Кольца и втулки К3: конструкционные элементы из антифрикционного чугуна
Кольца и втулки К3 — детали вращения, изготовленные из серого чугуна марки СЧ20 по ГОСТ 1412-85, предназначенные для работы в узлах трения скольжения при умеренных нагрузках и ограниченных скоростях. Буквенно-цифровое обозначение «К3» указывает на конструктивное исполнение с наружным диаметром до 120 мм и толщиной стенки 6–15 мм. Детали поставляются в виде цельных или разрезных колец, а также втулок с цилиндрической наружной поверхностью.
Технические характеристики и материалы
Основной материал — серый чугун СЧ20 с пластинчатым графитом, обеспечивающий антифрикционные свойства за счёт естественной смазывающей способности графитовых включений. Твёрдость по Бринеллю составляет 170–241 HB. Предел прочности при растяжении — не менее 200 МПа. Для повышения износостойкости применяется закалка ТВЧ до 45–52 HRC или азотирование поверхностного слоя глубиной 0,2–0,4 мм.
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Наружный диаметр | 40–120 | мм | Номинал | ГОСТ 1412-85 |
| Внутренний диаметр | 25–100 | мм | Посадка H7 | ГОСТ 25347-82 |
| Толщина стенки | 6–15 | мм | Номинал | — |
| Твёрдость | 170–241 | HB | Без термообработки | ГОСТ 9012-59 |
| Шероховатость Ra | 0,8–1,6 | мкм | После шлифования | ГОСТ 2789-73 |
Конструктивные исполнения
- Цельные кольца К3 — для запрессовки в корпусные детали с натягом
- Разрезные кольца К3 — для монтажа в труднодоступных узлах без демонтажа вала
- Втулки К3 с буртом — для осевой фиксации в подшипниковых щитах
- Втулки К3 без бурта — для радиального направления валов
- Кольца К3 с канавками — для подвода смазки в зону трения
Области применения
Детали К3 используются в узлах трения скольжения металлорежущих станков, конвейерных роликов, насосного оборудования, сельскохозяйственной техники. В редукторах и коробках передач кольца К3 применяются как упорные элементы для осевой фиксации валов. В шпиндельных узлах втулки К3 устанавливаются в качестве направляющих для обеспечения соосности. В текстильном оборудовании кольца К3 работают в условиях высоких скоростей при ограниченной нагрузке.
Условия эксплуатации
Рабочая температура — от –40 C до +120 C. Допустимая окружная скорость — до 5 м/с. Удельное давление — до 10 МПа. Смазка — минеральные масла, консистентные смазки, графитовые пасты. При работе без смазки ресурс снижается в 2–3 раза. Монтаж производится с нагревом до 80–100 C для обеспечения посадочного зазора.
Вопросы и ответы
Какая марка чугуна используется для колец и втулок К3?
Основной материал — серый чугун СЧ20 по ГОСТ 1412-85. Для повышения износостойкости применяется закалка ТВЧ или азотирование.
При каких скоростях скольжения работают втулки К3?
Допустимая окружная скорость — до 5 м/с при удельном давлении до 10 МПа. При превышении параметров требуется принудительная смазка.
Какой посадочный зазор необходим при монтаже колец К3?
Рекомендуется посадка H7/h6 с нагревом детали до 80–100 C. Натяг не должен превышать 0,05 мм для предотвращения деформации.
В каких узлах применяются разрезные кольца К3?
Разрезные кольца К3 используются в узлах, где невозможен демонтаж вала — например, в конвейерных роликах и насосных агрегатах.
