Bakır burçlar

Bakır burçların boyutunu, malzemesini ve özelliklerini doğru bir şekilde seçmek için, eşleşme koşullarını (yük kapasitesi, çalışma hızı, yağlama gereksinimleri gibi) ve montaj senaryolarını (mil çapı, yuva malzemesi, çalışma ortamı gibi) birleştirmek ve temel parametrelerin uyumluluğuna odaklanmak gerekir. Aşağıda, üç boyuttan detaylı bir açıklama bulunmaktadır: boyut belirleme, tolerans seçimi ve temel parametreler:

Bakır burçların boyutu, mil çapı ve montaj yuvası ile doğru bir şekilde eşleşmelidir. Bunun için üç temel parametreyi belirlemek esastır: iç çap (mil ile eşleşme), dış çap (yuva ile eşleşme) ve uzunluk:

Temel prensip: Bakır burcun iç çapı, mil çapından biraz daha büyük olmalıdır (bir geçme boşluğu oluşturur). Boşluk boyutu, çalışma esnekliği ve kararlılığını dengelemek için çalışma özelliklerine göre ayarlanır:

• Düşük hız ve ağır yük (örneğin, zımba presleri, kırıcı milleri): Mil ve burç arasındaki sarsıntıdan kaynaklanan yerel aşınmayı önlemek için daha küçük bir boşluk (0,01-0,03 mm) gereklidir;
• Yüksek hız ve hafif yük (örneğin, motor milleri, fan milleri): Bakır burcun termal genleşmesi için yer ayırmak (bakırın termal genleşme katsayısı ≈16*10⁻⁶/°C, çelikten daha yüksek) ve yüksek sıcaklıkta sıkışmayı önlemek için daha büyük bir boşluk (0,03-0,08 mm) gereklidir;
• İyi yağlama (örneğin, yağ banyosu, zorlamalı yağlama): Yağlama ortamının akışkanlığını iyileştirmek için boşluk orta derecede artırılabilir (0,05-0,12 mm);
• Zorlu ortam (örneğin, toz, kuru sürtünme/sınır yağlama): Kirlilik girişini ve kuru aşınmayı azaltmak için boşluk sıkı bir şekilde kontrol edilmelidir (≤0,03 mm);
• Malzeme uyarlama ayarı: Saf bakır (kırmızı bakır) nispeten yumuşaktır, bu nedenle deformasyonu önlemek için boşluk alt sınıra (≤0,02 mm) alınmalıdır; pirinç ve bronz, geleneksel boşluklara göre seçilebilir;
• Hesaplama formülü: Önerilen iç çap d = mil çapı + geçme boşluğu. Mil çapı doğruluğu genellikle h6/h7'dir (mil tolerans bölgesi) ve bakır burcun iç çap toleransı buna göre H7/H8 (delik tolerans bölgesi) olarak seçilir ve bir "boşluk geçişi" oluşturulur.

Bakır burcun dış çapı, çalışma sırasında burcun yuvada kaymasını önlemek için montaj yuvası (genellikle dökme demir, çelik levha veya alüminyum alaşım) ile kararlı bir geçiş oluşturmalıdır:

• Hafif yük, sökülmesi gereken senaryolar (örneğin, genel makine bakımı parçaları): Geçiş geçişi (burç toleransı g6, yuva toleransı H7), sabitleme ve sökme kolaylığını dengelemek için hafif bir boşluğa veya sıkı geçmeye (±0,01 mm) izin verir;
• Ağır yük, titreşim senaryoları (örneğin, tarım makineleri, inşaat makineleri): Sıkı geçme (burç toleransı r6, yuva toleransı H7), bakır burcun sıkıca sabitlenmesini sağlamak ve titreşim gevşemesini önlemek için 0,01-0,04 mm sıkı geçme miktarı (çap ne kadar büyükse, sıkı geçme miktarı o kadar büyük olur);
• Yuva malzemesi uyarlaması: Yuva alüminyum alaşım gibi yumuşak malzemelerden yapıldığında, yuva deformasyonunu ve çatlamasını önlemek için sıkı geçme miktarı yarıya indirilir (0,005-0,02 mm).

Uzunluk seçimi, çok kısa olmasından kaynaklanan yetersiz destek ve çok uzun olmasından kaynaklanan ısı dağılımı veya işleme sorunlarından kaçınmalıdır:

• Çok kısa olma riski: Yetersiz destek alanı, birim alan başına aşırı yük, bu da bakır burcun yerel olarak ezilmesine ve deformasyonuna eğilimlidir;
• Çok uzun olma riski: Bakır burcun ortasında zayıf ısı dağılımı (bakır mükemmel ısı iletkenliğine sahip olmasına rağmen, aşırı bir uzunluk-çap oranı ısı birikimine eğilimlidir), artan işleme zorluğu ve daha yüksek maliyetler;
• Önerilen oran: Geleneksel senaryolar için L=(1,2-3)*d (iç çap);
• Özel uyarlama: İnce miller ve titreşim çalışma koşulları için, L=(3-4)*d'ye çıkarılabilir, ancak ısı dağılımına ve yağlamaya yardımcı olmak için eksenel yağ olukları (genişlik 2-3 mm, derinlik 0,5-1 mm) tasarlanmalıdır;
• Malzeme sınırlaması: Saf bakırın mukavemeti düşüktür, bu nedenle bükülme deformasyonunu önlemek için uzunluk 3d'yi geçmemelidir.

Bakır burçlar dinamik bir sürtünme ortamında çalışır, bu nedenle tolerans kontrolü gevşek geçme, sıkışma veya aşırı aşınmayı önlemelidir:

• İç çap toleransı: H7 sınıfı (örneğin, d=50mm, tolerans aralığı 0~+0,025mm) veya H8 sınıfı (0~+0,039mm), aynı partideki bakır burçların düzgün boşluğunu sağlamak için;
• Dış çap toleransı: g6 sınıfı (örneğin, D=60mm, tolerans aralığı -0,012~-0,002mm) veya r6 sınıfı (+0,028~+0,038mm), kararlı bir geçiş oluşturmak için yuva toleransıyla eşleşir;
• Temel gereklilik: Aynı bakır burcun iç ve dış çapları arasındaki koaksiyellik toleransı ≤0,01 mm, eksantriklik nedeniyle oluşan düzensiz boşluğu ve yerel aşınmayı önlemek için.

• Yuvarlaklık toleransı: ≤0,005 mm (iç çap ≤50 mm) veya ≤0,01 mm (iç çap >50 mm), aşınmayı yoğunlaştıran ovaliteden kaynaklanan mil ve burç arasındaki "nokta temasını" önlemek için;
• Silindirlik toleransı: ≤0,01 mm/m, dengeli bir kuvvet elde etmek için bakır burcun iç duvarı ile milin tüm uzunluğu arasında düzgün bir geçiş sağlamak için;
• Uç yüzey diklik toleransı: Uç yüzeydeki düzensiz kuvvetten kaynaklanan eksenel hareketi önlemek için ≤0,01 mm/m.

• İç duvar pürüzlülüğü: Mil ile sürtünme katsayısını azaltmak için Ra≤0,8μm (cilalı işlem) (bakır ve çelik arasındaki sürtünme katsayısı ≈0,15, cilalandıktan sonra 0,08-0,1'e düşürülebilir);
• Dış duvar pürüzlülüğü: Yuvayla geçişi iyileştirmek ve sabitleme kararlılığını artırmak için Ra≤1,6μm;
• Kenar pah kırma: Montaj sırasında mili veya yuvayı çizmemek ve yağlama ortamının girişini yönlendirmek için her iki uç 1*45° veya 2*30°'de pahlanmıştır.

Bakır burçlar temel olarak üç kategoriye ayrılır: saf bakır, pirinç ve bronz. Performans farklılıkları, uygulanabilir senaryoları belirler:

• Yük uyarlaması: Basınç ≤15MPa için pirinç seçilebilir; 15-30MPa için kalay bronzu seçilir; >30MPa için alüminyum bronz (yüksek mukavemet, darbe direnci) tercih edilir;
• Hız uyarlaması: Doğrusal hız ≤3m/s için saf bakır veya pirinç seçilebilir; 3-10m/s için kalay bronzu (aşınma direnci) uygundur; >10m/s için zorlamalı yağlama + bronz malzeme eşleştirilmelidir;
• Korozyon ortamı: Nemli, asit-baz ortamlar için (örneğin, kimyasal ekipmanlar), alüminyum bronz veya kalay bronzu (pirinç ve saf bakıra göre üstün korozyon direnci) tercih edilir;
• Yağsız/düşük yağ senaryoları: Kurumuş aşınmayı azaltmak için kendi kendini yağlayan bir tabaka oluşturan kurşun içeren bronz (örneğin, ZCuSn10Pb1) seçilir.

• Yağ oluğu/yağ deliği tasarımı: Ağır yük ve yüksek hızlı senaryolar için, bakır burcun iç duvarında eksenel yağ olukları (genişlik 2-3 mm, derinlik 0,5-1 mm) veya halka şeklinde yağ olukları açılmalı ve uçlarda yağ delikleri (açıklık 2-4 mm) ayarlanmalıdır. sürekli yağlama sağlamak için;
• Duvar kalınlığı tasarımı: Geleneksel duvar kalınlığı δ=(D-d)/2=3-8mm; ağır yük senaryoları için 8-15mm'ye çıkarılabilir; saf bakır malzemeler için, yetersiz mukavemeti telafi etmek için duvar kalınlığı pirinç/bronz ile karşılaştırıldığında %20 artırılmalıdır;
• Durma tasarımı: Şiddetli titreşim senaryoları için, bakır burcun dış duvarında bir durdurma oluğu (genişlik 3-5 mm, derinlik 1-2 mm) açılabilir ve çevresel dönüşü önlemek için bir durdurma pimi ile sabitlenebilir.