Опоры качения в тяжелых режимах эксплуатации - Комиссар А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
102
Герметизация и смазывание опор качения
Рис. 2 8. Торцовые уплотнения с резиновыми кольцами в качестве упругих элементов: 1 — вал; 2 — корпус; 3 — подшипник; 4 — кассета; 5 — резиновое кольцо; 6 — упорное уплотнительное кольцо; 7 — опорное уплотнительное кольцо
В СВЯЗИ С этим при проектировании торцовых уплотнений для абразивных или волокнистых сред следует выбирать твердые и износостойкие материалы деталей пары трения (порошковый материал, силицированный графит). С целью уменьшения зазоров, в которые могли бы проникнуть абразивные частицы, повышаются требования к плоскостности и шероховатости трущихся поверхностей: уплот-нительные кольца должны быть притерты и закреплены так, чтобы исключить возможность тепловых или механических деформаций. Предпочтительным является внутреннее расположение уплотнительного устройства в подшипниковой полости, так как в этом случае легче обеспечить защиту механизмов от забивания примесями. В абразивной среде торцовые уплотнения часто применяются в комбинации с отбойниками, которые должны сокращать поступление особенно крупных твердых частиц в зону трения.
Пример торцового уплотнения для абразивной или волокнистой среды показан на рис. 27. Уплотнение отличается наличием резинового сильфона 5, который защищает все подвижные детали от контакта с уплотняемой средой. Пара трения включает опорное 3 и упорное 4 кольца. Последнее запрессовано в проточке сильфона 5, который армирован металлической обоймой 7. Пружины 2 и 6у обеспечивающие стабильный контакт в паре трения, заключены в замкнутую полость, образованную сильфоном и обоймой.
В подшипниковых опорах, эксплуатируемых в производственных помещениях или на открытом воздухе, т. е. при 0 < Ap < 0,02 МПа с относительно невысокими окружными скоростями V = 5-7-25 м/с и температурой < 120 °С, часто применяют разнообразные упрощенные
Герметизация подшипниковых опор
103
Рис. 29. Торцовые уплотнительные устройства с резиновыми упругими элементами:
1, 2 — уплотнительные кольца; 3 — втулка; 4, 7 — упругие кольца; 5 — грязеотбойник; 6 — крышка; 8 — упругий элемент; 9 —"упорное уплотнительное кольцо
варианты торцовых уплотнений. Упрощение и компактность обычно достигаются за счет исключения некоторых элементов (например, вспомогательного уплотнения), объединения функций нескольких элементов в одной детали, использования кольца подшипника в качестве одного из элементов и т. д.
Применение резиновых колец различного профиля в качестве упругого элемента существенно упрощает конструкцию торцового уплотнения и сокращает его габариты. Кроме того, в таких компоновках отпадает необходимость установки вспомогательных уплотнений.
На рис. 28 изображены две такие конструкции. Резиновое кольцо 5 заключено в штампованную металлическую кассету 4, которая запрессована в корпус 2 (рис. 28, а) или на вал 1 (рис. 28, б). Уплотнительное кольцо 6 крепится на кольце 5. Роль опорного уплотнительного кольца
7 выполняет бурт вала или тонкая металлическая шайба.
8 последнем случае упругие свойства шайбы способствуют стабильности контакта в паре трения.
На рис. 29, а изображено уплотнительное устройство, способное противостоять самым загрязненным средам. Устройство включает грязеотбойник 5, выполненный на крышке 6 вращающегося корпуса, и торцовое уплотнение, которое состоит из уплотнительных колец 2, поджатых сформированными резиновыми кольцами 4, 7 круглого сечения. Резиновые кольца одновременно выполняют функции упругого элемента и передают крутящий момент с вращающейся втулки 3 и неподвижной крышки на уплот-
104
Герметизация и смазывание опор качения
Рис. 30. Торцовые у плотните льные устройства Рис. 31. Торцовое уплотни-с металлической мембраной в качестве упруго- тельное устройство с S-об-го элемента: разным упругим элементом
а — с фигурной мембраной; б — с плоской мембраной
нительные кольца. Для обеспечения работоспособности требуется тщательная притирка поверхностей трения.
На рис. 29, б показано уплотнение, в котором резиновый упругий элемент благодаря относительно большому рабочему ходу обеспечивает стабильный контакт в паре трения при меньших требованиях к качеству сопряженных деталей.
Применение в качестве упругого элемента металлической мембраны также позволяет упростить конструкцию торцового уплотнения. Один из вариантов конструкции такого уплотнительного устройства приведен на рис. 30, а. Уплотнение состоит из пластмассового уплотнительного кольца 2 и фигурной металлической мембраны 3. Роль второго элемента пары трения выполняет бурт вала /. Фигурная форма мембраны обеспечивает довольно большой рабочий ход ее как упругого элемента устройства, что позволяет не только обойтись без регулировочных прокладок, но и применять уплотнение в плавающих опорах с небольшой осевой игрой.
Вариант конструкции с плоской мембраной показан на рис, 30, б. Уплотнительное кольцо 1 установлено между торцом подшипника 2 и мембраной 4 и посажено на вращающийся вал по посадке k6/H7. Мембрана зажата по периферии между крышкой 5 и кольцом 3\ толщина S1 последнего меньше размера S2 уплотнительного кольца на 0,05—0,20 мм. Это обеспечивает стабильный контакт торцов мембраны и уплотнительного кольца.
