Втулки подшипников: их виды и преимущества
Что такое втулки
Втулка подшипника — деталь, которая служит для опоры вала или оси и поддержания вращающихся компонентов. Это цилиндрическая деталь с внутренним отверстием, соответствующим диаметру вала или оси. Втулка устанавливается между подшипником и поверхностью, к которой крепится подшипник, обеспечивая надежную фиксацию и предотвращая износ и повреждение подшипника.
Виды втулок подшипников
Втулки для подшипника бывают:
- Качения, которые подразделяются на:
– Стяжные - закрепляют подшипник на ступенчатом валу. Для установки детали применяются цилиндрические шейки. Втулка входит в конусообразное отверстие, внутреннее кольцо упирается в недвижимый элемент. Закрепляют конструкцию гайка, шайба или крышка.
– Закрепительные втулки фиксируют подшипники качения с коническим отверстием 1:12 на цилиндрических валах. Ниже приведена схема стандартной закрепительной втулки.
- Восстановительные - тонкостенная втулка для восстановления вала. Данная втулка лучше сопряжена с кромкой уплотнения, чем поверхность вала.
– Резьбовые снижают интенсивность трения. Ниже представлена схема подобной втулки без разреза и в разрезе.
– Составные применяются в буровых инструментах и механизмах.
- Переходные применяются для установки малорежущего инструмента с коническим хвостиком.
– Конические используются со шкивом, муфтой и звёздочкой на валах разного диаметра, для замены конической втулки. Если при эксплуатации была повреждена поверхность вала, шпоночного паза или конической втулки, то достаточно заменить только втулку без замены этих деталей.
- Зажимные - детали для бесшпоночного соединения приводного вала с элементами передачи вращения — шкивами, шестернями, звёздочками и т. д. Втулка упрощает и ускоряет установку узлов и деталей на валы приводных механизмов. Изделие состоит из двух колец и специальных болтов. У внутреннего кольца есть цилиндрическое отверстие под посадку на вал, наружный профиль конусообразный. Внешнее кольцо имеет с цилиндрический наружный диаметр и конический внутренний. После закручивания болтов втулка плотно зажимается на валу и фиксирует вращающуюся деталь. Благодаряувеличению внешнего диаметра втулки и сокращению внутреннего возникают силы трения, которые и закрепляют элементы конструкции. В зажимных втулках проделаны резьбовые отверстия для монтажа и демонтажа. В различных исполнениях изделие может иметь стопорное или упорное кольцо.
- Тапербуш — это зажимные конические втулки, которые фиксируют подвижные устройства на валах.
- Скольжения имеет самосмазывающуюся поверхность скольжения на основе тефлона. Втулки выдерживают большие нагрузки при малых скоростях скольжения и имеют малый рабочий зазор. Подразделяются на:
– Цилиндрические - это изделия в виде короткой трубы ровного диаметра. Втулки выдерживают исключительно радиальную нагрузку.
– Буртовые на большей части длины являются цилиндрическими, а с одного края имеют расширение в виде шайбы, которое называется бурт. Втулки рассчитаны на радиальную нагрузку в сочетании с однонаправленной осевой нагрузкой.
- По материалу изготовления втулки подразделяются на:
Пластмассовые работают при высоких температурах и влажности. У втулок улучшенное трение, изделия износоустойчивы и не требует смазывания.
Графитовые работают в нагретых до высоких температур газах, щелочах, соляных растворах и концентрированных кислотах, разъедающих металл. Втулки самосмазываются и некоторое время могут работать в режиме сухого хода без признаков повреждения и создавать минимальные зазоры. Чтобы правильно отрегулировать зазор, изделия сажают в коническую стальную разрезную гильзу, подтягивают гайку и устанавливают нужный зазор.
Данные втулки отличаются пористостью. Поры заполняются баббитом или свинцом, для повышения нагрузки на подшипник. Для снижения пористости в графит добавляют фенолформальдегидную смолу — такие изделия называются пластографитовыми.
Для увеличения прочности графитовые втулки запрессовывают в металлические корпуса по прессовой посадке. При этом внутренний диаметр такой втулки уменьшается на величину натяга.
Чугунные втулки прочны, эластичны, износо- и жароустойчивы. Изготавливаются они методом литья. Благодаря ему повышается качество втулок с минимальными припусками на механическую обработку.
Бронзовые втулки прочны, выдерживают высокие динамические нагрузки, устойчивы к коррозии. Производятся детали несколькими способами:
- Центробежным литьём. Металл выливается во вращающуюся ёмкость и кристаллизуется при воздействии высокого давления. У изготовленной продукции повышается плотность, воздушные полости отсутствуют.
- Литьём в кокиль. Изделие затвердевает благодаря естественной силе тяжести. Особая разборная форма после остывания сплава раскрывается, заготовка извлекается. У выпущенной продукции плотность ниже, чем у той, которая изготавливается центробежным литьём.
- Резанием. Метод применяется к бронзам типа БрОЦС (сплав различных элементов: Бр - бронза, О - олово, Ц - цинк, С - свинец) для заготовок, которые обрабатываются на станках.
Стальные втулки применяются в изделиях с глубокими отверстиями, которые не защищены цинковым покрытием и подвергающиеся повышенным нагрузкам. Детали прочны, поэтому из частой замены не требуется.
Латунные представляет собой симметричную деталь в форме конуса либо цилиндра. Благодаря осевому отверстию во втулке размещаются части сопрягаемого элемента.
Керамические втулки не подвержены коррозии и прочны. Изделия сохраняютсвои свойства при температуре до 1600–1700 С. По размерам и конструкции детали подразделяются на 4 типа:
- малые – до 20 мм;
- средние – 20-70 мм;
- высокие – более 70 мм;
- с внутренним выступом.
Полимерные эластичны, могут использоваться в агрессивных средах, выдерживают ударные нагрузки и повышенную влажность, практически не требуют ремонта и специального ухода.
Текстолитовые втулки работают в температурном диапазоне от -65C до +105C, у изделий высокая ударная вязкость.
Капролоновые эксплуатируются в диапазоне температур от -50 C до +140 C, при любом химическом составе окружающей среды, кроме сильно концентрированных кислот. У изделий высокие антифрикционные свойства, высокое усталостное сопротивление и небольшой удельный вес. Втулки изготавливаются из капролона марок 4-10 и 4-15.
Полиацетальные втулки иногда применяют для изготовления вкладышей подшипников, станавливающих течение блуждающих токов.
Фторопластовые втулки пластичны, устойчивы к химическому и термическому воздействию, поддаются механической обработке.
Буквенные обозначения втулок и их составляющих
- Н - стандартная закрепительная втулка с метрическим отверстием;
- НА - закрепительная втулка с диаметром вала в дюймах с нечётной кратностью 1/16 дюйма;
- НЕ - закрепительная втулка с диаметром отверстия в дюймах кратным 1/4 дюйма;
- HS - закрепительная втулка с диаметром в дюймах с нечётной кратностью 1/8 дюйма;
- ОН - закрепительная втулка с канавки отверстий для подвода и распределения масла при монтаже и демонтаже подшипников с подводом масла под давлением на посадочную поверхность;
- АН - стандартная стяжная втулка;
- АНХ - стандартная стяжная втулка с изменениями в резьбе, иногда в диаметре отверстия;
- АОН - стяжная втулка, у которой имеются канавки и отверстия для подвода и распределения масла при монтаже и демонтаже подшипников с подводом масла под давлением на посадочную поверхность;
- НМ - гайки с трапецеидальной резьбой по стандарту ISO, класс точности «средний»;
- HMV - гидравлические гайки с метрической резьбой по стандарту ISO, класс точности «средний» (до размера - кодового знака - 40) или с трапецеидальной метрической резьбой по стандарту 150;
- HMVC - гидравлические гайки с резьбой по American National Form Threads Class 3 (до размера 64) или Асте Class 3G, General Purpose Threads (от размера 68);
- КМ - гайки с метрической резьбой по стандарту 150, класс точности «средний»;
- KML - гайки соответствующие КМ, однако с меньшим поперечным сечением;
- КМТ - гайки с фиксирующими штифтами и регулировочными винтами, с метрической резьбой по стандарту 150, класс точности «средний». Исполнение в виде гайки с пазами;
- КМТА - гайки, соответствующие КМТ, но с гладкой цилиндрической наружной поверхностью;
- d1 - внутренний диаметр шайбы;
- d2 - внутренний диаметр по загнутым усикам;
- d3 - наружный диаметр шайбы;
- B - толщина шайбы;
- B1 - ширина отогнутого лепестка;
- M - размер до внутреннего усика;
- f1 - ширина внутреннего усика;
- f2 - ширина наружного усика;
- d4 - диаметр отверстия под стопорный винт;
- B - ширина стопорной скобы;
- l - длина стопорной скобы;
- h - высота стопорной скобы;
- f3 - толщина стенки стопорной скобы;
- d- номинальный диаметр конического отверстия подшипника;
- D- наружный диаметр гайки;
- b, b1 - ширина пазов закрепительной втулки;
- c - ширина гайки и стопорной шайбы или гайки и стопорной скобы;
- c1 - общая величина выступа гайки, стопорной скобы, пружинной шайбы и высоты головки стопорного винта за торец подшипника.
Преимущества втулок по сравнению с подшипником
- редко ломаются;
- увеличивают продолжительность работы значимых узлов и агрегатов;
- по сравнению с линейными подшипниками втулки жёстче и имеют меньший люфт;
- обладают большей грузоподъёмностью;
- не нуждаются в смазке.
Оставить заявку или получить обратную связь вы можете написав нам на info@industriation.ru или позвонив по бесплатному номеру 8 800 550-72-52. Специалисты отдела продаж подберут оборудование, проконсультируют по возникшим вопросам и проконтролируют поставку.
