Металлические втулки М1: характеристики, применение и подбор
Металлические втулки М1 — это детали из меди марки М1 (Cu 99,90 % по ГОСТ 859), выпускаемые в виде втулок скольжения, втулок подшипников, переходных и распорных элементов. Материал сочетает высокую электропроводность 57–58 МСм/м, теплопроводность 390–400 Вт/(мК) и стойкость к атмосферной коррозии. Втулки М1 не упрочняются термической обработкой, поэтому их твёрдость определяется нагартовкой: мягкое состояние М1М — 40–50 HB, нагартованное М1Т — 95–110 HB.
Конструктивные исполнения и параметры
Втулки М1 изготавливают точением, сверлением, раскаткой или прессованием из прутка, трубы или ленты. Типовые размеры: внутренний диаметр 3–120 мм, наружный 6–150 мм, длина 5–200 мм. Посадочные поверхности выполняют по H7–H9, наружные — по h6–h11. Для узлов с ограниченным доступом смазки применяют исполнения с канавками, лысками, буртиком или разрезной конструкцией.
| Параметр | М1М (мягкая) | М1Т (нагартованная) | Условия эксплуатации | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость, HB | 40–50 | 95–110 | умеренные нагрузки | втулки скольжения |
| Предел прочности, МПа | 200–240 | 360–400 | вибрация, реверс | шарниры, оси |
| Электропроводность, МСм/м | 57–58 | 55–57 | токовые цепи | токосъёмные узлы |
| Теплопроводность, Вт/(мК) | 390–400 | 380–390 | нагрев до 200 C | теплоотводы |
| Рабочая температура, C | –200…+200 | –200…+250 | без окисления | криогенные узлы |
Области применения
- Электротехника: втулки токосъёмных колец, контактные гильзы генераторов, элементы шинопроводов.
- Приборостроение: направляющие втулки пневмо- и гидроцилиндров, оси шарниров измерительных механизмов.
- Химическое машиностроение: втулки насосов, работающих с нейтральными средами и морской водой.
- Пищевое оборудование: узлы фасовочных автоматов, где исключён контакт со смазкой.
- Криогенная техника: втулки арматуры и компрессоров при температурах до –200 C.
- Судостроение: детали скольжения в узлах, контактирующих с забортной водой.
Технологические особенности
Медь М1 хорошо обрабатывается резанием, паяется мягкими и твёрдыми припоями, сваривается аргонодуговой сваркой. Втулки М1 не применяют в парах трения со сталью без смазки при высоких скоростях скольжения из-за склонности к схватыванию; для таких узлов используют бронзы или латуни. При монтаже запрессовкой в стальной корпус необходим натяг 0,02–0,05 мм с учётом температурного расширения меди 16,510 1/К.
Вопросы и ответы
Чем втулки М1 отличаются от втулок из бронзы БрО10Ф1?
М1 превосходит бронзу по электро- и теплопроводности, но уступает по антифрикционным свойствам и допустимым нагрузкам скольжения. БрО10Ф1 применяют в нагруженных подшипниках, М1 — в токоведущих и теплоотводящих узлах.
Какой материал выбрать для втулки при температуре –180 C?
Используют втулки М1М: медь сохраняет пластичность при криогенных температурах и не охрупчивается, в отличие от ряда сталей.
Допускается ли смазка втулок М1 в пищевом оборудовании?
Нет, в узлах прямого контакта с продуктом применяют сухие втулки М1 или графитовые смазки, разрешённые для пищевых производств.
Какой натяг при запрессовке втулки М1 в стальной корпус?
Рекомендуется 0,02–0,05 мм в зависимости от диаметра; при нагреве узла свыше 150 C натяг увеличивают с учётом разницы коэффициентов расширения меди и стали.
