帶防塵蓋密封深溝球軸承性能試驗(yàn)分析

張偉

(國(guó)家軸承質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，河南 洛陽(yáng) 471039)

密封深溝球軸承(以下簡(jiǎn)稱(chēng)密封軸承)的主要結(jié)構(gòu)形式為帶橡膠密封圈密封軸承和帶防塵蓋密封軸承。軸承行業(yè)對(duì)帶橡膠密封圈密封軸承性能研究較多，已形成系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；而對(duì)帶防塵蓋密封軸承的試驗(yàn)研究較少，沒(méi)有形成相關(guān)的技術(shù)條件和試驗(yàn)規(guī)范，這給生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品檢驗(yàn)、用戶(hù)驗(yàn)收和行業(yè)監(jiān)督抽查等造成不便。

下文通過(guò)對(duì)帶防塵蓋密封軸承防塵、漏脂及溫升等性能的試驗(yàn)分析，為制訂帶防塵蓋密封軸承技術(shù)條件及試驗(yàn)規(guī)程提供技術(shù)數(shù)據(jù)。

1 試驗(yàn)軸承

試驗(yàn)軸承樣品選擇國(guó)內(nèi)、外5個(gè)企業(yè)11個(gè)型號(hào)共27組帶防塵蓋密封軸承，見(jiàn)表1。

表1 帶防塵蓋密封軸承樣品

2 試驗(yàn)方案

表2為帶防塵蓋密封軸承(2Z型)和帶橡膠密封圈密封軸承(接觸式-2RS型和非接觸式-2RZ型)脂潤(rùn)滑極限轉(zhuǎn)速。

表2 帶防塵蓋密封軸承、帶橡膠密封圈密封軸承脂潤(rùn)滑極限轉(zhuǎn)速n0 r/min

2.1 試驗(yàn)方案1

帶防塵蓋密封軸承(2Z型)防塵、漏脂試驗(yàn)轉(zhuǎn)速n取相同2Z型軸承極限轉(zhuǎn)速n0的30%，溫升試驗(yàn)轉(zhuǎn)速n取相同2Z型軸承極限轉(zhuǎn)速n0的75%。試驗(yàn)方案見(jiàn)表3。

表3 帶防塵蓋密封軸承試驗(yàn)方案1

2.2 試驗(yàn)方案2

帶防塵蓋密封軸承的極限轉(zhuǎn)速相當(dāng)于開(kāi)式深溝球軸承的極限轉(zhuǎn)速，其極限轉(zhuǎn)速要比帶橡膠密封圈密封軸承高許多，為此調(diào)整帶防塵蓋密封軸承的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速與帶橡膠密封圈密封軸承的試驗(yàn)轉(zhuǎn)速基本一致。

將表3帶防塵蓋密封軸承(2Z型)防塵、漏脂性能試驗(yàn)轉(zhuǎn)速n取相同2Z型軸承極限轉(zhuǎn)速n0的20%，溫升試驗(yàn)轉(zhuǎn)速n取相同2Z型軸承極限轉(zhuǎn)速n0的50%，漏脂、溫升性能試驗(yàn)載荷同表3。其試驗(yàn)方案見(jiàn)表4。

表4 帶防塵蓋密封軸承試驗(yàn)方案2

由表4可以看出，試驗(yàn)方案2的帶防塵蓋密封軸承(2Z型)試驗(yàn)轉(zhuǎn)速與帶橡膠密封圈密封軸承性能試驗(yàn)轉(zhuǎn)速相當(dāng)。

2.3 試驗(yàn)流程

對(duì)每個(gè)型號(hào)每一組軸承均分別進(jìn)行兩種方案的試驗(yàn)，對(duì)比其試驗(yàn)結(jié)果。即每一組軸承防塵、漏脂、溫升性能均試驗(yàn)8套軸承，表3(高速條件，方案1)和表4(低速條件，方案2)各試驗(yàn)4套軸承。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

參照J(rèn)B/T 8571—2008標(biāo)準(zhǔn)，并按照上述試驗(yàn)方案分別進(jìn)行試驗(yàn)。

3.1 帶防塵蓋密封軸承溫升性能試驗(yàn)

帶防塵蓋密封軸承溫升性能試驗(yàn)共試驗(yàn)11個(gè)型號(hào)，27批，212套軸承，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。判定標(biāo)準(zhǔn)參照非接觸式帶橡膠密封圈密封軸承溫升性能判定指標(biāo)，溫升不大于45 ℃為合格。

由表5可知：

這是一個(gè)典型的描寫(xiě)語(yǔ)體段落，第一個(gè)小句“女人的鞋是雙布鞋”是對(duì)鞋進(jìn)行判斷，而后面的形容詞謂語(yǔ)句則是典型的描寫(xiě)語(yǔ)體句型。

(1)低速試驗(yàn)(試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.5n0)中，國(guó)內(nèi)軸承試驗(yàn)22批/88套軸承，套合格率(76/88)86.4%；國(guó)外軸承試驗(yàn)5批/20套軸承，套合格率(20/20)100%；平均合格率(96/108)88.9%；

(2)高速試驗(yàn)(試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.75n0)中，國(guó)內(nèi)軸承試驗(yàn)22批/88套軸承，套合格率(63/88)71.6%；國(guó)外軸承試驗(yàn)4批/16套軸承，套合格率(12/16)75%；平均合格率(75/104)72%。

表5 帶防塵蓋密封軸承溫升性能試驗(yàn)結(jié)果

3.2 帶防塵蓋密封軸承漏脂性能試驗(yàn)

帶防塵蓋密封軸承漏脂性能試驗(yàn)共試驗(yàn)10個(gè)型號(hào)22批，結(jié)果見(jiàn)表6。判定標(biāo)準(zhǔn)參照非接觸式帶橡膠密封圈密封軸承漏脂性能判定指標(biāo)，漏脂率不大于10%為合格。

表6 帶防塵蓋密封軸承漏脂性能試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知：

(1)低速試驗(yàn)(試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.2n0)中，國(guó)內(nèi)軸承試驗(yàn)18批/72套軸承，套合格率(65/72)90.3%；國(guó)外軸承試驗(yàn)4批/16套軸承，套合格率(16/16)100%；套平均合格率(81/88)92%;

(2)高速試驗(yàn)(試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.3n0)中，國(guó)內(nèi)軸承試驗(yàn)18批/72套軸承，套合格率(66/72)91.7%；國(guó)外軸承試驗(yàn)4批/16套軸承，套合格率(15/16)92.75%；套平均合格率(81/88)92%;

(4)13批填脂量為軸承有效空間容積25%～40%的軸承中9批漏脂率合格；9批填脂量不在上述推薦填脂量范圍的軸承中6批漏脂率合格。

3.3 帶防塵蓋密封軸承防塵性能試驗(yàn)

帶防塵蓋密封軸承防塵性能試驗(yàn)轉(zhuǎn)速初始選定為軸承極限轉(zhuǎn)速的20%(0.2n0)和30%(0.3n0)，填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.4%～0.7%，試驗(yàn)結(jié)果很不理想，不論是國(guó)外軸承還是國(guó)內(nèi)軸承，試驗(yàn)后潤(rùn)滑脂幾乎全部變黑，無(wú)法對(duì)軸承的防塵性能進(jìn)行合理的評(píng)定。

為此重新調(diào)整防塵性能試驗(yàn)方案，按試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.2n0，填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.2%～0.4%，選擇部分軸承進(jìn)行防塵性能試驗(yàn)，并按非接觸式密封軸承的防塵性能標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定，即灰塵侵入量不超過(guò)80 000個(gè)/cm3為合格。共試驗(yàn)6個(gè)型號(hào)，8批，46套軸承，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 防塵性能試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知：

(1)低速試驗(yàn)(試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.2n0)中，試驗(yàn)軸承6批/38套，套合格率(30/38)78.9%；

(2)高速試驗(yàn)(試驗(yàn)轉(zhuǎn)速0.3n0)中，試驗(yàn)軸承2批/8套，套合格率(4/8)50%。

4 結(jié)果分析與評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

4.1 溫升性能試驗(yàn)

軸承低速試驗(yàn)較高速試驗(yàn)溫升合格率高，同一轉(zhuǎn)速下國(guó)外軸承較國(guó)內(nèi)軸承溫升合格率高。軸承高速試驗(yàn)溫升比低速試驗(yàn)溫升高。

由此規(guī)定溫升性能試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為0.5n0，溫升性能合格的判定指標(biāo)與非接觸式密封軸承相同，不大于45℃為合格。

4.2 漏脂性能試驗(yàn)

軸承低速試驗(yàn)與高速試驗(yàn)漏脂合格率基本一致，同一轉(zhuǎn)速下國(guó)外軸承比國(guó)內(nèi)軸承漏脂合格率高。高速試驗(yàn)軸承漏脂明顯較多，填脂量在推薦填脂量(軸承有效空間容積的25%～40%)范圍內(nèi)，軸承的漏脂試驗(yàn)合格率較高。

由此規(guī)定漏脂性能試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為0.2n0，漏脂性能合格的判定指標(biāo)為漏脂率不大于10%為合格。

4.3 防塵性能試驗(yàn)

當(dāng)填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.2%～0.4%時(shí)，低速試驗(yàn)較高速試驗(yàn)防塵合格率高。

由此規(guī)定防塵性能試驗(yàn)轉(zhuǎn)速為0.2n0，填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.2%～0.4%，軸承內(nèi)部灰塵侵入顆粒數(shù)不大于80000個(gè)/cm3為合格。

5 結(jié)束語(yǔ)

帶防塵蓋密封軸承參照非接觸式帶橡膠密封圈密封軸承的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，但需對(duì)試驗(yàn)條件及判定標(biāo)準(zhǔn)作適當(dāng)調(diào)整，并按照這一原則進(jìn)行了帶防塵蓋密封軸承的3項(xiàng)性能試驗(yàn)。

由于帶防塵蓋密封軸承的結(jié)構(gòu)特性，防塵蓋內(nèi)徑與軸承內(nèi)圈外徑圓柱表面接觸處有一定的間隙，故工作時(shí)溫升較低，溫升性能良好，但防止內(nèi)部潤(rùn)滑脂泄漏的能力及防止外部灰塵侵入的能力較差，即漏脂性能及防塵性能較差。