Втулка стальная 45: конструкционные особенности и области применения
Втулка стальная 45 изготавливается из конструкционной углеродистой качественной стали марки 45. Этот материал обеспечивает детали высокими показателями прочности и износостойкости при умеренных ударных нагрузках. Основное назначение таких втулок работа в узлах трения скольжения, где требуется стабильность геометрических размеров под нагрузкой и способность воспринимать радиальные усилия.
Технические характеристики и механические свойства
Сталь 45 относится к группе среднеуглеродистых сталей с содержанием углерода от 0,42 до 0,50 %. После нормализации или улучшения (закалка + высокий отпуск) материал приобретает твердость в диапазоне от 180 до 230 HB. Предел текучести составляет не менее 355 МПа, временное сопротивление разрыву от 600 до 650 МПа. Относительное удлинение после разрыва от 16 до 20 %, что указывает на достаточную пластичность для деформационной обработки.
Втулки из стали 45 могут подвергаться поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ) на глубину от 1,0 до 2,5 мм. После такой обработки твердость рабочей поверхности достигает от 48 до 52 HRC, что существенно повышает износостойкость пары трения. Применение закалки ТВЧ целесообразно для втулок, работающих в условиях абразивного износа или при недостаточной смазке.
Конструктивные разновидности
В зависимости от условий эксплуатации втулка стальная 45 выпускается в нескольких исполнениях:
- цилиндрические гладкие для фиксации валов и осей в корпусных деталях;
- фланцевые для осевой фиксации и распределения нагрузки на опорную поверхность;
- разрезные для компенсации тепловых расширений и упрощения монтажа;
- с внутренней канавкой для смазки для узлов с ограниченным доступом смазочного материала.
Типовые размеры и допуски
| Наружный диаметр, мм | Внутренний диаметр, мм | Длина, мм | Поле допуска отверстия | Шероховатость Ra, мкм |
|---|---|---|---|---|
| от 20 до 30 | от 10 до 20 | от 15 до 40 | H7 | от 1,25 до 2,5 |
| от 32 до 55 | от 20 до 40 | от 25 до 80 | H8 | от 1,25 до 2,5 |
| от 60 до 100 | от 40 до 70 | от 40 до 120 | H8 | от 2,5 до 3,2 |
Применение в промышленных узлах
Втулка стальная 45 востребована в следующих механизмах и системах:
- опоры скольжения редукторов и коробок передач работа при окружных скоростях до 2 м/с;
- направляющие втулки гидроцилиндров и пневмоцилиндров восприятие боковых нагрузок;
- шарнирные соединения рычажных механизмов замена подшипников качения при низких частотах вращения;
- ремонтные втулки для восстановления посадочных мест под подшипники в корпусных деталях.
Детали из стали 45 применяются в оборудовании металлургической, горнодобывающей и машиностроительной отраслей, а также в сельскохозяйственной технике. Рабочая температура эксплуатации без потери механических свойств от 40 до +200 C. При температурах выше +200 C рекомендуется использовать легированные стали.
Вопросы и ответы
Какой термообработке подвергают втулки из стали 45?
Наиболее распространены нормализация и улучшение (закалка с высоким отпуском). Для повышения износостойкости рабочей поверхности применяют закалку ТВЧ на глубину от 1,0 до 2,5 мм.
Чем втулка стальная 45 отличается от втулки из стали 20?
Сталь 45 имеет более высокую прочность (временное сопротивление от 600 до 650 МПа против 410510 МПа у стали 20) и твердость после термообработки. Сталь 20 применяется для малонагруженных узлов, где важна свариваемость.
Какие допуски обеспечиваются при изготовлении втулок из стали 45?
Внутренний диаметр обрабатывается по полю допуска H7 или H8, наружный по h6 или h7. Шероховатость рабочей поверхности составляет от Ra 1,25 до Ra 3,2 мкм в зависимости от класса точности.
Можно ли использовать втулку стальную 45 в пищевом оборудовании?
Без защитного покрытия сталь 45 не применяется в контакте с пищевыми средами из-за коррозионной нестойкости. Для таких условий необходимы втулки из нержавеющей стали или с гальваническим покрытием.