21.2. Технология производства втулок и дисков

21.2.1 Конструктивные разновидности втулок и дисков

Втулки предназначены для монтажа в них каких-либо элементов. В зависимости от области применения различают семь конструктивных разновидностей втулок (рис. 21.6).

Кроме приведенных выше, иногда втулки изготавливают свернутыми из листового материала.

Наибольшее применение нашли втулки, у которых соотношение длины к диаметру меньше двух (L / d ≤ 2).

К деталям класса дисков относятся фланцы и крышки.

а б в

г д е

Рис. 21.6. Виды втулок, применяемых в машиностроении

а – гладкая втулка; б – втулка с буртиком; в – втулка с фланцем;

г – втулка с коническим отверстием; д –втулка с антифрикционной

заливкой; е – разжимная втулка.

Фланцы и крышки служат для ограничения осевого перемещения вала, располо­женного на подшипниках в изделии (машине), за счет создания определенного натяга или гарантированного осевого зазора между торцом наружного кольца подшипника и торцом фланца или крышки. Крышки, кроме того, используются для плотного закрытия различных отверстий и пространств с целью их изоляции от окружающей среды. Примеры фланца и крышки приведены на рис. 21.7.

Отличием фланцев и крышек от втулок является то, что для них характерно значительно меньшая длина, чем у втулок. Чаще всего отношение длины к диаметру фланца или крышки меньше единицы (L / d < 1).

Для изготовления втулок, фланцев и крышек применяют сталь, бронзу, латунь, серый, ковкий и модифицированный чугун, пластмассы.

Фланцы и крышки изготовляют из чугуна марок СЧ15, сталей 30, 35, 40, 45 и др. Крышки зачастую изготавливают из алюминиевых сплавов.

а б

Рис. 21.7. Примеры фланца (а) и крышки (б)

21.2.2 Технические условия и заготовки для втулок и дисков

Наружный диаметр втулок изготавливают с точностью 6 … 8 квалитетов, а отверстия, чаще всего, по 7 квалитету. Для ответственных сопряжений внутренний диаметр обрабатывается по 6 квалитету.

Окончательная обработка отверстий производится после запрессовки втулок. Разностенность втулок допускается в пределах 0,03 … 0,15 мм. Отклонение от перпендикулярности торца втулки относительно оси отверстия допускается не более 0,2 мм на 100 мм радиуса втулки. При нагрузке на торцы не более 0,02 … 0,03 мм.

Шероховатость наружных поверхностей втулок Rа = 2,5 … 1,0 мкм, отверстий Rа = 2,5 … 0,1 мкм, торцовых поверхностей Rа = 12,5 … 5,0 мкм, при осевой нагрузки на втулку Rа = 2,5 … 0,5 мкм.

Технические требования на изготовление основных поверхностей фланцев и кры­шек:

точность отверстий под подшипники выполняются по 6 - 7 квалитетам, шероховатость Ra - 0,63 ... 1.25 мкм;

точность наружных установочных поверхностей по 6 - 8 квалитету, шероховатость Ra = 0,63 ... 1,0 мкм;

отклонение от цилиндричности и круглости поверхностей под подшипники качения допускается не более 0,01 ... 0,02 мм;

отклонение от соосности внутренних и наружных цилиндри­ческих поверхностей не более 0,01 ... 0,03 мм;

торцовое биения (допуск перпендикуляр­ности торца) относительно оси отверстия (наружной цилиндрической поверхности) 0,03 ... 0,05 мм;

шероховатость торцовых присоединительных поверхностей не должна превышать Ra = 1,23 ... 1,5 мкм.

Для втулок с диаметром отверстия до 25 мм применяют калиброванный прокат или горячекатаные прутки, а также литые стержни. Для втулок с диаметром отверстия более 25 мм в качестве заготовок применяют цельнотянутые трубы или полые отливки. Литье применяют в песчаные формы с машинной формовкой, в кокиль, под давлением и центробежное литье. Для свернутых втулок применяют латунные листы или биметаллическую ленту. Заготовки из металлокерамических материалов получают прессованием с последующим спеканием. Заготовки для втулок из пластмасс получают прессованием.

Заготовками для фланцев и крышек в зависимости от серийности выпуска являются стальные и чугунные отливки, поковки, штамповки, а также отрезанные от сортового прутка диски. Литье по выплав­ляемым моделям обеспечивает получение заготовок с минимальными припусками. Не­которые поверхности, например, отверстия под крепежные болты, не требуют дальней­шей механической обработки. Этот метод применяют при большой серийности изготов­ления фланцев. Стальные фланцы и крышки в средне- и крупносерийном производстве обычно изготавливают из штампованных заготовок, получаемых на молотах в подклад­ных закрытых штампах или высадкой на горнзоитально-ковочных машинах (ГКМ).