Бронзовый вкладыш подшипника БрАМц10-2
Бронзовый вкладыш подшипника БрАМц10-2 — это антифрикционная деталь узла трения скольжения, изготовленная из алюминиево-марганцовистой бронзы методом центробежного или непрерывного литья с последующей механической обработкой. Материал БрАМц10-2 относится к группе деформируемых алюминиевых бронз, легированных марганцем, и регламентируется ГОСТ 18175-78. В отличие от оловянных баббитов и бронз, этот сплав не содержит олова, что определяет его повышенную стойкость к ударным нагрузкам и способность работать в условиях недостаточной смазки.
Вкладыши из БрАМц10-2 применяются в тяжелонагруженных узлах трения, где требуется сочетание высокой твёрдости, износостойкости и сопротивления пластической деформации при повышенных температурах. Сплав сохраняет механические свойства до 300 C, что позволяет использовать его в узлах, работающих при интенсивном тепловыделении. Предел прочности бронзы БрАМц10-2 в литом состоянии составляет 400–500 МПа, относительное удлинение — 20–30 %, твёрдость по Бринеллю — 110–130 HB. Такие характеристики обеспечивают работоспособность вкладыша при удельных давлениях до 25–30 МПа.
Конструктивные особенности и технология изготовления
Вкладыши подшипников из БрАМц10-2 изготавливаются в двух исполнениях: цельные (втулки) и разъёмные (с разрезом по образующей). Цельные вкладыши получают расточкой из литой заготовки или из трубы, отлитой центробежным способом. Разъёмные вкладыши — штамповкой из листа или полосы с последующей расточкой и подгонкой по постели. Для повышения прирабатываемости на рабочей поверхности формируют маслоподводящие канавки: продольные, кольцевые или спиральные, геометрия которых зависит от схемы смазки узла.
Механическая обработка вкладыша включает точение наружной и внутренней поверхностей, фрезерование торцов, сверление и зенковку смазочных отверстий. Чистота рабочей поверхности — Ra 0,8–1,6 мкм, допуск цилиндричности — не грубее 7-го квалитета. Для запрессовки в корпус предусматривается натяг 0,02–0,05 мм, обеспечивающий неподвижность вкладыша и эффективный отвод тепла от зоны трения.
Эксплуатационные характеристики
Антифрикционные свойства БрАМц10-2 обусловлены формированием на поверхности трения оксидной плёнки AlO, которая предотвращает схватывание и задиры при граничной смазке. Коэффициент трения в паре с закалённой сталью при обильной смазке составляет 0,04–0,06, при граничной — 0,12–0,18. Сплав устойчив к абразивному изнашиванию, что важно для узлов, работающих в запылённой среде или при попадании продуктов износа в смазочный материал.
БрАМц10-2 не рекомендуется применять в узлах с высокими окружными скоростями (свыше 10 м/с) из-за склонности к задирам при нарушении сплошности масляной плёнки. Оптимальный диапазон скоростей скольжения — 2–8 м/с. При выборе пары трения контртело должно иметь твёрдость не ниже 45 HRC, поскольку мягкая сталь интенсивно изнашивается под действием твёрдых включений алюминидов в структуре бронзы.
Применение в промышленном оборудовании
Вкладыши подшипников БрАМц10-2 востребованы в узлах, где оловянные бронзы не обеспечивают необходимой несущей способности или где требуется устойчивость к ударным нагрузкам:
- опоры валов прокатных станов и рольгангов металлургического производства;
- шарниры и цапфы гидравлических экскаваторов, кранов и другой землеройной техники;
- подшипники скольжения насосов, компрессоров и редукторов общего машиностроения;
- узлы трения привода буровых установок и нефтепромыслового оборудования;
- опоры скольжения в приводах цементных мельниц и дробильного оборудования;
- втулки и вкладыши в судовых механизмах и дизельных двигателях.
Типовые размеры и допуски
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина, мм | Толщина стенки, мм | Допуск посадочного диаметра |
|---|---|---|---|---|
| 40 | 30 | 40 | 5 | H7 |
| 80 | 60 | 80 | 10 | H8 |
| 150 | 120 | 150 | 15 | H8 |
Поставка вкладышей БрАМц10-2 осуществляется по чертежам заказчика или по типовым размерным рядам. Допускается изготовление вкладышей с биметаллическим слоем, когда бронза наносится на стальную основу, что снижает стоимость детали при сохранении антифрикционных свойств рабочей поверхности.
Вопросы и ответы
Чем БрАМц10-2 отличается от оловянной бронзы БрО10Ф1?
БрАМц10-2 не содержит олова, что снижает стоимость сплава. По сравнению с БрО10Ф1 она имеет более высокую твёрдость и прочность, лучше сопротивляется ударным нагрузкам, но уступает по прирабатываемости и допускает меньшие окружные скорости скольжения.
Какая смазка подходит для вкладышей из БрАМц10-2?
Применяются пластичные смазки на литиевой или кальциевой основе (Литол-24, ЦИАТИМ-201) и жидкие минеральные масла. При граничной смазке эффективны смазки с дисульфидом молибдена или графитом.
Какой натяг обеспечивает надёжную фиксацию вкладыша в корпусе?
Оптимальный натяг составляет 0,02–0,05 мм в зависимости от диаметра. Для вкладышей диаметром свыше 100 мм натяг увеличивают до 0,06–0,08 мм. Дополнительно применяют стопорные винты или штифты.
Допустима ли работа вкладыша БрАМц10-2 без смазки?
Кратковременно — да, благодаря оксидной плёнке на поверхности. Для длительной работы без смазки сплав непригоден: температура в зоне трения быстро превышает допустимые 300 C, что ведёт к разупрочнению и задирам.
