Suport de încărcarePreia sarcini radiale și axiale de la arborele contraarbore, care transferă cuplul de la motor la pinionul de transmisie și, în final, la bucșa excentrică.
Reducerea frecăriiAsigurarea unei interfețe cu frecare redusă între arborele secundar rotativ și carcasa staționară, reducând la minimum pierderile de energie și generarea de căldură în timpul rotației la viteză mare (de obicei 500–1500 rpm).
Întreținerea alinieriiAsigurarea faptului că arborele secundar rămâne concentric cu carcasa sa, prevenind nealinierea care ar putea cauza uzura excesivă a angrenajelor și rulmenților.
Protecție împotriva contaminăriiAcționează ca o etanșare pentru a bloca pătrunderea prafului, a particulelor de minereu și a umezelii în interfața rulmentului, prelungind durata de viață atât a bucșei, cât și a arborelui secundar.
Corpul bucșeiSecțiunea cilindrică principală, de obicei realizată din bronz pentru rulmenți (de exemplu, ZCuSn10Pb1) sau metal Babbitt (aliaje pe bază de staniu sau plumb) pentru proprietățile lor antifricțiune excelente. Unele modele pentru sarcini grele utilizează bucșe bimetalice cu spate din oțel (carcasă de oțel cu căptușeală din bronz sinterizat sau PTFE).
Suprafața interioară a rulmentuluiO suprafață prelucrată cu precizie, cu o rugozitate redusă (Ra0,8–1,6 μm), care intră în contact direct cu contraarborele, adesea prezentând caneluri sau buzunare pentru ulei, pentru a reține lubrifiantul și a îmbunătăți reducerea frecării.
Suprafață exterioarăO suprafață exterioară cilindrică sau ușor conică care se potrivește în alezajul carcasei, cu o ajustare cu interferență (0,01–0,05 mm) pentru a preveni rotirea față de carcasă.
Flanșă (opțională)O flanșă radială la un capăt pentru a limita mișcarea axială a bucșei în carcasă și a oferi suport suplimentar împotriva sarcinilor axiale.
Caracteristici de lubrifiere:
Caneluri de uleiCanale circumferențiale sau axiale pe suprafața interioară (adâncime de 0,5–2 mm) care distribuie uniform uleiul de ungere pe interfața rulmentului.
Găuri de uleiGăuri mici (φ3–φ8 mm) care conectează suprafața exterioară cu canelurile interioare, permițând lubrifiantului să curgă din pasajele de ulei ale carcasei în bucșă.
Fețe de împingere (opțional)Suprafețe prelucrate mecanic pe capetele bucșei sau pe flanșă pentru a suporta sarcini axiale, adesea asociate cu șaibe de împingere pentru o stabilitate sporită.
Selecția materialelor:
Bronzul pentru lagăre (ZCuSn10Pb1) este preferat pentru rezistența sa ridicată la oboseală, conductivitatea termică bună și compatibilitatea cu arborii din oțel. Compoziția sa este controlată la Sn 9–11%, Pb 0,5–1,0%, restul Cu, asigurând o duritate HB 80–100.
Turnare:
Turnare centrifugăPentru bucșele cilindrice, bronzul topit este turnat într-o matriță rotativă (1000–3000 rpm), creând o structură densă, uniformă, cu granulație fină. Această metodă asigură concentricitatea și reduce porozitatea.
Turnare în nisipPentru bucșe cu flanșe sau forme complexe se utilizează matrițe de nisip, cu miezuri pentru a forma găuri sau caneluri de ulei. Temperatura de turnare este de 1000–1100°C pentru a asigura umplerea completă.
Tratament termic:
Bucșele din bronz sunt supuse unei recoaceri la 500–600°C timp de 1–2 ore, urmată de o răcire lentă, pentru a reduce stresul de turnare și a îmbunătăți prelucrabilitatea.
Prelucrare și finisare:
Prelucrare brutăSemifabricatul turnat este strunjit la un strung pentru a prelucra diametrul exterior, alezajul interior și flanșa (dacă este cazul), lăsând o adaos de finisare de 0,5–1 mm.
Prelucrare de finisareSuprafețele interioare și exterioare sunt prelucrate cu precizie pentru a obține toleranțe dimensionale (IT6–IT7) și o rugozitate a suprafeței Ra0,8 μm. Alezajul interior este honuit pentru o rotunjime superioară (≤0,005 mm).
Prelucrarea canelurilor cu uleiCanelurile sunt frezate sau broșate în suprafața interioară cu adâncimea și spațierea precise pentru a asigura o distribuție optimă a lubrifiantului.
Pregătirea carcasei de oțelO țeavă sau o flanșă din oțel cu conținut scăzut de carbon (Q235) este trasă sau prelucrată la dimensiunile exterioare dorite, apoi curățată și rugoasă pentru a îmbunătăți lipirea cu stratul de lagăr.
Aplicarea stratului portant:
SinterizareO pulbere de bronz (de exemplu, CuSn10) este sinterizată pe învelișul de oțel la 800–900°C într-o atmosferă protectoare, formând un strat poros cu grosimea de 0,5–2 mm.
Lipire cu roleO foaie subțire de bronz sau cupru este rulată pe carcasa de oțel sub presiune ridicată, creând o legătură metalurgică.
Prelucrare finalăSuprafața interioară este prelucrată la dimensiunile și rugozitatea necesare, cu caneluri de ulei adăugate după cum este necesar.
Testarea materialelor:
Analiza compoziției chimice (spectrometrie) verifică dacă aliajele de bronz îndeplinesc standardele (de exemplu, ZCuSn10Pb1: Sn 9–11%, Pb 0,5–1,0%).
Testarea durității (Brinell) asigură o duritate a bucșelor din bronz de HB 70–90, echilibrând rezistența la uzură și ductilitatea.
Verificări ale preciziei dimensionale:
O mașină de măsurat în coordonate (CMM) inspectează diametrele interioare și exterioare, uniformitatea grosimii peretelui și grosimea flanșei, cu toleranțe controlate la ±0,01 mm pentru dimensiunile critice.
Rotunjimea și cilindricitatea suprafeței interioare sunt măsurate cu un aparat de testare a rotunjimii, asigurând valori ≤0,005 mm pentru a preveni uzura neuniformă.
Analiza microstructurală:
Examinarea metalografică verifică porozitatea (≤5% în bronz) și calitatea lipirii în bucșele bimetalice (fără delaminare între oțel și straturile de lagăr).
Testarea performanței:
Testarea coeficientului de frecareUn tribometru măsoară coeficientul de frecare în condiții simulate de sarcină și viteză, necesitând valori ≤0,15 cu lubrifiere corespunzătoare.
Testarea la uzurăUn test cu știft pe disc supune materialul bucșei la 10⁶ cicluri, cu o pierdere în greutate limitată la ≤5 mg pentru a asigura o durată lungă de viață.
Verificări ale potrivirii și asamblării:
Bucșa este montată de probă într-o carcasă de testare pentru a verifica potrivirea cu interferență: ar trebui să necesite o forță de presare ușoară (5–20 kN) fără distorsiune.
Alezajul interior este verificat pentru compatibilitate cu un eșantion standard al arborelui secundar, asigurând o rotație lină, fără blocare.