Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Предельные режимы. Уплотнительные устройства со стандартными манжетами типа 1, изготовленными из резины группы 1—3, применяют при окружных скоростях скольжения до 10 м/с, а в автомобилях — до 15 м/с; с манжетами, изготовленными из резины группы 4, при скоростях до 20 м/с. Для манжет типа 2 скорости должны быть снижены на 30—50 %.
Устройства с одной манжетой используют при перепаде давлений в полости подшипника по сравнению с окружаю-
Герметизация подшипниковых опор
95
ния масляного кармана под зоной в) г) д)
контакта; б—д — улучшением смазки за счет винтовой нарезки на
шейке вала (б); криволинейной формы рабочей кромки (в); выполнения лепестков на задней кромке манжет (г); кольцевой канавки на передней кромке (д)
щей средой не более чем на 0,05 МПа. Установка манжеты передней кромкой в сторону повышенного давления — непременное условие. Применение протектора (см. рис. 21, б), а также компоновка двух (см. рис. 21, в) и более манжет позволяет повысить предельное давление до 0,2—0,3 МПа, а установка специальных приспособлений для уравнивания давления между манжетами (см. рис. 36) обеспечивает работоспособность многоманжетных устройств при давлении до 0,5—0,6 МПа. Существует несколько способов повышения долговечности манжеты (рис, 22).
Температурный диапазон применимости резиноарми-рованных манжет приведен в табл. 32.
Уплотнение нестандартными манжетами. Форма и материалы специальных манжет, применяемых наряду со стандартными в уплотнительных устройствах опор качения, весьма разнообразны.
Несколько конструкций упрощенных манжет (без браслетной пружины) приведено на рис. 23. Компенсация износа рабочей кромки происходит за счет упругих свойств материала и специфической формы манжеты. В связи с этим такие манжеты не обладают жесткостью стандартных и могут применяться только при нулевом перепаде давлений; они менее чувствительны к перекосу вала относительно корпуса и к шероховатости сопряженной с рабочей кромкой поверхности.
Манжета 5 вращается вместе с валом 3 и скользит по поверхности проточки, выполненной в крышке 4 подшип-
96
Герметизация и смазывание опор качения
7 8 9
Рис. 23. У плотни тельные устройства с нестандартными манжетами в качестве уплотнительного элемента;
/ — подшипник; 2 — корпус; 3 — вал; 4 — крышка; 5 — вращающаяся манжета; 6 — прижимная крышка; 7 — манжета упрощенной формы; 0, 10 — аксиальные манжеты; 9 — втулка; // — стопорное кольцо; 12, 13 —-манжеты для самоустанавливающихся опор; 14 — трехкромочная манжета; р. к. — рабочая кромка; С — пластичный смазочный материал
никового узла. Центробежные силы, возникающие на поверхности рабочей кромки при высоких частотах вращения, способны деформировать такую манжету, компенсируя ее износ. С целью усиления этого эффекта губку иногда утяжеляют дробью.
На этом же принципе основана конструкция высокоэффективной трехкромочной манжеты 14. Манжета 7 отличается простотой изготовления. Аксиальная манжета 8 допускает перекос вала до 2 °, поэтому может быть использована в опорах со сферическими подшипниками. Манжету
12 а) о) в) г)
д) в) *)
Рис. 24. Торцовая уплотнительная манжета с губкой трапециевидного сечения и ее модификации [А, с. 1037005 (СССР)]
Герметизация подшипниковых опор
97
Рис. 25. Уплотнительная манжета с губкой, переменной по диаметру жесткости [А. с. 781466 (СССР)]:
1 — корпус; 2 — стержни; 3 — вставки; 4 — оболочка
напрессовывают на вал; допускается осевая фиксация манжеты с помощью стопорного кольца; при этом часто обходятся без втулки 9.
Аксиальная манжета 13 сильфонного типа допускает перекос вала до 4 ° и значительные осевые смещения торцов крышки 4 и втулки 9. Этот факт определяет возможность применения манжеты в плавающих опорах без дополнительных приспособлений — редкое свойство для аксиальных уплотнений. Резиновые манжеты 8 и 13 не требуют точной обработки сопряженных поверхностей трения. Их используют в паре с литой (в кокиль) чугунной крышкой без механической обработки последней при скорости скольжения до 12 м/с. Радиальная манжета 12 имеет свойства, аналогичные указанным для манжеты 13. Наряду с резиной для изготовления манжет, изображенных на рис. 23, часто используют пластмассы (фторо-пласт-4, полиамид-68 и др.).
Новые перспективные конструкции торцовых манжет показаны на рис. 24 и 25. Уплотнение (рис. 24, а) включает корпус /, губку 3 и перемычку 2. Губка, снабженная рабочей кромкой 4 и задней кромкой 6, имеет трапециевидное сечение и симметрична относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения подшипникового узла.
Самоуравновешивание инерционных моментов определяет возможность установки манжеты на валу при высокой частоте вращения. Известно, что центробежные силы, развивающиеся на губке торцовой манжеты 8 (см. рис. 23), вращающейся вместе с валом, при окружной скорости > 15 м/с изгибают губку, прерывая контакт в паре трения. Конструкция с трапециевидной губкой сохраняет стабильность контакта и в этом случае и, таким образом, расширяет скоростные возможности торцовых манжет.
98
Герметизация и смазывание опор качения
