Латунная втулка ЛК: характеристики, применение и подбор
Латунная втулка ЛК — деталь узла трения, изготовленная из литейной латуни марки ЛК (ЛК80-3Л, ЛК75-3Л, ЛК65-3Л по ГОСТ 17711-93), где «Л» обозначает латунь, «К» — кремний. Кремнистые литейные латуни содержат 1,5–4,5 % Si, 1,5–4,5 % Pb и до 1,5 % Ni; структура — + или -фаза с включениями свинца, что обеспечивает сочетание литейных и антифрикционных свойств. Втулки ЛК применяют в подшипниковых узлах скольжения, где требуется стойкость к знакопеременным нагрузкам и умеренным скоростям скольжения при ограниченной подаче смазки.
Материал и структура
Латунь ЛК относится к группе кремнистых латуней, легированных свинцом. Кремний повышает жидкотекучесть расплава и прочность литой структуры, свинец образует мягкие включения, работающие как твёрдая смазка и улучшающие прирабатываемость. Втулки ЛК изготавливают литьём в кокиль, центробежным литьём или литьём в песчаные формы с последующей механической обработкой по посадочным и рабочим поверхностям.
- ЛК80-3Л — в 200 МПа, 12 %, HB 70–100
- ЛК75-3Л — в 180 МПа, 10 %, HB 65–95
- ЛК65-3Л — в 150 МПа, 8 %, HB 60–90
- ЛКС80-3-3 — с добавкой свинца и олова для повышенной антифрикционности
Технические параметры втулок ЛК
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 8,6–8,8 | г/см | 20 C | ГОСТ 20018 |
| Предел прочности | 150–200 | МПа | растяжение, литое состояние | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость | 60–100 | HB | по Бринеллю | ГОСТ 9012 |
| Допустимая нагрузка | до 15 | МПа | удельное давление в узле | расчёт |
| Скорость скольжения | до 2,5 | м/с | при смазке | стендовые испытания |
| Рабочая температура | –40…+200 | C | длительный режим | ГОСТ 25.502 |
Области применения
Втулки ЛК устанавливают в узлах трения, работающих при умеренных нагрузках и недостаточной подаче смазочного материала. Типовые позиции — подшипники скольжения шпинделей металлорежущих станков, втулки ковочных и штамповочных прессов, направляющие втулки гидроцилиндров, узлы текстильного оборудования, арматура трубопроводных систем.
- Подшипники скольжения прокатных станов и рольгангов
- Втулки шарнирных соединений экскаваторов и кранов
- Направляющие втулки пресс-форм и вырубных штампов
- Узлы трения насосного и компрессорного оборудования
- Втулки арматуры запорной и регулирующей
Эксплуатационные ограничения
Кремнистые латуни ЛК не предназначены для работы в средах с высокой концентрацией сероводорода и аммиака, вызывающих коррозионное растрескивание. При скоростях скольжения свыше 2,5 м/с и удельных нагрузках более 15 МПа наблюдается интенсивный износ и схватывание. Для узлов с ограниченной смазкой предпочтительны втулки из ЛКС80-3-3 с повышенным содержанием свинца.
Вопросы и ответы
Чем латунь ЛК отличается от ЛС и ЛМц?
ЛК — кремнистая латунь, легированная кремнием и свинцом; ЛС — свинцовая, ЛМц — марганцевая. Кремний повышает жидкотекучесть и прочность литой структуры, что важно для фасонных втулок.
Какой зазор необходим при установке втулки ЛК?
Для вала 40–60 мм рекомендуемый зазор — 0,05–0,12 мм при скорости скольжения до 1 м/с. Зазор уточняют по расчётной температурной деформации узла.
Допускается ли работа втулок ЛК без смазки?
Кратковременно — да, за счёт свинцовых включений. Длительная работа без смазки приводит к схватыванию и ускоренному износу; ресурс снижается в 3–5 раз.
Как обрабатывают посадочное отверстие втулки ЛК?
Растачивание или развёртывание с подачей СОЖ. Твёрдость HB 60–100 допускает обработку твердосплавным инструментом на скоростях 100–150 м/мин.
