Республика Крым
Ваш город
Республика Крым?
Покупайте цветной и нержавеющий металлопрокат БЕЗ ПОСРЕДНИКОВ   •   Работаем со всеми регионами РФ   •   Труба из нержавеющей стали зеркальная, матовая и шлифованная   •   Листы нержавеющие   •   Дюралевый круг   •   Алюминиевый круг   •   Нержавеющие прутки   •   Нержавеющая труба AISI 304   •   Нержавеющий отвод AISI 304   •   Алюминиевый рулон/лента   •   Алюминиевые листы   •   Алюминиевый профиль   •   Алюминиевый бокс   •   Алюминиевый уголок   •   Алюминиевый тавр   •   Алюминиевый швеллер   •   Алюминиевые прутки   •   Бронзовые прутки   •   Латунные прутки   •  Медная лента   •   Медные листы   •   Медная кондиционерная труба   •   Латунный шестигранник   •   Латунный лист   •   Бронзовые втулки  • 
Многоканальный телефон отдела продаж: 8 (800) 301-81-24   *   Осуществляем оперативную резку и доставку металлопроката   *   Многоканальный телефон отдела продаж: 8 (800) 301-81-24   *  

Алюминиевые сплавы для подшипников

Алюминиевые сплавы с желаемыми подшипниковыми свойствами используются в самых разных областях применения. Подшипники со стальной опорой и из цельного алюминия используются в качестве шатунных и основных подшипников в двигателях внутреннего сгорания и промышленных компрессорах. Другие области применения алюминиевых подшипников — в тяжелой оснастке, такой как расточные станки, прессы, токарные станки, фрезерные станки и мельницы, а также втулки гидравлических насосов. В шасси самолетов, силовых экскаваторах и опорных катках используются подшипники из цельного алюминия, которые выдерживают высокие ударные нагрузки. Подшипники прокатного стана отлиты из алюминиевых сплавов для увеличения грузоподъемности и скорости.

Материалы для алюминиевых подшипников

Алюминиевые втулки обычно используются для относительно легких, низкооборотных механизмов по сравнению с подшипниками, и они изготавливаются из алюминиевых или других сплавов, в зависимости от фрикционных и механических свойств, требуемых для применения.

Алюминиевые подшипниковые сплавы в большей степени, чем любой другой материал для подшипников, сочетают в себе следующие желаемые характеристики: низкая стоимость, длительный срок службы, высокая стойкость к агрессивным веществам в смазочных материалах, высокая механическая совместимость со сталями (отсутствие повреждений вала), высокая теплопроводность, хорошая прочность на сжатие и усталость, малый вес, совместимость, возможность встраивания, высокая скорость вращения и монометаллическая (сплошная) конструкция.

Литые или кованые монометаллические (цельные) алюминиевые подшипники обладают высокой несущей способностью и могут выдерживать очень высокие скорости. Они используются в двигателях и механизмах в качестве подшипников повышенной прочности при нагрузках до 69 МПа (10 000 фунтов на квадратный дюйм) на выступающих участках полукорпуса подшипника и при поверхностных скоростях до 84 м/с (275 кадров в секунду). Во многих лабораторных испытаниях подшипники успешно отработали тысячи часов при нагрузке 83 МПа (12 000 фунтов на квадратный дюйм). При надлежащей подготовке вала, современных смазочных материалах и отличной фильтрации масла можно выдерживать даже более высокие уровни нагрузки и скорости.

Монометаллические алюминиевые подшипники обеспечивают отличную работу как на валах из твердой, так и из мягкой стали, что является преимуществом, когда стоимость вала должна быть низкой. Однако при одинаковых условиях твердые валы изнашиваются меньше, чем мягкие.

Сплавы 750, A750 и B750 можно отливать в песчаные или постоянные формы, но не для литья под давлением. Сплав X385 предпочтителен для литых под давлением подшипников; хотя он и не равен по характеристикам подшипников сплавам типа 750, считается, что он обладает хорошими механическими и подшипниковыми свойствами.

Сплавы 750 и A750 имеют схожие механические свойства, но A750 легче отливается и лучше приспособлен для производства сложных деталей. Литые подшипники из сплавов 750 и A750 поставляются с температурой T5 или T101, последняя достигается путем холодной обработки после термической обработки T5. Закалка T101 существенно повышает предел текучести при сжатии, улучшая способность подшипника, выполненного из материала с меньшим тепловым расширением, поддерживать посадку с натягом во время циклов нагрева и охлаждения. Холодная обработка мало влияет на твердость или прочность на разрыв.

Такие детали, как корпуса редукторов и насосов, могут выполнять как конструкционные, так и подшипниковые функции, а подшипниковый сплав с температурой T101 обеспечивает дополнительную прочность, необходимую для превышения требований к подшипникам. Для деталей с более высокой нагрузкой, таких как втулки штифтов, втулки роликов гусеницы трактора и шатуны, предпочтителен еще более высокопрочный литейный сплав B750-T5. Сплав X385 для литья под давлением также обладает достаточной прочностью для использования в деталях, рассчитанных на конструкционные нагрузки.

Конструкция алюминиевых подшипников

Типичные рекомендуемые нагрузки на подшипники для литых и кованых подшипников из монометаллического алюминия:

  1. Возвратно-поступательная нагрузка, смазка под давлением - 35 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм)
  2. Однонаправленная нагрузка, смазка под давлением — 20 МПа (3000 фунтов на квадратный дюйм)
  3. Однонаправленная нагрузка, сомнительная смазка — 7 МПа (1000 фунтов на квадратный дюйм)

Эти значения являются только ориентировочными. Сопутствующие компоненты и другие факторы, характерные для конкретного применения, влияют на допустимые нагрузки на подшипники.

Алюминиевые подшипники, в зависимости от области применения, работают со значениями давления, времени и скорости (pv) от 10 000 до 750 000. Они выдерживают очень высокие скорости, о чем свидетельствуют успешные испытания, проведенные при поверхностной скорости 85 м/с (275 кадров в секунду). Коммерческое применение включают турбины типа "вода-воздух", работающие со скоростью 2,1 · 105 градусов / с (35 000 об / мин).

К факторам, определяющим практический зазор алюминиевых подшипников, относятся материалы цапфы, подшипника и корпуса; твердость и отделка цапфы; тип и степень смазки; нагрузка и тип подшипника (однонаправленный, вращающийся или возвратно-поступательный); скорость; средний размер частиц грязи; и количество грязи в обращении. Зазор должен быть увеличен или уменьшен на основе оценки всех этих факторов и фактического опыта. В случае применения в браке алюминиевые монометаллические подшипники работают с зазорами масла, значительно меньшими, чем у аналогичных бронзовых или баббитовых подшипников.

Хорошая смазка жизненно важна для алюминиевых подшипников, как и для подшипников из других материалов. Смазочные материалы можно наносить несколькими способами, включая гравитационный, фитильный и напорный методы. Наилучшие результаты достигаются при смазке под давлением, при условии, что детали конструкции эффективны. Переменные, которые следует учитывать при проектировании, включают скорость и нагрузку; несоосность; отношение длины к диаметру; канавки; размер и количество частиц грязи; условия эксплуатации; вязкость, стабильность, давление и охлаждающие свойства смазки; и отделка смежных деталей.

Насосы

Среди основных компонентов шестеренчатого насоса, для которых может использоваться алюминий — корпус и торцевые крышки. В некоторых случаях алюминиевая конструкция включает корпус и торцевую крышку в виде цельного литья, обеспечивая плотное прилегание между шестернями и корпусом для обеспечения высокой эффективности. Использование литья под давлением в насосах часто позволяет получить конструкцию, обеспечивающую литые канавки для уплотнительных колец и другие полости с близкими допусками, которые в противном случае потребовали бы механической обработки.

Компоненты насоса, изготавливаемые в больших количествах, обычно представляют собой отливки под давлением с использованием сплава 13 или 380. Литье в постоянные формы из сплавов 333-T6 и 356-T7 рекомендуется для таких компонентов, как корпуса, крышки и переходники, когда конкретная конструкция или объем производства не оправдывают стоимость оборудования для литья под давлением. Более строгие конструктивные или количественные ограничения могут потребовать применения компонентов, отлитых из песка, обычно 319-T6 или 356-T7.

Компрессоры

Распространенными типами компрессоров являются поршневые одностороннего действия, поршневые двойного действия и центробежные. В закрытых компрессорах одностороннего действия, например, используемых в автомобильных системах кондиционирования воздуха, главной задачей является получение герметичных кривошипных систем, корпусов. Это достигается с помощью отливок в постоянные формы или отливок под давлением, пропитанных герметиком.

Литье под давлением используется для массового производства поршней малого диаметра из алюминиево-кремниевых сплавов. Литье в постоянную форму или в песчаную форму используется для более крупных конструкций или более низких производственных показателей.

Алюминиевые шатуны изготавливаются в виде отливок под давлением из сплава 380 или 385, отливок в постоянные формы из сплава 333 или поковок, в зависимости от размера, нагрузки и экономичности. Шатуны могут устанавливаться непосредственно на стальной коленчатый вал, если проектируемая площадь подшипника достаточно велика, а подача масла достаточна.

Сплав 380 обычно используется для деталей компрессора, отлитых под давлением, хотя сплав 13 предпочтительнее, когда возникает проблема с герметичностью. Сплавы 333-T5, 333-T6 и 356-T7 используются для литья в постоянные формы; сплавы 319-T5, 319-T6 и 356-T7 выбраны для литья в песчаные формы; а поковки изготовлены в 2014 году-T6 и 4032-T6.

Траверсы обычно изготавливаются из алюминиевого подшипникового сплава. Рабочие колеса и диффузоры, используемые в центробежных компрессорах, требуют точных размеров и обычно изготавливаются в виде гипсовых или литых по выплавляемым моделям из сплавов 355-T61 или 356-T7.

Вентиляторы и воздуходувки

Компоненты алюминиевых вентиляторов и воздуходувок либо клепаются, либо свариваются с использованием листового сплава 5154 или 6061 для лопастей со ступицами, отлитыми в 356-T6 или выкованными в 2014-T6. Высокоскоростные рабочие колеса для перекачки агрессивных газов в некоторых промышленных процессах представляют собой сварные соединения из алюминия.

Большие вентиляторы пропеллерного типа, изготовленные из секций, экструдированных из сплава 6061-T6, используются для таких применений, как предотвращение замерзания во фруктовых садах и перемещение воздуха в промышленных градирнях. В процессе экструзии образуются эффективные профилированные профили.

Гидравлические цепи

Гидравлические контуры обычно состоят из насоса, клапанов, фильтра, аккумулятора и рабочего цилиндра. Гидравлические клапаны из алюминия стоят дешевле, чем латунные клапаны. Из-за сложных проходов по всему корпусу клапана литье в песчаные и полупостоянные формы являются лучшими методами изготовления. Алюминиево-кремниевые сплавы, такие как 355 и 356, используются для обеспечения герметичности и коррозионной стойкости. Успешное применение расходных сердечников может позволить производить литье под давлением корпусов клапанов высокой производительности.

Хотя иногда используются поковки и прутки, для получения полостей в корпусе требуется значительная механическая обработка. Если используется алюминиевая золотниковая катушка, наружный диаметр можно анодировать для повышения износостойкости. Катушка может быть кованым изделием винтовой машины или литьем. Для корпуса и золотника можно выбрать сплавы, имеющие примерно одинаковый коэффициент теплового расширения.

Компоненты фильтра содержат алюминий даже в установке высокого давления, где головка изготовлена из сплава 13 методом литья под давлением. Резервуар (или контейнер для элементов) представляет собой либо ударное прессование, либо ковку 6061 или 2014.

Головки и корпуса аккумуляторов изготовлены из алюминия. В системах высокого давления используются кованые аккумуляторные головки, а в системах низкого давления используются постоянные литые головки или головки. Корпус аккумулятора может быть изготовлен из алюминиевой трубки. Для хорошей износостойкости требуется твердая анодированная внутренняя поверхность стенки. Поршни имеют тефлоновые подпорные кольца.

WhatsApp Позвонить
WhatsApp