Втулка пластиковая литая: конструктивные особенности и области применения
Втулка пластиковая литая представляет собой деталь цилиндрической формы, изготовленную методом литья под давлением из термопластичных полимеров. В отличие от механически обработанных аналогов, литая втулка формируется за одну технологическую операцию, что обеспечивает стабильность геометрических размеров и отсутствие внутренних напряжений в материале. Основное назначение работа в качестве подшипника скольжения, направляющей или дистанционного элемента в узлах, где не требуется высокая несущая способность металлических деталей.
Технология изготовления и материал
Литьё под давлением позволяет получать втулки с высокой повторяемостью размеров от партии к партии. В качестве сырья используются полиамиды (ПА6, ПА66), полиацетали (ПОМ), полиэтилен низкого давления (ПНД) и полипропилен. Выбор материала определяет эксплуатационные характеристики: полиамидные втулки устойчивы к истиранию и маслам, полиацетальные к ударным нагрузкам, а полиэтиленовые к агрессивным средам. Толщина стенки литых втулок обычно составляет от 1,5 до 6 мм, внутренний диаметр от 4 до 80 мм.
Конструктивные параметры
Литая втулка может иметь гладкую цилиндрическую поверхность, бурт для фиксации в осевом направлении или наружные канавки для смазки. Внутренняя поверхность часто выполняется с допуском H7H9 для посадки на вал. Коэффициент трения по стали для полиамидных втулок составляет от 0,12 до 0,25 без смазки и от 0,04 до 0,08 при смазке. Рабочая температура для стандартных марок полимеров от 40 до +80 C, для теплостойких модификаций до +120 C.
| Материал | Предел прочности при сжатии, МПа | Твёрдость по Шору D | Коэффициент трения (по стали, без смазки) | Максимальная рабочая температура, C |
|---|---|---|---|---|
| ПА6 | от 70 до 90 | от 80 до 85 | от 0,15 до 0,20 | от 80 до 100 |
| ПОМ | от 60 до 80 | от 78 до 82 | от 0,12 до 0,18 | от 90 до 110 |
| ПНД | от 25 до 35 | от 60 до 65 | от 0,20 до 0,30 | от 60 до 80 |
Применение в промышленности
Литая пластиковая втулка используется в узлах, где требуется снижение массы, виброизоляция или работа в средах, не допускающих коррозии. Основные области применения:
- конвейерные системы направляющие роликов и опорные элементы ленточных транспортёров;
- сельскохозяйственная техника шарниры рычагов и оси прицепных устройств;
- пищевое оборудование узлы, контактирующие с продуктами (при использовании полимеров, допущенных к контакту с пищевыми средами);
- автомобилестроение втулки педальных узлов, механизмов стеклоподъёмников и сидений;
- насосное оборудование направляющие штоков и плунжеров в гидравлических системах низкого давления.
Преимущества литых втулок перед металлическими
Литая пластиковая втулка не требует дополнительной механической обработки, что снижает себестоимость детали. Полимерный материал обеспечивает самосмазываемость в паре со стальным валом, уменьшая износ сопряжённых деталей. Втулка из полиамида или полиацеталя работает без коррозии в условиях повышенной влажности и химически активных сред. Масса пластиковой втулки в 46 раз меньше стальной, что снижает нагрузку на опорные конструкции.
Вопросы и ответы
Чем отличается литая втулка от токарной?
Литая втулка формуется за одну операцию в пресс-форме, что обеспечивает точность размеров без последующей обработки. Токарная втулка вытачивается из прутка или трубной заготовки, что увеличивает время изготовления и количество отходов.
Какие полимеры используются для литья втулок?
Наиболее распространены полиамид ПА6, полиацеталь ПОМ, полиэтилен низкого давления и полипропилен. Выбор зависит от условий эксплуатации: температуры, нагрузки и контакта с химическими средами.
Как подобрать внутренний диаметр литой втулки?
Внутренний диаметр выбирается по валу с учётом посадки. Для скольжения без зазора рекомендуется посадка H7/h6, для свободного вращения H9/h9. Допуск на диаметр литых втулок обычно соответствует классу точности IT9IT11.
Можно ли использовать литую втулку в пищевом производстве?
Да, при условии, что полимер имеет гигиенический сертификат. Полипропилен и полиэтилен низкого давления допущены к контакту с пищевыми продуктами. Полиамид и полиацеталь требуют проверки на миграцию веществ.