Бронзовые втулки, как и многие другие чисто металлические втулки, основаны на так называемом сплаве. В этом процессе металлические “смеси” создаются путем плавления вместе различных типов металла, которые, в свою очередь, имеют разные технические характеристики. Соответственно, прямое сравнение этих различных сплавов с не менее многочисленными различными полимерными соединениями, которые широко используются в полимерных подшипниках, затруднено. Тем не менее, мы постараемся открыть все различие между двумя технологиями и облегчить принятие решения за или против той или иной.
Принцип действия бронзовых втулок и других твердых подшипников
Бронзовые втулки относятся к группе цельных втулок или цельных подшипников. Они состоят из одного материала или сплава. Подобно прочным пластиковым втулкам, здесь нет скользящего или поддерживающего слоя. Общим для всех металлических сплавов является их ограниченная пригодность в качестве материалов для скольжения. В сочетании с металлическими валами это важно для всех цельных втулок, которые регулярно подвергаются нагрузкам. Для обеспечения охлаждения и уменьшения трения путем подачи смазочных материалов.
Проблема: без смазки, поставляемой извне, металлические твердые подшипники в лучшем случае подходят только для так называемых аварийных операций. На практике говорят о функциях аварийной работы, когда втулка все еще может продолжать работать достаточно долго в случае перебоев в подаче питания, что позволяет быстро отключить устройство. Примером таких функций аварийного запуска являются насосы, подшипники которых часто предназначены для смазки и охлаждения перекачиваемой средой.
Эта потребность в постоянной смазке приводит к соответствующим требованиям к конструкции компонентов. Вот почему бронзовые втулки и другие твердые подшипники имеют так называемые смазочные канавки. Это фрезерованные или точеные каналы, проходящие по внутреннему и/или наружному диаметру, по которым смазка может распределяться к точке подшипника. Однако производство этих втулок является довольно дорогостоящим, особенно для больших партий, поскольку смазочные канавки должны быть выполнены индивидуально на соответствующих фрезерных станках или токарных станках.
Бронзовая втулка со смазочными отверстиями
Технические характеристики бронзовых втулок и твердых подшипников
Возможные комбинации различных металлов разнообразны, что связано не только с основными металлами, доступными для выбора, и их комбинациями, но и с тем, что эти металлы, в свою очередь, могут использоваться в различных пропорциях. Ввиду такого разнообразия и без металлургических подробностей подробное сравнение выходит за рамки этой статьи. Однако вот приблизительный обзор некоторых распространенных сплавов и их технических характеристик:
CuSn7Zn4Pb7 - Бронза DIN EN 1982 (CC493K)
Наиболее распространенный и экономичный сплав из красной бронзы (оружейный металл) для подшипников скольжения. Хорошие эксплуатационные характеристики в аварийных ситуациях, а также достаточная износостойкость при средних нагрузках. Также для незатвердевших валов и легкого давления на кромку.
CuSn12-C
Прочный подшипниковый материал с хорошими свойствами скольжения и хорошей износостойкостью. Особенно для высоких поверхностных давлений и одновременно возникающих ударов
CuSn8
Очень хорошие свойства скольжения, высокая износостойкость и хорошая термостойкость. Подходит для высоких скоростей и высоких нагрузок при достаточной смазке и с закаленными валами. Особенно подходит для тонкостенных втулок. Существует множество других вариантов, которые подходят для широкого спектра применений в зависимости от их технических характеристик.
Бронзовые втулки по сравнению с пластиковыми втулками
В разбивке исключительно по индивидуальным техническим характеристикам эти две группы материалов трудно сравнивать осмысленно. Как и большинство металлических втулок, втулки, изготовленные из бронзы или аналогичных сплавов, обладают более высокими значениями механической прочности и – по крайней мере, при смазке – лучшими значениями pv. Поэтому рассмотрение должно проводиться прежде всего в отношении рамочных условий. Например, полимерные втулки часто обеспечивают экономию затрат за счет возможного отказа от смазки и более экономичного производства. Кроме того, в зависимости от полимерного соединения затраты на чистый материал также могут быть значительно более экономичными. Устранение необходимости в смазке, поставляемой извне, также дает дополнительные преимущества с точки зрения надежности и технического обслуживания втулок. Кроме того, экономия веса за счет более легкого материала также не является незначительной, в зависимости от области применения.
Преимущества и недостатки бронзовых втулок
и твердых подшипников по сравнению с пластиковыми втулками
Выгоды
- Более высокие значения прочности
- Лучшие значения pv (при смазке)
- Возможна более высокая поверхностная скорость (при наличии смазки)
Недостатки
- Необходимо смазать
- Более сложные и, следовательно, более дорогие в изготовлении (смазочные канавки или отверстия)
- Увеличенный вес
- Подвержен коррозии (в зависимости от сплава)
В каждом случае применения подшипников скольжения эти преимущества и недостатки должны быть сопоставлены друг с другом. Однако не все эти аспекты играют определенную роль в каждом приложении. В дополнение к бронзовым втулкам, втулкам из оружейного металла или другим твердым подшипникам существуют другие типы подшипников, которые, в свою очередь, имеют другие сильные и слабые стороны.
Различные типы подшипников скольжения подходят для различных применений с различными техническими характеристиками. Часто области применения пересекаются, но нередко возникают серьезные различия в сроке службы и производительности.
Наши специалисты по применению будут рады проконсультировать вас и спроектировать вашу точку опоры вместе с вами. Мы подберем для вас простую втулку с наилучшим соотношением срока службы, стоимости.