Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Герметизация подшипниковых опор
91
ЗІ. Основные размеры (мм) резиноармированных манжетных уплотнений
т
Типі
U» 2
Диаметр вала dB D Si B2 Диаметр вала D B1 B2 Диаметр вала dB D Bi в*
16 18 30 35 7 45 48 65 70 10 95 100 120 125 12 16
20 40 12 50 70 14 ПО 135
22 40 52 75 120 150
24 25 26 30 35 40 42 45 52 58 10 14 55 58 60 65 70 80 80 85 95 95 12 16 130 140 150 160 170 160 170 180 190 200 15 20
36 38 58 58 75 80 100 105 10 14 180 190 220 230
40 42 60 60 85 90 ПО 120 12 16 200 210 240 250
Основные размеры манжетных уплотнений приведены в табл. 31.
Материал манжет. В зависимости от условий эксплуатации и режимов работы манжеты изготовляют из резин, разделенных на четыре группы. Требуемую группу можно определить по табл. 32.
Стандартом предусматривается 95 %-ный ресурс манжет: для резин группы 1—3 не менее 3000 ч или 100 000 км пробега для манжет, установленных в автомо-
92
Герметизация и смазывание опор качения
32. Группа резины в зависимости от режимов работы и условий эксплуатации манжет
Окру скор м/с, AJ жет п I жная ость, ія ман-гипа * 2 Рабочая среда Температурный диапазон, 0C Группа резины
0—10 0-6 Минеральные масла, не содержащие серу в активном состоянии (по отношению к резине) Вода —45-*-+120 +4++10O 1
0-10 0-6 Минеральные масла с присадками, вызывающие повышенное набухание резины группы 1 Масла для гипоидных передач Вода —30-х-+120 —30-f-+100 +44-+100 2
0—10 0-6 Минеральные масла, не содержащие серу в активном состоянии (по отношению к резине) Вода -30-f-+120 +4++100 3
10—20 6—12 Минеральные масла всех типов Дизельное топливо —45--+-150 4
* См. эскиз к табл. 31.
билях; для резины группы 4 не менее 5000 ч или 150 000 км пробега для манжет, установленных в автомобилях.
Шейка вала (второй элемент пары трения). Поверхность шейки вала, скользящей по рабочей кромке манжеты, должна иметь твердость HRC 30—50. Точность обработки по 8-му квалитету. Рекомендуемые значения шероховатости поверхности шейки, а также допустимые радиальные биения приведены в табл. 33.
Конструкция манжеты. Стандартом предусмотрено изготовление манжет двух типов: однокромоч-
Герметизация подшипниковых опор
93
33. Параметры обработки шейки вала под манжетой в зависимости от частоты вращения и окружной скорости
Частота вращения, об/мин Эксцентриситет, мм, не более Окружная скорость в паре трения, м/с Параметр шероховатости Ra, мкм
1000 0,175 5 0,66
2000 0,100 10 0,40
3000 0,075 15 0,30
4000 0,040 20 0,25
ные и однокромочные с пыльником. Основные элементы манжеты показаны на эскизе в табл. 31. Углы между передней и задней кромками принимают а = 10ч-20°, ? = 40-^60°. Толщина ножки г = 0,8-f-2,0 мм (большие значения соответствуют большим диаметрам). Плечо пружины принимают в пределах / = 0,3-М ,2 мм. Радиальное биение наружного диаметра относительно внутреннего не должно превышать половины поля допуска на наружный диаметр.
Некоторые технологические указания. Для защиты вала от изнашивания рекомендуется применять втулку (см. рис. 21, а). Чтобы предохранить манжету от повреждений при монтаже, на валу или втулке, а также в корпусе следует предусмотреть заходную фаску. Если фаски на валу нет или манжета при монтаже переходит через шлицы, необходимо использовать монтажную втулку. Запрессовывать манжету в корпус следует с помощью специальной оправки, не допуская перекосов. При сборке все поверхности манжеты следует смазать пластичным смазочным материалом.
Долговечность манжеты. Срок службы определяется совокупностью двух факторов — износостойкостью рабочей кромки и способностью упругих элементов (включая пружину) компенсировать изнашивание.
Долговечность (ч) по Р. Бринку
где d — диаметр вала, м; M — момент трения, Н«м [см. формулу (38)]; са — угловая скорость манжеты, сг1;
94
Герметизация и смазывание опор качения
В — критерий подобия, представляющий собой количество энергии, которое манжета способна отвести и рассеять за 1 ч, отнесенное к единице диаметра вала. Период приработки Б ринк считает равным 1 ч.
Критерий подобия В вычисляют из уравнения (17) по результатам экспериментального определения долговечности партии одинаковых по форме и размерам манжет при заданных условиях эксплуатации: составе рабочей среды, температуре и величине биения вала. Вычисленный таким образом критерий может служить для подсчета ожидаемой долговечности манжет других размеров при различных частотах вращения, если предполагаемые условия эксплуатации аналогичны принятым в эксперименте.
Пример расчета ожидаемой долговечности манжет. В результате испытаний партии манжет стандартной формы, изготовленных из нитрильной резины (диаметр вала d = 76,2 мм, шероховатость поверхности вала Ra = = 15 мкм, эксцентриситет А = 0,127 мм), в минеральном масле (t = 107 °С) при частоте вращения п = 1840 об/мин определена средняя долговечность манжеты L = 1300 ч. Замеренный момент трения M = 0,427 Н-м.
В соответствии с уравнением (17) критерий подобия В — 308•1O13. Зная критерий В, можно определить ожидаемую долговечность других манжет стандартной формы, изготовленных из нитрильной резины. Например, если диаметр вала d = 12,7 мм, частота вращения п = 4200 об/мин, параметры t, Ra, А и сорт масла аналогичны вышеуказанным, то в соответствии с формулами (17), (38) ожидаемая долговечность манжеты L = 699 ч. При тех же условиях для d = 44,5 мм и п = 3450 об/мин ожидаемая долговечность манжеты L = 362 ч.
