Подшипники скольжения PHS5 — композитные втулки для высоконагруженных узлов трения
Подшипники скольжения PHS5 — это серия необслуживаемых композитных втулок, работающих без дополнительной смазки в условиях сухого трения. Материал PHS5 представляет собой многослойную структуру на основе пористого спеченного бронзового слоя, пропитанного смесью PTFE (политетрафторэтилена) и свинца, нанесенного на стальную несущую оболочку. Такая конструкция обеспечивает сочетание высокой несущей способности стальной основы и низкого коэффициента трения полимерного наполнителя.
Конструктивные особенности и материалы
Несущий слой подшипников PHS5 изготавливается из низкоуглеродистой стали, что придает втулке жесткость и способность воспринимать значительные радиальные и осевые нагрузки. Поверх стальной основы методом спекания формируется пористый бронзовый слой толщиной 0,2–0,35 мм. Поры бронзы заполняются композицией из PTFE и свинца в соотношении примерно 80/20. При работе узла трения частицы полимерного наполнителя переносятся на сопряженную поверхность вала, формируя тонкую переносную пленку, которая обеспечивает низкий коэффициент трения и защищает поверхности от износа.
В отличие от подшипников с полимерным покрытием, PHS5 сохраняет работоспособность при кратковременной потере смазки и выдерживает более высокие удельные нагрузки. Допустимая рабочая температура для данной серии составляет от –40 C до +130 C, что позволяет применять втулки в узлах с умеренным нагревом.
Технические характеристики и режимы эксплуатации
Подшипники скольжения PHS5 рассчитаны на работу в режиме сухого трения, а также при граничной смазке. Максимальная удельная нагрузка для статических условий достигает 250 МПа, для динамических — 140 МПа. Допустимая скорость скольжения при сухом трении ограничена значением 2,5 м/с, при наличии смазки — до 5 м/с. Коэффициент трения в установившемся режиме составляет 0,06–0,12 в зависимости от нагрузки и скорости.
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Максимальная статическая нагрузка | 250 | сухое трение | МПа | без ударных нагрузок |
| Максимальная динамическая нагрузка | 140 | сухое трение | МПа | при скорости до 0,5 м/с |
| Максимальная скорость скольжения | 2,5 | сухое трение | м/с | при нагрузке до 70 МПа |
| Рабочая температура | –40…+130 | непрерывный режим | C | кратковременно до +160 C |
| Коэффициент трения | 0,06–0,12 | сухое трение | — | после приработки |
Применение в промышленном оборудовании
Подшипники скольжения PHS5 востребованы в узлах, где применение подшипников качения затруднено из-за ограниченного пространства, высоких нагрузок или невозможности регулярного обслуживания. Основные области применения включают:
- гидравлические и пневматические цилиндры — опоры штоков и поршней;
- сельскохозяйственная техника — шарниры навесного оборудования, оси рычагов;
- строительная техника — поворотные узлы экскаваторов, опоры стрел;
- автомобильная промышленность — амортизаторные стойки, шарниры подвески;
- упаковочное и текстильное оборудование — направляющие и кулачковые механизмы;
- энергетическое машиностроение — опоры насосов и компрессоров.
Втулки PHS5 поставляются в виде цилиндрических втулок с прямым или фланцевым буртом, а также в виде лент и полос для последующей штамповки. Стандартный диапазон диаметров — от 4 до 150 мм. Для монтажа рекомендуется посадка с натягом в корпус, что обеспечивает надежную фиксацию и отвод тепла от зоны трения. Чистота поверхности вала должна составлять Ra 0,4–0,8 мкм, твердость — не менее 45 HRC, что гарантирует стабильную работу пары трения.
Преимущества перед традиционными материалами
По сравнению с цельными бронзовыми втулками, PHS5 обеспечивает более низкий коэффициент трения и исключает необходимость в смазке, что снижает эксплуатационные расходы. В отличие от полимерных втулок из POM или PA, композитная структура PHS5 выдерживает значительно более высокие удельные нагрузки и сохраняет стабильные размеры при перепадах температур. Отсутствие свинца в составе наполнителя в современных модификациях позволяет применять эти подшипники в пищевом и фармацевтическом оборудовании.
Вопросы и ответы
Чем PHS5 отличается от подшипников серии DU?
PHS5 и DU — близкие по конструкции материалы на основе спеченной бронзы с PTFE-наполнителем. Основное отличие заключается в составе пропитки: PHS5 использует смесь PTFE со свинцом, тогда как DU применяет PTFE с добавлением свинца в меньшей пропорции. По эксплуатационным характеристикам PHS5 сопоставим с DU, но может иметь отличия в допустимых нагрузках и температурном диапазоне в зависимости от производителя.
Требуется ли смазка для подшипников PHS5?
Нет, подшипники PHS5 предназначены для работы без смазки в режиме сухого трения. При необходимости допускается применение консистентной смазки для снижения износа при высоких скоростях скольжения, однако это не является обязательным условием эксплуатации.
Какая чистота поверхности вала требуется для работы с PHS5?
Рекомендуемая шероховатость поверхности вала составляет Ra 0,4–0,8 мкм. Твердость вала должна быть не менее 45 HRC. При соблюдении этих условий обеспечивается равномерное формирование переносной пленки и минимальный износ сопряженных поверхностей.
Можно ли использовать PHS5 в условиях повышенной влажности или агрессивных сред?
Стальная основа PHS5 не обладает коррозионной стойкостью, поэтому для работы в условиях повышенной влажности или в контакте с агрессивными средами требуется дополнительная защита — гальваническое покрытие или использование альтернативных материалов с коррозионностойкой основой.
