров;
- подшипники скольжения прокатных станов и металлургического оборудования;
- узлы трения насосов, компрессоров и судовых механизмов;
- опоры роликов конвейерных линий и дробильного оборудования.
В гидравлических системах втулки из БрАЖМц10-3-1.5 работают при давлении до 25 МПа и скорости скольжения до 4 м/с. При граничной смазке допустимая нагрузка снижается до 10–15 МПа.
Типовые размеры и параметры
| Внутренний диаметр, мм | Наружный диаметр, мм | Длина, мм | Твердость, НВ | Рабочая нагрузка, МПа |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 28 | 25 | 130 | 20 |
| 40 | 52 | 40 | 135 | 18 |
| 60 | 76 | 60 | 125 | 15 |
Обработка и монтаж
Втулки БрАЖМц10-3-1.5 хорошо обрабатываются резанием: точение, расточка и развертывание выполняются твердосплавным инструментом. При запрессовке в стальной или чугунный корпус натяг составляет 0,02–0,05 мм на каждые 50 мм диаметра. После запрессовки внутренний диаметр может уменьшиться на 60–80 % от величины натяга, поэтому при необходимости применяется последующая расточка.
Для снижения трения в паре со стальным валом рекомендуется шлифовка внутренней поверхности до Ra 0,8–1,6 мкм. Смазочные канавки выполняются на внутренней поверхности втулки, их ширина — 3–6 мм, глубина — 1–1,5 мм.
Вопросы и ответы
Чем отличается БрАЖМц10-3-1.5 от бронзы БрАЖ9-4?
БрАЖМц10-3-1.5 содержит дополнительно марганец, что повышает пластичность и ударную вязкость. Сплав лучше работает при знакопеременных нагрузках и менее чувствителен к концентраторам напряжений, чем БрАЖ9-4.
Какая смазка рекомендуется для втулок БрАЖМц10-3-1.5?
Применяются пластичные смазки на литиевой или кальциевой основе (Литол-24, ЦИАТИМ-201) для узлов с умеренными нагрузками. В тяжелонагруженных узлах используются консистентные смазки с дисульфидом молибдена или графитом.
Можно ли использовать втулку БрАЖМц10-3-1.5 без смазки?
Кратковременно — да, при скорости скольжения до 0,3 м/с и нагрузке до 5 МПа. Для длительной работы без смазки материал непригоден из-за повышенного износа и нагрева.
Какой зазор устанавливается в сопряжении втулка–вал?
Рекомендуемый зазор — 0,1–0,3 % от диаметра вала. Для вала диаметром 50 мм зазор составляет 0,05–0,15 мм. При высоких скоростях скольжения зазор увеличивают на 20–30 %.
