Bushing tembaga

Untuk benar memilih ukuran, bahan dan spesifikasi busing tembaga, perlu untuk menggabungkan kondisi yang cocok (seperti kapasitas beban, kecepatan operasi,persyaratan pelumasan) dan skenario instalasi (seperti diameter poros, bahan perumahan, lingkungan kerja), dan fokus pada kompatibilitas parameter inti. berikut adalah penjelasan rinci dari tiga dimensi: penentuan ukuran, pemilihan toleransi,dan parameter utama:

Ukuran bushings tembaga harus sesuai dengan tepat dengan diameter poros dan perlengkapan pemasangan. inti adalah untuk menentukan tiga parameter utama: diameter dalam (cocok dengan poros),Diameter luar (sesuai dengan casing), dan panjang:

Prinsip inti: Diameter dalam bushing tembaga harus sedikit lebih besar dari diameter poros (membentuk celah pas).Ukuran celah disesuaikan sesuai dengan karakteristik operasi untuk menyeimbangkan fleksibilitas operasional dan stabilitas:

• Kecepatan rendah dan beban berat (misalnya, pencetak, poros crusher): Celah yang lebih kecil (0,01-0,03mm) diperlukan untuk menghindari peningkatan keausan lokal yang disebabkan oleh getaran antara poros dan busing;
• Kecepatan tinggi dan beban ringan (misalnya, poros motor, poros kipas): Kebersihan yang lebih besar (0,03-0.08mm) diperlukan untuk menyimpan ruang untuk ekspansi termal dari busing tembaga (koefisien ekspansi termal tembaga ≈16 * 10−6/ °C, lebih tinggi dari baja) untuk mencegah kemacetan suhu tinggi;
• Lubrikasi yang baik (misalnya, mandi minyak, lubrikasi paksa): Kebersihan dapat ditingkatkan secara moderat (0,05-0,12 mm) untuk meningkatkan fluiditas media pelumasan;
• Lingkungan yang keras (misalnya, debu, gesekan kering/pelumasan batas): Kebersihan harus dikontrol secara ketat (≤0,03mm) untuk mengurangi penyusup kotoran dan keausan kering;
• Penyesuaian material: Tembaga murni (tembaga merah) relatif lunak, sehingga celah harus diambil pada batas bawah (≤0,02mm) untuk menghindari deformasi;Kuningan dan perunggu dapat dipilih sesuai dengan izin konvensional;
• Rumus perhitungan: Diameter dalam yang direkomendasikan d = diameter poros + jarak lapis. Keakuratan diameter poros biasanya h6/h7 (zona toleransi poros),dan toleransi diameter dalam bushing tembaga dipilih sesuai dengan H7/H8 (zona toleransi lubang) untuk membentuk "fit clearance".

Diameter luar dari busing tembaga perlu membentuk fit yang stabil dengan perlengkapan pemasangan (biasanya besi cor,plat baja atau paduan aluminium) untuk mencegah busing dari geser di rumah selama operasi:

• Beban ringan, skenario yang diperlukan untuk membongkar (misalnya, bagian pemeliharaan mesin umum): Pas transisi (toleransi bushing g6, toleransi perumahan H7), memungkinkan celah atau gangguan kecil (± 0.01mm) untuk menyeimbangkan fiksasi dan kenyamanan pembongkaran;
• Skenario beban berat, getaran (misalnya mesin pertanian, mesin konstruksi): Sesuai interferensi (toleransi bushing r6, toleransi perumahan H7), jumlah interferensi 0,01-0.04mm (semakin besar diameter, semakin besar jumlah interferensi) untuk memastikan busing tembaga tetap kuat dan menghindari pelepasan getaran;
• Adaptasi bahan perumahan: Ketika perumahan terbuat dari bahan lunak seperti paduan aluminium, jumlah interferensi berkurang setengah (0,005-0,02mm) untuk mencegah deformasi dan retakan perumahan.

Pemilihan panjang harus menghindari dukungan yang tidak cukup karena terlalu pendek dan dissipasi panas atau masalah pemrosesan yang disebabkan oleh terlalu panjang:

• Risiko terlalu pendek: Luas pendukung yang tidak cukup, beban yang berlebihan per satuan luas, yang rentan terhadap penghancuran lokal dan deformasi busing tembaga;
• Risiko terlalu panjang: disipasi panas yang buruk di tengah busing tembaga (meskipun tembaga memiliki konduktivitas termal yang sangat baik,rasio panjang-diameter yang berlebihan rentan terhadap akumulasi panas), meningkatnya kesulitan pemrosesan dan biaya yang lebih tinggi;
• Rasio yang direkomendasikan: L=(1.2-3)*d (diameter dalam) untuk skenario konvensional;
• Adaptasi khusus: Untuk poros ramping dan kondisi kerja getaran dapat ditingkatkan menjadi L=(3-4) *d, tetapi alur minyak aksial (lebar 2-3mm, kedalaman 0.5-1mm) harus dirancang untuk membantu disipasi panas dan pelumasan;
• Batas bahan: Tembaga murni memiliki kekuatan rendah, sehingga panjangnya tidak boleh melebihi 3d untuk menghindari deformasi lentur.

Busing tembaga bekerja dalam lingkungan gesekan yang dinamis, sehingga kontrol toleransi harus menghindari pas yang longgar, macet atau keausan yang berlebihan:

• Toleransi diameter dalam: kelas H7 (misalnya, d=50mm, kisaran toleransi 0~+0,025mm) atau kelas H8 (0~+0,039mm) untuk memastikan celah yang seragam dari busing tembaga dalam batch yang sama;
• Toleransi diameter luar: kelas g6 (misalnya, D=60mm, kisaran toleransi -0,012~-0,002mm) atau kelas r6 (+0,028~+0,038mm), cocok dengan toleransi perumahan untuk membentuk pas yang stabil;
• Persyaratan utama: Toleransi koaksial antara diameter dalam dan luar dari busing tembaga yang sama ≤ 0,01 mm untuk menghindari celah yang tidak merata dan keausan lokal yang disebabkan oleh eksentrisitas.

• Toleransi kebulatan: ≤0,005mm (diameter dalam ≤50mm) atau ≤0,01mm (diameter dalam >50mm) untuk menghindari "kontak titik" antara poros dan busing yang disebabkan oleh oval, yang meningkatkan keausan;
• Toleransi silinderitas: ≤0,01mm/m untuk memastikan penyesuaian yang seragam antara dinding bagian dalam busing tembaga dan seluruh panjang poros, mencapai kekuatan seimbang;
• Toleransi tegak lurus permukaan ujung: ≤0,01mm/m untuk menghindari gerakan aksial yang disebabkan oleh gaya yang tidak merata pada permukaan ujung.

• Kerapatan dinding dalam: Ra≤0,8μm (perawatan dipoles) untuk mengurangi koefisien gesekan dengan poros (koefisien gesekan antara tembaga dan baja ≈0).15, yang dapat dikurangi menjadi 0.08-0.1 setelah dipoles);
• Kekerasan dinding luar: Ra≤1,6μm untuk meningkatkan kesesuaian dengan rumah dan meningkatkan stabilitas pemasangan;
• Pengelompokan tepi: Kedua ujungnya dikelompokan pada 1 * 45 ° atau 2 * 30 ° untuk menghindari goresan poros atau rumah selama pemasangan dan mengarahkan aliran media pelumasan.

Tembaga busing terutama dibagi menjadi tiga kategori: tembaga murni, kuningan dan perunggu.

• Adaptasi beban: Untuk tekanan ≤15MPa, kuningan opsional; untuk 15-30MPa, timah perunggu dipilih; untuk >30MPa, perunggu aluminium (kekuatan tinggi, ketahanan benturan) lebih disukai;
• Adaptasi kecepatan: Untuk kecepatan linear ≤3m/s, tembaga murni atau kuningan dapat dipilih; untuk 3-10m/s, timah perunggu (tahan aus) cocok; untuk >10m/s, pelumasan paksa + bahan perunggu harus dicocokkan;
• Lingkungan korosi: Untuk media asam-basis yang lembab (misalnya peralatan kimia), bronze aluminium atau timah bronze (resistensi korosi yang lebih baik daripada kuningan dan tembaga murni) lebih disukai;
• Skenario bebas minyak/rendah minyak: Kuningan yang mengandung timbal (misalnya, ZCuSn10Pb1) dipilih, karena timbal membentuk lapisan pelumasan sendiri untuk mengurangi keausan kering.

• Desain alur minyak/lubang minyak: Untuk skenario beban berat dan kecepatan tinggi, alur minyak aksial (lebar 2-3 mm, kedalaman 0,5-1 mm) atau alur minyak cincin harus dibuka pada dinding dalam busing tembaga,dan lubang minyak (aperture 2-4mm) harus diatur di ujung untuk memastikan pelumasan terus menerus;
• Desain ketebalan dinding: Ketebalan dinding konvensional δ=(D-d)/2=3-8mm; untuk skenario beban berat, dapat ditingkatkan menjadi 8-15mm; untuk bahan tembaga murni,ketebalan dinding harus ditingkatkan sebesar 20% dibandingkan dengan kuningan/perunggu untuk mengkompensasi kekuatan yang tidak cukup;
• Desain stop: Untuk skenario getaran yang parah, alur stop (lebar 3-5mm, kedalaman 1-2mm) dapat dibuka di dinding luar busing tembaga,dan diperbaiki dengan pin stop untuk mencegah rotasi keliling.