蘇國長(zhǎng)
(浙江八環軸承有限公司(sī),浙江台(tái)州 318050)
摘要:針對6303-2RS1/C3LHT(2RZ)汽(qì)車發電機軸承,結合其(qí)溝道及內圈結構的設計(jì)、密(mì)封圈材料的選擇、套圈防塵槽加工及油脂的控製等,闡述了提(tí)高汽車發電機軸承密封性(xìng)能應采取(qǔ)的措施,並用試驗(yàn)驗(yàn)證了措施的有效性。
關鍵詞:滾動軸承;汽車軸承;密(mì)封性能;試驗
汽車發電機軸承的密封性能直接影響汽車發電機的質量,而如何提高(gāo)汽車發電機軸承的(de)密封(fēng)性能是軸(zhóu)承行業(yè)麵臨的(de)普遍問題和難點,本(běn)文針對6303-2RS1/C3LHT(2RZ)汽車發電機軸(zhóu)承(chéng),結合汽車(chē)發電機軸承溝道及內圈結構的設計、密封圈材料的選擇、套圈的防(fáng)塵槽加工(gōng)及油脂的控製等,闡述提高汽(qì)車發動(dòng)機軸(zhóu)承密封性能應采取的措施。
1 汽車發電機軸(zhóu)承溝道及內圈結構的設計
為了滿足汽車發電機軸承高溫、高速、高密封(fēng)性能的要求(qiú),對6303-2RS1/C3LHT軸承溝道(dào)及內圈結構在密封性能(néng)設計上做以下考慮:
(1)內圈溝(gōu)道采(cǎi)用較小的溝曲率係數,一般取0.505;外圈溝道(dào)采用較大的溝曲率係數,一般取0.530。這樣既能滿足內圈與鋼球密合度的要求,又能減少成品軸承的(de)軸向(xiàng)竄動量。
(2)內圈采(cǎi)用開V形槽結構,密封圈采用非接觸多唇迷宮式結構。汽(qì)車發電(diàn)機軸承設計中軸承(chéng)的(de)密封性(xìng)能是否達到(dào)理想的狀態要求,主要取(qǔ)決於防塵槽與密封圈內唇的(de)配(pèi)合(hé)情況,單純的考慮密封槽或(huò)密封圈結(jié)構都是片(piàn)麵的,要綜合考慮密封槽和密封圈結構的配(pèi)合關係(xì)。二者之間究竟采取什麽方(fāng)式配合,Z終取決於軸承的(de)工(gōng)作環境要(yào)求。圖1為非接觸式密(mì)封結構,該結構密封線路較短,密封圈內唇不能產生有效的阻尼作用,密封性能一般,防水性能差,常用在普通電動機上。其密封性能遠遠(yuǎn)達不到汽車發(fā)電機軸(zhóu)承密封性能要求。為此在其結構的(de)基礎上進行改進,采用圖2的非接觸多唇迷宮式(shì)密封結構。該結(jié)構與內圈的密封(fēng)線路較長,且密封線路迂(yū)回(huí)曲折(shé),中間與內圈防塵槽止口處的密封唇都有軟點形成,內圈防塵槽止口處的密封唇與止口徑(jìng)的間隙(xì)很小,運轉過程中油脂在此(cǐ)處形成油膜,灰塵和水很難進入;即使(shǐ)有少量的異物進入,中間的密封唇也能起到保護作用,把(bǎ)它們擋在內圈防塵槽底處;同時軸承密封唇由於三個唇的作用,形成了有效的油膜和阻尼效應,使油脂無法向外滲漏。
2 密封圈材(cái)料的選擇
汽車發電機裝在(zài)發動機旁邊,發(fā)動(dòng)機的機體溫度一般為85~118℃,受發(fā)動機的溫度輻射,加上自身產生的熱量,汽車發電機的工作溫度一般為-40~115℃,其正常工作溫度的上限超(chāo)過100℃。普通的丁晴橡膠、丙烯酸橡膠和氟橡膠的Z高正(zhèng)常工作溫度分別為120、180和250℃。如果汽車發電機軸承密封圈采(cǎi)用丁晴橡膠,軸承常在密封圈溫度(dù)的上限工作,則軸承(chéng)的壽命達不到要(yào)求;氟橡膠耐磨、耐溫等(děng)綜合性能好,但價格太高;丙烯酸橡膠基本上適應汽(qì)車發電機(jī)高溫等工作環境要求,故選用(yòng)丙烯酸橡膠。
3 防塵(chén)槽加工
軸承套圈的防(fáng)塵槽尺(chǐ)寸和形狀的穩定性直接(jiē)影響著軸承的密封性能。在加工過程中采(cǎi)用(yòng)以下措施來確保防塵槽(cáo)尺寸和形狀的穩定性:(1)采用成形刀加工(gōng)防(fáng)塵(chén)槽,嚴格控製防塵槽的尺寸(cùn)和形狀(zhuàng)。(2)增(zēng)添檢測防塵槽形(xíng)狀的投(tóu)影儀器JT12A-Z,加強防塵槽尺寸的抽檢頻次(cì)。(3)熱處理之(zhī)前在內圈防(fáng)塵槽的止口徑上留(liú)一定的(de)加工餘(yú)量Δ(一般Δ為0.015~0.025mm)。
熱處理後再實施精加工,保證了止口徑尺(chǐ)寸(見圖(tú)3)。
我公司6303-2RS1/C3LHT產品的防塵槽部分關鍵尺寸控製數值詳見表1。
4 軸承油脂的控製
軸承油脂的(de)控製主要是對油脂(zhī)牌號、注脂方式及注脂量的控製。對於汽車發電機軸承必須選用高速、高溫、使用壽命長的油脂(如Kiuber Asonic GHY72);油脂牌(pái)號(hào)確定後,應采(cǎi)用自動定量(liàng)注脂機兩(liǎng)麵(miàn)注脂的方式,使油脂在軸承兩邊的保持架球兜處分布均勻;Z後要嚴格控製每套軸承注脂量的分(fèn)散度,我公司(sī)6303-2RS1/C3LHT注脂量控製情況見表2。
5 軸承密封性能試(shì)驗
以下為我公司(sī)開發設計的6303-2RS1/C3LHT汽車發(fā)電機軸承的密封性能試驗數據,表3為防漏水性試驗結果;表4為(wéi)漏脂(zhī)試驗情況;表5為防塵試驗(yàn)情況。試驗結果說明,通過采取以上措施,我公司開發生產的(de)汽車(chē)發電機軸承比普通電機軸承在密(mì)封性能上有很大程度(dù)的(de)提(tí)高。
6 結束(shù)語
影響汽車發電機軸承的(de)密封性能因素有很多,應該從對汽車發電機軸承溝道及(jí)內(nèi)圈(quān)結構的設計、密封圈材料的選(xuǎn)擇、套圈的防塵槽加工工藝及油脂的控製等措施著手,全麵進行控製,才能使汽車發電(diàn)機軸承的密封性能得到不斷(duàn)地提高和有效地保證。
來源(yuán):《軸承》2006年9期