雙列圓錐滾子軸承密封結構的改進

2014-07-18

吳振東(dōng)1 李(lǐ)婉2 薛紅文1
(1.韶關東南軸(zhóu)承股份有限公司,廣東韶關 512029;2.韶關學院機(jī)電係,廣東韶關 512005)
  關鍵(jiàn)詞:汽車輪轂軸承(chéng);雙列(liè)圓錐滾子軸(zhóu)承;密封(fēng);結(jié)構(gòu)
  近幾年,我國汽車行業及其相關配(pèi)套產業(yè)處於(yú)高速發展時期,各個製造商和用戶對(duì)整車或零部件產品的質量也都提出了更高的要求。汽車輪轂軸承密封結構在軸承中所占空問和成本都是很小的,但是(shì)對於軸承使用過(guò)程中(zhōng)起到的作用卻(què)非常關鍵(jiàn),如軸承的早期失(shī)效多是由密封性能不良引起的。圖1所示為代雙列圓錐滾(gǔn)子輪轂軸承(chéng),密封結構選用的是整體式密封結構。
  1 改進前結構
  我公司(sī)產品DU2505237(軸承內徑25mm,外徑52mm,寬度37mm)是Z早開發的雙列圓錐滾子(zǐ)軸承產品,一直保持良好的產銷量。設(shè)計初由於受到產品密封(fēng)結構空間的限製,設(shè)計上選用單密封圈雙徑向密封唇結構,如圖2所示。
  目前(qián)汽車輪轂軸承使用單(dān)密(mì)封(fēng)囤結構存在以下幾方麵的(de)缺點:(1)密封唇為短、硬唇,密封唇早期磨損嚴重,使得軸承在使用的中、後期密(mì)封能力(lì)大大降低。(2)對比整體式(shì)密封結(jié)構,單密封結(jié)構密封入口直接(jiē)暴露,缺乏類似“迷宮(gōng)”密封結構的功能,外界(jiè)物質易進入軸承內部(bù)。(3)密封結構設計上沒有充分利用密封空間。
  2 改進後結(jié)構
  經過對密封空間和係列產品密封結構的綜合考慮,首先規範了(le)圓錐滾子(塑料)保持架的結構[1],設計上控製其與密封件相關的結構。規範了保持(chí)架大端突出結構的形狀(zhuàng)及尺寸,使(shǐ)其在保證一定的強(qiáng)度下軸向結構占有空問Z小化,為密封結構的設計提供足(zú)夠的密封空間。
  改進後的密封結構,如圖3所示。為充分(fèn)利用密封空間(jiān),密封唇采用了大“U”形結構(gòu)和主副密封唇結構(gòu),“U”形密封結構對泥水的衝擊有比較強的緩解(jiě)能力,同時增強了主摩擦唇對內圈大外徑的“追隨性”,避免了短、硬密封唇(chún)易(yì)發生過度(dù)磨損的情況。對比發現,改進後的密封結構密封能力提高約30%,特別是試驗的中期,密封性(xìng)能衰減比較小,改進效果良好。
  由長期密封性能試驗數據(jù)和文獻[2]的分析(xī)得(dé)出,改進後的密封結構性能並不如整體式密封結構[2,3],但是整體式(shì)的密封結構對(duì)密封空間的要求比較嚴格,一般要求軸向(xiàng)的密封空間尺寸大於4.5mm,這也正是DU2505237密封結構(gòu)設計難以達到的。所以,一般設計上如果產品的(de)密封空間滿(mǎn)足要求,軸承的密封結構要優先選用整(zhěng)體式密封結構。
  3 結束語(yǔ)
  通過對此產(chǎn)品密封及相關的結構設計特點分(fèn)析,設計上要求注意以下幾點:(1)對於此係(xì)列產品,軸承內(nèi)徑尺寸在38mm以上的產品才有可(kě)能用整體式密封結構,對於內徑尺寸在(zài)38mm以下的產(chǎn)品目前仍需要(yào)用單密封結構。(2)注意係列產品密封結構及其周邊零部件的標準化和係列化設計要求。(3)強調理論設計和試驗驗證(zhèng)環節,研發密封性能更優的密封結構替代品,不(bú)斷(duàn)地提高(gāo)產品(pǐn)質量(liàng)。
  參考文獻:
  [1]吳振東,李婉.雙列圓錐滾子汽車輪轂軸承(chéng)塑料保持架設計方法[J].軸承,2008(6):7-9.
  [2]Hisashi MACHIDA.Trends and New Technologies of Hub Unit Beating[J].Motion&Contwl,2005,17(5):4-5.
  [3]李婉,吳振東.汽車輪轂軸承密封結構(gòu)技術現(xiàn)狀及發展(zhǎn)[J].軸承,2008(7):47-51.

來(lái)源:《軸承》2009年5期
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