Бронзовый вкладыш подшипника БрАЖМц10-3-1.5
Бронзовый вкладыш подшипника БрАЖМц10-3-1.5 — это антифрикционная деталь узла трения скольжения, изготовленная из литейной алюминиево-железо-марганцовистой бронзы. Материал относится к группе высокопрочных бронз, работающих в паре с закалённой и нормализованной сталью при высоких удельных нагрузках. Химический состав сплава регламентируется ГОСТ 18175-78, а механические свойства и структура — ГОСТ 1628-78.
Легирующий комплекс Al + Fe + Mn обеспечивает сочетание высокой твёрдости (не менее 110 HB) и пластичности. Алюминий формирует плотную оксидную плёнку, повышающую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и морской воде. Железо способствует измельчению зерна и росту прочностных характеристик, марганец стабилизирует твёрдый раствор и улучшает технологические свойства при литье в кокиль и центробежном литье.
Технические характеристики материала
Предел прочности при растяжении бронзы БрАЖМц10-3-1.5 составляет 490–590 МПа, относительное удлинение — 15–20%. Предел текучести достигает 200 МПа, что позволяет вкладышам воспринимать ударные и циклические нагрузки без остаточной деформации. Рабочая температура эксплуатации — от –40 до +300 C. Коэффициент трения в паре со сталью при смазке — 0,008–0,01, без смазки — 0,16–0,20.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия испытания | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 490–590 МПа | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 15–20% | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость HB | 110–140 | Бринелль | Шарик 5 мм | ГОСТ 9012 |
| Предел текучести 0,2 | 200 МПа | Растяжение | 20 C | ГОСТ 1497 |
Конструктивные особенности вкладышей
Вкладыши подшипников из БрАЖМц10-3-1.5 изготавливаются в виде цельных или разъёмных втулок с буртом, а также в форме сегментных вкладышей с антифрикционным слоем. Геометрическая точность посадочных поверхностей соответствует квалитетам IT6–IT8, шероховатость рабочих поверхностей Ra 0,32–1,25 мкм. Допустимая овальность и конусность отверстия после расточки — не более 0,02 мм на 100 мм диаметра.
При конструировании узла необходимо учитывать коэффициент линейного расширения материала — 16,5 10 1/C. Рекомендуемый монтажный натяг при запрессовке в корпус — 0,02–0,05 мм на каждые 100 мм посадочного диаметра. Смазочные канавки и карманы выполняются на нерабочей поверхности вкладыша, их конфигурация выбирается в зависимости от схемы подвода смазки.
Области применения
Вкладыши из бронзы БрАЖМц10-3-1.5 применяются в узлах трения, работающих при высоких удельных давлениях (до 25–30 МПа) и умеренных скоростях скольжения (до 4–6 м/с). Материал устойчив к ударным нагрузкам и вибрации, что определяет его использование в тяжёлом машиностроении.
- Опорные и упорные подшипники прокатных станов, клетей и рольгангов
- Шарнирные узлы экскаваторов, кранов и бурового оборудования
- Подшипники гребных валов и рулевых устройств морских судов
- Опоры скольжения насосов, компрессоров и редукторов
- Направляющие втулки гидроцилиндров и прессового оборудования
- Подшипниковые узлы цементных печей и дробильного оборудования
Технология изготовления
Заготовки вкладышей получают литьём в кокиль, центробежным или непрерывно-цилиндрическим литьём. Центробежное литьё обеспечивает более плотную структуру и повышенные механические свойства в осевом направлении. После отливки заготовки подвергаются нормализации при 700–750 C с последующим охлаждением на воздухе для снятия литейных напряжений. Механическая обработка выполняется резцами из твёрдых сплавов на токарных и расточных станках, чистовое растачивание — алмазными резцами для достижения требуемой точности.
При выборе вкладыша необходимо учитывать твёрдость контртела: вал должен иметь твёрдость не менее 45–50 HRC, шероховатость Ra 0,32–0,63 мкм. Рекомендуемый радиальный зазор в подшипнике — 0,1–0,15% от диаметра вала. Смазочный материал — пластичные смазки на литиевой основе или жидкие масла с присадками, предотвращающими задиры при пуске и остановке.
Вопросы и ответы
Какие нагрузки выдерживает вкладыш из БрАЖМц10-3-1.5?
Вкладыши из этой бронзы рассчитаны на удельные давления до 25–30 МПа при скорости скольжения до 4–6 м/с. Материал сохраняет работоспособность при ударных нагрузках и знакопеременных напряжениях, что подтверждается пределом выносливости около 120–140 МПа.
С какими материалами вала совместим бронзовый вкладыш?
Оптимальная пара трения — закалённая или нормализованная сталь с твёрдостью 45–50 HRC. Допускается работа с азотированными и цементованными поверхностями. Использование мягких сталей без термообработки приводит к повышенному износу вкладыша.
Какой зазор устанавливается при монтаже вкладыша?
Радиальный зазор выбирается в пределах 0,1–0,15% от диаметра вала. Для вала диаметром 100 мм зазор составит 0,10–0,15 мм. При высоких температурах эксплуатации зазор увеличивают на 10–15% для компенсации теплового расширения.
Требуется ли дополнительная обработка рабочей поверхности вкладыша?
Рабочая поверхность после расточки должна иметь шероховатость Ra 0,32–1,25 мкм. При необходимости выполняется шабрение для улучшения прилегания к валу — не менее 3–5 пятен контакта на площади 25 25 мм.
