Втулки подшипников скольжения из медных сплавов по ГОСТ ИСО 4379-2006

ГОСТ ИСО 4379-2006 «Подшипники скольжения. Втулки из медных сплавов» — межгосударственный стандарт, идентичный международному ИСО 4379:1993 (ISO 4379:1993 «Plain bearings — Copper alloy bushes»). Он введён в действие на территории Российской Федерации с 1 июля 2009 года и распространяется на сплошные монометаллические втулки подшипников скольжения из медных сплавов — с масляными отверстиями и канавками или без них. Стандарт устанавливает типы, размеры, допуски, требования к шероховатости и условное обозначение втулок; марки сплавов в нём не приведены, а заданы по ссылочным стандартам ИСО 4382-1 и ИСО 4382-2.

Документ принят взамен трёх ранее действовавших стандартов: ГОСТ 1978-81 (металлические втулки подшипников скольжения), ГОСТ 24832-81 (биметаллические втулки и толстостенные вкладыши) и ГОСТ 29201-91 (втулки из медных сплавов).

Область применения и типы втулок

Стандарт охватывает гладкие и буртовые втулки с внутренним диаметром d₁ от 6 до 200 мм. Предусмотрены два конструктивных типа:

• Тип C — гладкая (цилиндрическая) втулка без бурта. Основные размеры — внутренний диаметр d₁, наружный диаметр d₂, ширина b₁ и размеры фасок.
• Тип F — буртовая втулка (с фланцем). Дополнительно нормируются диаметр бурта d₃, толщина бурта b₂ и, при наличии канавки под буртом, размер u.

Размерные ряды построены в трёх рядах предпочтительности (Ряд 1, 2, 3) — при выборе типоразмера предпочтение отдают Ряду 1. Размеры, указанные в стандарте в скобках, предназначены только для специального применения и к массовому использованию не рекомендованы.

Размеры и допуски

Поля допусков на основные поверхности втулки назначены под запрессовку в корпус и последующую работу в паре с валом:

Элемент	Поле допуска
Внутренний диаметр d₁ (до запрессовки)	E6
Наружный диаметр d₂ при d₂ ≤ 120 мм	s6
Наружный диаметр d₂ при d₂ > 120 мм	r6
Диаметр бурта d₃	d11
Ширина b₁	h13
Отверстие в корпусе	H7
Диаметр вала d	e7 или g7

После запрессовки внутренний диаметр приобретает положение допуска H с квалитетом приблизительно IT8. При работе с прецизионным предварительно шлифованным валом (поле h) внутренний диаметр втулки до установки задают по D6, чтобы итоговый зазор соответствовал F8. Если отверстие подшипника обрабатывают после установки, размер и допуск d₁ согласуют изготовитель и заказчик. Предельные отклонения размеров с неуказанными допусками соответствуют полю «m» по ИСО 2768-1.

Шероховатость поверхности

Требования к чистоте обработки заданы по ИСО 1302 раздельно для рабочих и установочных поверхностей: рабочая (внутренняя) поверхность — Ra ≤ 1,6 мкм; сопрягаемые поверхности — Ra ≤ 3,2 мкм; прочие — Ra ≤ 6,3 мкм; необработанные торцы и фаски — Ra ≤ 25 мкм. Острые кромки притупляют; на наружных поверхностях допускаются небольшие вмятины, если они не влияют на работу и установку втулки.

Условное обозначение втулки

Обозначение строится из номера стандарта, типа втулки, трёх размеров, признака фаски и марки сплава. Наружная фаска c₂×45° специального указания не требует; фаску c₂×15° обозначают буквой «Y». Пример из стандарта — втулка типа C с d₁ = 20 мм, d₂ = 24 мм, b₁ = 20 мм, фаской c₂×15° (Y), из сплава CuSn8P по ИСО 4382-2:

Втулка ИСО 4379-2005-C 20×24×20 Y-CuSn8P

Материалы: марки медных сплавов по ИСО 4382

Сами марки сплавов ГОСТ ИСО 4379-2006 не нормирует, а отсылает к двум стандартам: литейные медные сплавы — по ИСО 4382-1, деформируемые (ковкие) — по ИСО 4382-2. Ниже сведены марки из этих стандартов с указанием российских аналогов по марочной системе ГОСТ. Перечень охватывает 10 литейных и 4 деформируемых марки — это полный набор подшипниковых медных сплавов системы ИСО 4382.

Литейные сплавы по ИСО 4382-1

Литейные подшипниковые сплавы делятся на три семейства: оловянно-свинцовые бронзы (мягкие, прирабатываемые), оловянно-цинковые бронзы и одна высокопрочная алюминиево-железо-никелевая бронза. Для каждого сплава стандарт нормирует химический состав, твёрдость по Бринеллю (обязательный приёмочный показатель), а также временное сопротивление и относительное удлинение в зависимости от способа литья (в песчаную форму, в кокиль, центробежное, непрерывное).

Марка по ИСО 4382-1	Тип сплава	Российский аналог (близкий)
CuPb5Sn5 (CuPb5Sn5Zn5)	оловянно-свинцово-цинковая бронза	БрОЦС5-5-5
CuPb10Sn10	оловянно-свинцовая бронза	БрО10С10 (БрОС10-10)
CuPb15Sn8	свинцово-оловянная бронза	БрО8С15 (близкий)
CuPb20Sn5	высокосвинцовая бронза	БрО5С20 (близкий)
CuSn7Pb2	оловянная бронза с малым свинцом	БрО7С2 (близкий)
CuSn7Pb7Zn3	оловянно-цинково-свинцовая бронза	БрО7Ц3С7 (близкий)
CuSn10P	оловянно-фосфористая бронза	БрО10Ф1
CuSn12Pb2	оловянная бронза с повышенным оловом	БрО12 / БрО10Ф1 (близкий)
CuAl10Fe5Ni5	алюминиево-железо-никелевая бронза	БрАЖН10-4-4

Соответствие российским маркам приведено как ориентир по составу; точные пределы легирующих элементов и примесей у ГОСТ-марок и ИСО-марок различаются, поэтому при замене марки её согласуют между изготовителем и потребителем. Российские литейные бронзы нормируются ГОСТ 613-79 (оловянные литейные) и ГОСТ 493-79 (безоловянные литейные).

Деформируемые сплавы по ИСО 4382-2

Деформируемые (ковкие) сплавы применяют для сплошных втулок, получаемых из прутка или поковки. ИСО 4382-2 нормирует четыре марки; обязательный приёмочный показатель — твёрдость по Бринеллю.

Марка	Твёрдость HBW, не менее	σв, Н/мм², не менее	Назначение
CuSn8P	80	400	оловянно-фосфористая бронза; высокие нагрузки и скорости скольжения при хорошей смазке
CuZn31Si1	120	470	кремнистая латунь; средние и высокие скорости, ударные нагрузки
CuZn37Mn2Al2Si	150	600	высокопрочная марганцево-алюминиевая латунь; высокая износостойкость, терпима к плохой смазке
CuAl9Fe4Ni4	160	700	алюминиевая бронза; силовые узлы скольжения, морская среда, закалённые валы

Твёрдость и прочность нарастают от мягкой оловянно-фосфористой бронзы CuSn8P к твёрдой алюминиевой бронзе CuAl9Fe4Ni4. По общему правилу подбора пар твёрдость вала должна примерно вчетверо превышать твёрдость материала втулки; для твёрдых латуней и алюминиевых бронз закалённый вал обязателен.

Обеспечение качества

Методы контроля геометрических показателей и показателей качества материала втулок выполняют по ИСО 12301 (в РФ — ГОСТ ИСО 12301-95). Для всех сплавов обеих частей ИСО 4382 обязательным приёмочным испытанием является твёрдость по Бринеллю; испытания на растяжение (временное сопротивление и относительное удлинение) проводят, если это оговорено заказчиком при заказе. Конструктивные элементы и поля допусков, не регламентированные стандартом, выбирают по согласованию между изготовителем и заказчиком.

Формы поставки втулок

Втулки по ГОСТ ИСО 4379-2006 поставляются как готовые механически обработанные изделия типа C (гладкие) или типа F (буртовые) с внутренним диаметром 6–200 мм, изготовленные из литейных или деформируемых медных сплавов по ИСО 4382. Заготовки для последующей обработки поставляются с припуском, который добавляют к наружному диаметру и снимают с внутреннего. При заказе указывают тип втулки, три основных размера, признак фаски, марку сплава и, при необходимости, требование протоколов контроля (твёрдость, временное сопротивление, удлинение). Сопутствующая продукция — литейные и деформируемые бронзы в прутках, отливках и заготовках, из которых втулки изготавливаются.

Вопросы и ответы

Чем тип C отличается от типа F?

Тип C — гладкая цилиндрическая втулка, тип F — буртовая (с фланцем, который фиксирует втулку в осевом направлении). У типа F дополнительно нормируются диаметр и толщина бурта.

Какие марки сплавов допускает ГОСТ ИСО 4379-2006?

Сам стандарт марок не задаёт — он ссылается на ИСО 4382-1 (10 литейных марок) и ИСО 4382-2 (4 деформируемые марки). В заказе марку указывают по этим стандартам, например CuSn8P или CuAl10Fe5Ni5.

Какой диапазон размеров втулок?

Внутренний диаметр d₁ от 6 до 200 мм в трёх рядах предпочтительности. Конкретные сочетания наружного диаметра и ширины приведены в таблицах 1 (тип C) и 2 (тип F) стандарта.

Заменяет ли ГОСТ ИСО 4379-2006 прежние стандарты на втулки?

Да. Он введён взамен ГОСТ 1978-81, ГОСТ 24832-81 и ГОСТ 29201-91.