吳振東1 李婉2 薛紅文1
(1.韶關(guān)東南軸承股份有限公司,廣東韶關(guān) 512029;2.韶關(guān)學(xué)院機(jī)電系,廣東韶關(guān) 512005)
關(guān)鍵詞:汽車輪轂軸承;雙列圓錐滾子軸承;密封;結(jié)構(gòu)
近幾年,我國汽車行業(yè)及其相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)處于高速發(fā)展時(shí)期,各個(gè)制造商和用戶對(duì)整車或零部件產(chǎn)品的質(zhì)量也都提出了更高的要求。汽車輪轂軸承密封結(jié)構(gòu)在軸承中所占空問和成本都是很小的,但是對(duì)于軸承使用過程中起到的作用卻非常關(guān)鍵,如軸承的早期失效多是由密封性能不良引起的。圖1所示為代雙列圓錐滾子輪轂軸承,密封結(jié)構(gòu)選用的是整體式密封結(jié)構(gòu)。
1 改進(jìn)前結(jié)構(gòu)
我公司產(chǎn)品DU2505237(軸承內(nèi)徑25mm,外徑52mm,寬度37mm)是Z早開發(fā)的雙列圓錐滾子軸承產(chǎn)品,一直保持良好的產(chǎn)銷量。設(shè)計(jì)初由于受到產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)空間的限制,設(shè)計(jì)上選用單密封圈雙徑向密封唇結(jié)構(gòu),如圖2所示。
目前汽車輪轂軸承使用單密封囤結(jié)構(gòu)存在以下幾方面的缺點(diǎn):(1)密封唇為短、硬唇,密封唇早期磨損嚴(yán)重,使得軸承在使用的中、后期密封能力大大降低。(2)對(duì)比整體式密封結(jié)構(gòu),單密封結(jié)構(gòu)密封入口直接暴露,缺乏類似“迷宮”密封結(jié)構(gòu)的功能,外界物質(zhì)易進(jìn)入軸承內(nèi)部。(3)密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上沒有充分利用密封空間。
2 改進(jìn)后結(jié)構(gòu)
經(jīng)過對(duì)密封空間和系列產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)的綜合考慮,首先規(guī)范了圓錐滾子(塑料)保持架的結(jié)構(gòu)
[1],設(shè)計(jì)上控制其與密封件相關(guān)的結(jié)構(gòu)。規(guī)范了保持架大端突出結(jié)構(gòu)的形狀及尺寸,使其在保證一定的強(qiáng)度下軸向結(jié)構(gòu)占有空問Z小化,為密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供足夠的密封空間。
改進(jìn)后的密封結(jié)構(gòu),如圖3所示。為充分利用密封空間,密封唇采用了大“U”形結(jié)構(gòu)和主副密封唇結(jié)構(gòu),“U”形密封結(jié)構(gòu)對(duì)泥水的沖擊有比較強(qiáng)的緩解能力,同時(shí)增強(qiáng)了主摩擦唇對(duì)內(nèi)圈大外徑的“追隨性”,避免了短、硬密封唇易發(fā)生過度磨損的情況。對(duì)比發(fā)現(xiàn),改進(jìn)后的密封結(jié)構(gòu)密封能力提高約30%,特別是試驗(yàn)的中期,密封性能衰減比較小,改進(jìn)效果良好。
由長期密封性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)
[2]的分析得出,改進(jìn)后的密封結(jié)構(gòu)性能并不如整體式密封結(jié)構(gòu)[
2,3],但是整體式的密封結(jié)構(gòu)對(duì)密封空間的要求比較嚴(yán)格,一般要求軸向的密封空間尺寸大于4.5mm,這也正是DU2505237密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難以達(dá)到的。所以,一般設(shè)計(jì)上如果產(chǎn)品的密封空間滿足要求,軸承的密封結(jié)構(gòu)要優(yōu)先選用整體式密封結(jié)構(gòu)。
3 結(jié)束語
通過對(duì)此產(chǎn)品密封及相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析,設(shè)計(jì)上要求注意以下幾點(diǎn):(1)對(duì)于此系列產(chǎn)品,軸承內(nèi)徑尺寸在38mm以上的產(chǎn)品才有可能用整體式密封結(jié)構(gòu),對(duì)于內(nèi)徑尺寸在38mm以下的產(chǎn)品目前仍需要用單密封結(jié)構(gòu)。(2)注意系列產(chǎn)品密封結(jié)構(gòu)及其周邊零部件的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化設(shè)計(jì)要求。(3)強(qiáng)調(diào)理論設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié),研發(fā)密封性能更優(yōu)的密封結(jié)構(gòu)替代品,不斷地提高產(chǎn)品質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]吳振東,李婉.雙列圓錐滾子汽車輪轂軸承塑料保持架設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].軸承,2008(7):47-51.
來源:《軸承》2009年5期