Втулки скольжения: устройство, материалы, применение, изготовление на заказ

Втулка скольжения (подшипник скольжения, втулка подшипника) – это цилиндрическая деталь с отверстием, устанавливаемая в корпус механизма для обеспечения вращения или осевого перемещения вала, пальца или стержня. В отличие от подшипников качения (шариковых, роликовых), втулки скольжения работают за счёт трения скольжения, а не качения. Они имеют ряд преимуществ: компактность, бесшумность, способность работать при высоких нагрузках и в агрессивных средах, простота монтажа и низкая стоимость. Втулки скольжения широко применяются в узлах, где скорости невелики, нагрузки велики, или требуется работа без смазки – в гидравлике, пневматике, станках, сельхозтехнике, конвейерах, автомобилях, бытовой технике. В этой статье разберём основные типы втулок скольжения, материалы, конструктивные особенности и технологию изготовления на заказ.

Устройство и виды втулок скольжения

Классическая втулка скольжения представляет собой цилиндр (иногда с буртом – фланцевая). Внутренняя поверхность является рабочей, по ней перемещается цапфа или вал. По конструкции различают:

• Цилиндрические втулки – базовый тип, запрессовываются в корпус.
• Фланцевые (упорные) втулки – имеют торец-буртик для фиксации осевого положения и восприятия осевых нагрузок.
• Разрезные втулки – имеют продольный разрез для упругой деформации, позволяют компенсировать износ.
• Втулки с масляными канавками – на внутренней поверхности проточены каналы для подвода смазки.
• Самосмазывающиеся втулки – выполнены из пористых материалов (бронзы, пропитанной маслом) или полимеров с твёрдой смазкой (графит, дисульфид молибдена).

Материалы для втулок скольжения и их свойства

• Бронза (БрОФ10-1, БрАЖ9-4) – высокая износостойкость, антифрикционность, работает в паре со сталью до +300°C. Применяется в тяжелонагруженных узлах.
• Латунь (ЛС59-1, Л63) – дешевле, средняя износостойкость, для умеренных нагрузок и скоростей.
• Капролон (ПА6) – самосмазывающийся, не задирает вал, устойчив к абразивам, бесшумен. Работает без смазки.
• Металлофторопласт (Ф4К20, СЛМ-2) – стальная основа, покрытая фторопластом с наполнителем. Высокая несущая способность, очень низкое трение, долговечность в сухую.
• Графитированная бронза (металлографит) – для высокотемпературных узлов.
• Чугун (СЧ20) – для тихоходных, крупногабаритных узлов (например, поворотные круги).

Преимущества втулок скольжения перед подшипниками качения

• Компактность (меньше радиальный размер).
• Способность работать в условиях высоких ударных нагрузок.
• Более низкий уровень шума.
• Меньшая стоимость при мелкосерийном производстве.
• Работоспособность в агрессивных средах (при выборе соответствующего материала).
• Не требуют точного центрирования чаще всего.

Конструктивные особенности и расчёт

При проектировании втулок скольжения необходимо учитывать тип нагрузки (радиальная, осевая, комбинированная), скорость скольжения, условия смазки, температуру. Основные геометрические параметры: наружный и внутренний диаметры, длина, для фланцевых – диаметр и толщина фланца. Обычно посадки: наружный диаметр по H7 (для запрессовки в корпус), внутренний по h8 или h9 (под вал), зазор назначается в зависимости от материала, скорости и нагрузки.

Технология изготовления втулок скольжения на заказ

1. Выбор материала – согласно условиям эксплуатации и нагрузкам.
2. Заготовка – пруток (для термопластов, бронзы, латуни), лист (для намотки), труба (для крупных диаметров), или литьё (для чугуна, бронзы).
3. Токарная обработка – расточка и обточка до требуемых размеров, формирование фланца, подрезка торцов. Токарные работы.
4. Нарезание масляных канавок (при необходимости).
5. Сверление отверстий для смазки. Сверлильные работы.
6. Термообработка (для стальных, бронзовых) – закалка, отпуск или отжиг.
7. Шлифование внутренней и наружной поверхностей – для точных посадок и низкой шероховатости. Шлифовальные работы.
8. Нанесение антифрикционного покрытия (по желанию).
9. Контроль – проверка геометрии, размеров, шероховатости.

Часто задаваемые вопросы

Автор: технический отдел «МеталУслуги.Ру»