Втулочные подшипники: типы, функции и применение

Что такое втулочные подшипники?

Втулочный подшипник (буш, втулка) — классический тип самостоятельного скольжения. Это механический компонент, обеспечивающий опорную поверхность для вращающихся применений, снижающий трение между вращающимися валами и стационарными опорами.

Обычно втулочные подшипники опираются на пластик, мягкие металлы (баббит) или масляную пленоку для защиты валов на за gehärteten шейках. В зависимости от нагрузки и условий применяются разные материалы. В отличие от большинства втулок, устанавливаемых в корпус, линейные втулочные подшипники фиксируются радиальным элементом: установочным кольцом на внешнем диаметре, впадающим в канавку корпуса, или двумя установочными кольцами. Это предотвращает выдавливание втулки под нагрузкой, обеспечивая надежную фиксацию.

Подшипники скольжения

Втулочный подшипник — самый распространенный тип подшипников скольжения. Они широко используются в устройствах с вращающимися или скользящими валами. Без подшипниковых тел их также называют валоподшипниками, скольжениями или втулочными подшипниками. Это наиболее экономичный тип: компактные, легкие, с хорошей грузоподъемностью. Применяются в двигателях, турбомашинах (паровые турбины, компрессоры), на низких скоростях (винтовые валы судов). Из-за низкой стоимости и простоты монтажа подходят для линейных, прерывистых движений.

Материалы и смазка

В отличие от ролликовых подшипников, втулочные работают на жидкостной смазке. Используются в критичных узлах, где отказ недопустим. Материал играет ключевую роль при выборе. Материалы варьируют от порошковой бронзы (требует масла) до термопластов со встроенными смазками для сухого трения. Пластик част в пищевой промышленности, где не нужны свойства металлов. Втулки обычно пропитаны маслом для снижения трения и смазки. Изготавливаются прессованием из порошкового металла или литьем из бронзы.

Разновидности подшипников скольжения

Гидродинамические валоподшипники

Классическое применение — подшипник коленчатого вала двигателя. Корпус втулки закреплен в картере, рабочие поверхности — шейка вала и шейка шатуна. Работают в гидродинамическом режиме: шейка и втулка разделены масляной клиновидной прослойкой, образующейся при вращении. Благодаря гидростатическому эффекту вал поддерживается пленочкой даже в неподвижном состоянии. Широко применяются в турбинах и компрессорах. Поверхности обычно облицованы баббитом — мягким белым металлом, хорошо держащим масляную пленку. При контакте с заgehärteten валом баббит дает «прощающую» поверхность.

Втулочные подшипники

Похожи на гидродинамические, но популярны и для линейного движения. Называются втулками, скольжениями или просто подшипниками. Проще втулочных типов: вставляются в узлы — от направляющих столбов до опор колес. Материалы: порошковая или литая бронза, часто с наполнителями (графит). Распространены термопласты.

Типичные исполнения: цельные втулки, расщепленные (с разрезом по длине), зажимные (с зажимами по разрезу), фланцевые (с фланцем на конце, радиально выступающим от внешнего диаметра). Фланец позиционирует втулку и служит упорной поверхностью. Размеры в дюймах по системе SAE: формат IIOO-LL, где II — внутренний диаметр в 1/16 дюйма, OO — внешний диаметр в 1/16 дюйма, LL — длина в 1/8 дюйма.

Шаровые подшипники скольжения

Обеспечивают угловое вращение между рычагами или штангами. Без подшипниковых тел внутренняя дорожка вращается углово в пределах, смазка создает разделяющий слой. В критичных применениях (аэрокосмика) малые шарики катятся между дорожками, давая минимальное трение в рулевых тягах. Часто используются для шарниров штанг.

Направляющие втулки для сверлильных приспособлений

Направляют сверло в высокоточных операциях. В металлообработке применяются как отдельные компоненты, особенно в прессовом или обновляемом виде (заменяемые втулки). Работают на поддержке и направлении. Изготавливаются из заgehärteten сталей с жесткими допусками для точности сверлильных станков.