Свертные втулки скольжения: устройство, материалы и область применения

firstplatoon

В технике существует множество способов обеспечить подвижное соединение деталей. Однако при обслуживании крупных машин, ремонте гидравлического оборудования или в стеснённых условиях монтажа особое место занимают свертные втулки скольжения. Эти изделия, которые также называют разрезными втулками, широко используются как при производстве, так и при восстановлении механизмов.

Что такое свертная втулка скольжения?

Свертная втулка скольжения представляет собой цилиндрическую деталь, работающую по принципу подшипника скольжения. Её главная особенность заложена в самом названии: в отличие от цельной, эта втулка имеет технологический разрез (шов) по всей длине. Благодаря этому разрезу деталь обладает упругостью – её можно слегка сжать, уменьшая наружный диаметр для установки в посадочное место. После того как втулка оказывается в отверстии, она распрямляется и плотно прилегает к стенкам корпуса, надёжно фиксируясь в нём.

Это свойство делает свертные втулки незаменимыми в узлах, где установка цельной детали без сложной запрессовки или последующей механической обработки затруднительна или невозможна.

Основные достоинства

Удобство монтажа и снятия. Для замены изношенной втулки не требуется мощное оборудование. Установка выполняется вручную или с помощью простых приспособлений.
Отсутствие дополнительной обработки. В большинстве случаев втулки поставляются уже готовыми к работе – с размерами, соответствующими чертежу, либо с минимальным припуском, не требующим расточки.
Способность компенсировать изменения. Разрез позволяет втулке подстраиваться под небольшие изменения геометрии узла, например, при нагреве.
Пригодность к ремонту. Это идеальный вариант для восстановления изношенных отверстий в корпусах машин и механизмов.

Материалы изготовления

Выбор материала для свертной втулки определяется условиями её будущей работы: величиной нагрузки, скоростью вращения или движения, наличием загрязнений и смазки.

Стальные втулки. Их изготавливают из конструкционных сталей, чаще всего марки 45. Такие втулки отличаются высокой прочностью и выдерживают ударные нагрузки. Однако в чистом виде сталь по стали работает плохо из-за склонности к задирам. Поэтому стальные втулки требуют обильной смазки и обычно применяются в паре с закалёнными валами.
Бронзовые втулки (БрОЦС 5-5-5, БрАЖ 9-4). Считаются лучшим выбором для подшипников скольжения. Бронза обладает хорошими антифрикционными свойствами, устойчива к износу, хорошо работает в условиях недостаточной смазки и не поддаётся коррозии. Оловянные бронзы подходят для высоких скоростей, а алюминиево-железистые – для тяжёлых нагрузок.
Биметаллические втулки (сталебронзовые). Стальное основание обеспечивает прочность, а тонкий слой бронзы на внутренней поверхности отвечает за лёгкость скольжения. Это сочетает достоинства обоих материалов.
Полимерные втулки. Изготавливаются из капрона, фторопласта и других подобных материалов. Они работают без смазки, бесшумны, не боятся воздействия химических веществ, но уступают металлическим по допустимой нагрузке и теплостойкости.

Конструкция и размеры

При выборе свертной втулки необходимо обращать внимание на два главных размера: наружный диаметр (D) и внутренний диаметр (d). Из-за наличия разреза наружный диаметр втулки в свободном состоянии (до установки) всегда немного больше номинального. Это сделано для того, чтобы создать натяг – после установки в корпус втулка плотно прилегает к стенкам и не проворачивается.

После монтажа внутренний диаметр может немного уменьшиться по сравнению с размером свободной втулки. Это важно учитывать, чтобы обеспечить правильный зазор для вала.

Виды стыков (замков):

Прямой разрез. Самый распространённый и простой вариант. Подходит для большинства обычных механизмов.
Косой разрез. Выполняется под углом. Такая форма позволяет валу более плавно проходить через место стыка и лучше удерживает смазочный материал.
Замковый (с выступом и пазом). Применяется в ответственных узлах, где нужно полностью исключить возможность проворачивания втулки.

Как правильно установить свертную втулку

Чтобы втулка прослужила положенный срок, нужно соблюдать несколько несложных, но обязательных правил.

Подготовка места. Отверстие в корпусе должно быть чистым, без заусенцев, царапин и грязи. Размер отверстия должен точно соответствовать чертежу.
Использование смазки. Перед установкой полезно смазать наружную поверхность втулки и внутреннюю поверхность корпуса. Это защитит детали от повреждений и облегчит монтаж.
Расположение шва. Разрез втулки желательно располагать в стороне от направления основной нагрузки. Если в корпусе есть отверстие для подачи смазки, его нужно совместить со смазочной канавкой на втулке.
Запрессовка. Сжимать втулку можно руками или с помощью хомута. Для установки в глухое отверстие следует использовать оправки, чтобы не повредить края разреза. Удары молотком непосредственно по втулке недопустимы.
Проверка зазора. После установки нужно проверить, с каким зазором вал входит во втулку. Для новых деталей зазор обычно составляет 0,05–0,1 процента от диаметра вала. Если вал входит слишком туго, можно слегка пришабрить отверстие, но лучше сразу заказывать втулки, обработанные под нужный размер.

Где применяются свертные втулки

Благодаря своим свойствам, свертные втулки скольжения используются очень широко:

Гидравлическое оборудование. В проушинах крепления гидроцилиндров. Здесь они особенно популярны, так как позволяют быстро провести замену прямо на месте эксплуатации.
Сельскохозяйственная техника. В шарнирных соединениях навесного оборудования, осях и шкворнях. Работа в поле в условиях пыли и грязи требует частой замены таких деталей.
Строительные и дорожные машины. В сочленениях стрел экскаваторов, ковшей погрузчиков, где действуют высокие и переменные нагрузки.
Автомобильная техника. В качестве рессорных втулок, втулок стабилизаторов (часто полимерных), в шарнирах карданных валов.
Станкостроение. В направляющих скольжения и вспомогательных опорах.

Свертная втулка скольжения – это простое, технологичное и надёжное решение для подвижных соединений. Главное её преимущество заключается в удобстве замены без полной разборки узла. При выборе важно не ошибиться с материалом и точно соблюсти посадочные размеры. Правильно подобранная и установленная втулка значительно продлевает срок службы как самого вала, так и всего механизма в целом, сокращая простои техники.