【進(jìn)口FAG軸承】影響密封深溝球軸承密封性能有哪些因素？

  濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南，是全球生產(chǎn)滾動軸承和直線運(yùn)動產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持，在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下影響密封深溝球軸承密封性能有哪些因素？

　　摘　要：通過密封深溝球軸承試驗(yàn)研究，對影響密封深溝球軸承密封性能的主要因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，提出提高密封深溝球軸承性能的主要對策與措施。

　　關(guān)鍵詞：深溝球軸承；密封軸承；結(jié)構(gòu)；零件；性能

　　各種家用電器、汽車、摩托車和航空航天等行業(yè)出于簡化主機(jī)結(jié)構(gòu)、有利安裝、維護(hù)及消除周圍環(huán)境對軸承的污染，需要選用大量的密封軸承，對密封軸承的質(zhì)量要求不僅要保證較高的壽命可靠性，而且必須保證有效的潤滑和密封效果以及減振降噪等性能。本文以密封深溝球軸承為例進(jìn)行分析。

  1　結(jié)構(gòu)對密封性能的影響

　　內(nèi)圈直臺式密封深溝球軸承結(jié)構(gòu)形式加工較簡單，一般用于微型軸承，但其密封性能對軸承零件加工精度及密封圈質(zhì)量較為敏感，防塵、漏脂性能一般。

　　內(nèi)圈有槽式與內(nèi)圈無槽式密封深溝球軸承相比，內(nèi)圈有槽式密封深溝球軸承密封性能較優(yōu)越。內(nèi)圈有槽較之內(nèi)圈無槽式加長了密封曲徑，不論是軸承內(nèi)部潤滑脂的漏出，還是軸承外部灰塵的進(jìn)入，都必須通過一個(gè)較長的密封曲徑，因此可有效提高密封性能。但從加工制造來看，內(nèi)圈有槽式密封形式，需加工內(nèi)圈密封槽，增加了加工難度，對軸承的加工精度要求更高，加大了軸承制造成本。內(nèi)圈無槽式密封深溝球軸承，加工制造較簡單，加工工序較少，但如果加工精度保證，也能取得較好的密封性能。

　　無論是內(nèi)圈有槽式還是內(nèi)圈無槽式密封軸承，密封圈內(nèi)徑唇口雙唇式比單唇式密封性能要好，雙唇式結(jié)構(gòu)有前后兩處接觸唇緣（或兩處密封間隙）和一處空間潤滑脂槽構(gòu)成，雙唇起雙重保護(hù)作用，雙唇之間的脂槽與內(nèi)圈構(gòu)成壓力緩沖室和潤滑脂的儲存室，有著阻滯潤滑脂泄漏的作用，從軸承腔內(nèi)漏出的脂或者是浸入軸承內(nèi)部的灰塵雜質(zhì)存于環(huán)槽內(nèi)，形成脂環(huán)，增加了密封效果。

  2　密封間隙及過盈量

　　密封軸承結(jié)構(gòu)形式奠定了密封軸承的性能基礎(chǔ)，而密封軸承的密封圈內(nèi)徑與軸承內(nèi)圈外徑的密封間隙或過盈量控制又是影響密封軸承密封性能的又一個(gè)重要因素。

　　試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一組6205-2RZ、一組6206-2RZ非接觸式密封深溝球軸承按優(yōu)化設(shè)計(jì)選取密封間隙，防塵、漏脂性能不穩(wěn)定。壓縮密封間隙至原設(shè)計(jì)的一半，試驗(yàn)結(jié)果較理想。這充分證明，在保證密封圈與軸承內(nèi)徑同軸度較好的前提下，密封間隙適當(dāng)壓縮，其密封性能會有明顯提高。

　　對接觸式密封深溝球軸承，其過盈量選擇要適當(dāng)。過盈量選擇合適，既可以保證良好的密封效果，又不致使摩擦力矩過大，軸承溫升過高。有一組軸承過盈量選擇過大，用手轉(zhuǎn)軸承外圈基本轉(zhuǎn)不動，在振動儀上振動，因摩擦力矩大，致使振動儀皮帶打滑。溫升試驗(yàn)時(shí)，溫升高達(dá)62～65℃（接觸式密封深溝球軸承，溫升試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：溫升≤55℃）；漏脂試驗(yàn)時(shí)，在過大的摩擦力作用下，密封圈被軸承內(nèi)圈拖動，與內(nèi)圈一起轉(zhuǎn)動，潤滑脂從密封圈外徑和軸承外圈密封槽處泄出，密封性能很差。

  3　軸承加工精度的控制

　　密封深溝球軸承的加工比一般深溝球軸承復(fù)雜得多，增加了不少工序。在加工過程中，除要做好一般深溝球軸承的質(zhì)量控制外，還應(yīng)增加密封槽尺寸精度、形位精度、內(nèi)圈外倒角、軸承內(nèi)外圈溝位置和溝對端面的平行度（溝擺）控制等等。

　　外圈密封槽起固定密封圈作用，內(nèi)圈密封槽起保證密封間隙或過盈作用，因而其尺寸精度、形位精度直接影響成品軸承的密封性能。如果在車加工階段忽視對密封槽尺寸及形位精度的嚴(yán)格控制，致使密封槽加工寬窄不一、深淺不等，圓度、同軸度誤差過大，內(nèi)外圈密封槽軸向錯(cuò)位，密封槽不在同一平面內(nèi)，或套圈在熱處理時(shí)嚴(yán)重變形，軸承裝配后，密封圈定位不牢產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，密封間隙有的過大有的過小，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生軸向竄動等，都將嚴(yán)重影響密封軸承的密封性能。

　　軸承內(nèi)圈外倒角尺寸對密封性能影響也較大。軸承內(nèi)圈外徑（或槽）與密封圈內(nèi)徑唇口配合從而保證密封效果，一般密封圈唇口的尺寸較窄，軸承內(nèi)圈外倒角尺寸較小。如果倒角尺寸較大，在軸向密封尺寸將減少，密封圈外唇口將起不到密封作用，密封效果受到影響，因此內(nèi)圈外倒角尺寸應(yīng)嚴(yán)格控制。

　　有些密封深溝球軸承在試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)潤滑脂呈黑色，在顯微鏡下無法檢查灰塵侵入量，手感灰塵也不多，經(jīng)分析是保持架加工質(zhì)量或密封槽加工質(zhì)量問題。密封深溝球軸承保持架一般是由滾動體引導(dǎo)，如果保持架的加工精度達(dá)不到要求，就可能使軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)靠套現(xiàn)象。有些小型密封深溝球軸承由于尺寸較小，保持架加工誤差等因素，保持架容易與內(nèi)圈相碰，靠套磨損現(xiàn)象明顯，試驗(yàn)中表現(xiàn)為振動大，噪聲大，溫升高，靠套磨損產(chǎn)生的局部高熱致使?jié)櫥ё兒?。有些是套圈的密封槽加工誤差較大，保持架兜孔高于套圈密封槽端面，保持架與密封圈相接觸，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，保持架與密封圈相互摩擦，使得密封圈變形磨損，同時(shí)摩擦的局部高溫使?jié)櫥兒谑А?/p>

　　密封深溝球軸承內(nèi)外圈溝位置和溝對端面的平行度（溝擺）的控制直接影響密封深溝球軸承的密封性能，若不嚴(yán)加控制，則會造成內(nèi)外圈密封槽前后錯(cuò)位，特別是非基準(zhǔn)面的密封槽影響尤甚，而溝擺是產(chǎn)生成品端面?zhèn)葦[的主要原因，若過大則軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，容易產(chǎn)生軸向竄動，從而影響軸承的密封性能。

  4　橡膠密封圈

　　密封深溝球軸承中用量較大的橡膠密封圈的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和加工精度對密封深溝球軸承的密封性能影響很大。應(yīng)根據(jù)軸承在使用中的不同工況、不同環(huán)境介質(zhì)來選擇密封圈材料。密封圈骨架要有良好的剛度，材質(zhì)要均勻，表面要經(jīng)過防銹處理，尺寸精度要保證。橡膠要均勻，物理性能要符合要求，要有一定的硬度和彈性，而且要和潤滑脂及防銹油相匹配，與骨架的粘接要牢固，成品密封圈的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸精度要符合要求。

　　試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的主要問題有：（1）密封圈內(nèi)外徑同軸度誤差大，密封圈內(nèi)徑為橢圓形，與軸承裝配后密封間隙不均勻，密封性能不好。（2）密封圈唇口有的彈性較好，有的彈性較差。（3）密封圈唇口毛刺大，唇邊不平整；唇口有缺陷，切膜時(shí)部分唇口被切掉。（4）骨架剛度不夠，密封圈翹曲變形。（5）密封圈外觀不好，分膜面溢膠未修整。（6）密封圈存放時(shí)間長，橡膠老化變形。

　　由于軸承在使用過程中，其內(nèi)部壓力和溫度要比外部的壓力和溫度要大，密封圈特別是唇口要承受較大的壓力，所以密封圈的尺寸精度和物理性能等直接關(guān)系到密封深溝球軸承的密封性能。

  5　潤滑脂

　　密封深溝球軸承中潤滑脂的重要功能就是保證密封深溝球軸承有足夠的潤滑，保證軸承的壽命可靠性及密封性能穩(wěn)定。潤滑脂要根據(jù)軸承的用途、使用場合和使用條件的不同來選擇。一般要求有以下特點(diǎn)：良好的穩(wěn)定性和流動性，良好的溫度特性，良好的減振、降噪性，良好的潔凈度，良好的防銹、防水耐濕性，與密封圈用橡膠有良好的適應(yīng)性以及良好的防塵、防漏性等等。

　　從提高密封深溝球軸承的密封性能來看，密封深溝球軸承應(yīng)選擇粘度較大的潤滑脂，流動性差，脂不容易露，其密封、防塵和防漏性能較好。但如果潤滑脂粘度過大，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中，脂的攪拌阻力大，密封深溝球軸承的溫升有所升高，脂的流動性就增大，脂也容易泄漏。所以在選擇潤滑脂時(shí)，要充分考慮密封深溝球軸承的使用條件和工況，以保證密封深溝球軸承的壽命可靠性及密封性能要求。

  6　工作條件對密封性能的影響

　　一般情況下，密封軸承的轉(zhuǎn)速對防塵、漏脂性能影響不大，但如果填脂量較多，軸承內(nèi)部出現(xiàn)飽和狀態(tài)后，脂泄漏隨著轉(zhuǎn)速增高而增多，外界灰塵也隨著漏脂量的增多而侵入軸承內(nèi)部愈多。轉(zhuǎn)速對溫升影響較大，轉(zhuǎn)速升高，軸承各零件的滾動摩擦增大，軸承的溫度也隨著升高。

　　徑向載荷對密封性能影響不大。但如果在使用中，軸承安裝不當(dāng)，承受了軸向載荷，則對密封性能有影響。尤其是內(nèi)圈無槽式密封深溝球軸承受影響較大，內(nèi)圈無槽式結(jié)構(gòu)承受軸向載荷時(shí)，軸承內(nèi)圈、外圈和密封圈之間產(chǎn)生軸向位移，密封部位尺寸將減小，引起密封性能降低。徑向載荷較大，溫升升高，但載荷對溫升的影響不及轉(zhuǎn)速大。

　　工作條件相同的密封軸承，環(huán)境溫度高，軸承的密封性能略有下降。環(huán)境溫度高，潤滑脂的粘度下降，流動性增加，易造成泄漏，灰塵侵入軸承內(nèi)部就多。溫升是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生熱量與周圍環(huán)境熱交換后的綜合反映，環(huán)境溫度高，不利熱交換，軸承的溫升也就高。

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