深溝球軸承密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉興純，周春宇

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店 116300）

深溝球軸承密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

劉興純，周春宇

（瓦房店軸承集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 瓦房店 116300）

通過(guò)對(duì)深溝球軸承密封結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，達(dá)到提高軸承的密封性能、降低軸承安裝后啟動(dòng)力矩的目的；同時(shí)優(yōu)化了制造過(guò)程，使產(chǎn)品通用性得到了提升。

深溝球軸承；密封結(jié)構(gòu)；牙槽；啟動(dòng)力矩；漏脂

1 前言

我國(guó)堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)降低耗材使用，是節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源的途徑之一。各行業(yè)出于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，安裝便捷，易于維護(hù)及對(duì)使用環(huán)節(jié)等因素的考慮，需要選用大量的密封深溝球軸承。密封深溝球軸承不僅要求有較高的精度和使用壽命，還要保證軸承的潤(rùn)滑及密封性能，以適應(yīng)于啟動(dòng)力矩小的工況條件。

2 產(chǎn)品存在的問(wèn)題

ZWZ品牌的雙密封產(chǎn)品分兩種：接觸式密封（-2RS）、非接觸式密封（-2RZ、-2Z），前者啟動(dòng)力矩大，后者密封性能差，漏脂嚴(yán)重，兩種結(jié)構(gòu)都不能滿(mǎn)足市場(chǎng)和用戶(hù)的要求，表現(xiàn)突出的是電機(jī)行業(yè)。

3 制造過(guò)程中存在的問(wèn)題

（1）密封產(chǎn)品設(shè)計(jì)版本較多，接觸式密封和非接觸式密封結(jié)構(gòu)沒(méi)有統(tǒng)一優(yōu)化，套圈不通用，密封蓋結(jié)構(gòu)多樣化，內(nèi)圈不帶牙槽，在制品管理麻煩等等，給制造帶來(lái)很多弊端。

（2）由于密封產(chǎn)品的訂單大多是品種多、批量小，給優(yōu)化升級(jí)改造帶來(lái)一定的成本壓力，因此幾年來(lái)一直下不定決心，但用戶(hù)的抱怨和市場(chǎng)的強(qiáng)烈要求，迫使我們必須痛下決心，從2015年下半年起，率先在某電機(jī)廠(chǎng)嘗試改型優(yōu)化，收到較好的效果。

4 密封牙槽的優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)前

以6314系列產(chǎn)品為例。內(nèi)圈外徑為直臺(tái)式密封，見(jiàn)圖1。這種結(jié)構(gòu)的密封比較簡(jiǎn)單，其密封性能對(duì)軸承零件的加工精度及密封圈的質(zhì)量要求較高，防塵、抗漏脂性能較差。

-2RS的產(chǎn)品，橡膠蓋內(nèi)孔與內(nèi)圈內(nèi)外徑是過(guò)盈配合，摩擦力矩大，同時(shí)也起不到密封不漏脂的效果；

-2RZ、-2Z的產(chǎn)品，蓋的內(nèi)孔與內(nèi)圈內(nèi)外徑是間隙配合，漏脂嚴(yán)重，滿(mǎn)足不了用戶(hù)需求。

以上三種結(jié)構(gòu)的套圈不通用，接到訂單后需要單獨(dú)配套，單獨(dú)組織生產(chǎn)，在制品需要單獨(dú)維護(hù)管理。

4.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)后性能方面的特點(diǎn)

（1）內(nèi)圈外徑帶牙槽式密封，其密封性能比較優(yōu)越，內(nèi)圈外徑帶牙槽比不帶牙槽的密封加長(zhǎng)了密封曲徑，不論是軸承內(nèi)部油脂的漏出，還是軸承外部灰塵的進(jìn)入，都必須通過(guò)一個(gè)較長(zhǎng)的密封曲徑，可有效地提高密封性能，見(jiàn)圖 2。

（2）-2RS、-2RZ、-2Z三種結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外圈通用，且內(nèi)圈帶牙槽，牙槽結(jié)構(gòu)內(nèi)角7°，外角是20°，詳見(jiàn)圖 3，既保證了牙槽車(chē)加工時(shí)的工藝性，又顧及到高速旋轉(zhuǎn)溫升后溢脂的情況。

圖1 優(yōu)化設(shè)計(jì)前的密封牙槽結(jié)構(gòu)

（3）優(yōu)化后內(nèi)圈牙槽起到了過(guò)渡儲(chǔ)油的作用，使得在高速旋轉(zhuǎn)中少量溢出的油脂被儲(chǔ)存在牙槽中。

（4）優(yōu)化后設(shè)計(jì)的-2RS、-2RZ結(jié)構(gòu)，橡膠蓋間接起到了擋油溢出的作用。

（5）優(yōu)化設(shè)計(jì)后的結(jié)構(gòu)都是間隙配合，安裝容易，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)減少密封圈與內(nèi)圈外徑的摩擦，降低軸承的啟動(dòng)力矩和損耗。

4.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)后制造方面的特點(diǎn)

（1）-2RS、-2RZ、-2Z優(yōu)化后外圈牙槽尺寸形狀一致，完全可以通用。

（2）-2RS、-2RZ、-2Z內(nèi)圈帶牙槽 ，尺寸形狀一致，也完全可以通用。

（3）優(yōu)化后的密封產(chǎn)品內(nèi)、外圈通用后，在制品管理點(diǎn)贊，生產(chǎn)組織點(diǎn)贊，計(jì)劃配套點(diǎn)贊，內(nèi)圈外徑加工點(diǎn)贊等等，好處多多。

圖2 優(yōu)化設(shè)計(jì)后的密封牙槽結(jié)構(gòu)

圖3 優(yōu)化設(shè)計(jì)后密封牙槽的內(nèi)角和外角

5 結(jié)束語(yǔ)

（1）優(yōu)化設(shè)計(jì)后的3種規(guī)格產(chǎn)品6208-2RZ、6210-2RZ、6314-2RZ已經(jīng)通過(guò)了瓦軸工程中心臺(tái)架試驗(yàn)，效果較好，經(jīng)檢驗(yàn)，軸承的漏脂率均低于標(biāo)準(zhǔn)值（≤5%）。

（2）市場(chǎng)反映改型后的產(chǎn)品-2RS和-2RZ軸承可以通用，既滿(mǎn)足了接觸式密封軸承不漏脂的特性要求，又滿(mǎn)足了非接觸式密封軸承啟動(dòng)力矩、摩擦力矩小的要求，尤其是南方的一些用戶(hù)響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，用在節(jié)能電機(jī)上，滿(mǎn)足了用戶(hù)的雙向需求。

（編輯：王立新）

Optimization design of seal structure of deep groove ball bearing

Liu Xingchun, Zhou Chunyu

( Wafangdian Bearing Group Co.,Ltd., Wafangdian 116300, China )

By optimizing the design of the seal structure of deep groove ball bearing, the sealing property of bearing is improved and the starting torque after installation is reduced, meanwhile, the manufacturing process is optimized so as to improve the product commonality.

deep groove ball bearing; seal structure; slot; start torque; grease leakage

TH133.33+1

A

1672-4852（2016）04-0005-02

2016-11-23.

劉興純（1967-），男，工程師.