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高瑩
【福建龍溪軸承（集團(tuán)）股份有限公司】

　　摘　要：文章簡要介紹了關(guān)節(jié)軸承密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計，針對密封圈的性能實(shí)驗(yàn)及裝配進(jìn)行了闡述，以供同行借鑒。
　　關(guān)鍵詞：密封圈；結(jié)構(gòu)設(shè)計；實(shí)驗(yàn)；裝配
　　密封圈作為軸承的一個密封零件，其作用是在軸承工作過程中防止異物侵入軸承工作表面而影響軸承的使用性能和壽命。本文開發(fā)的密封圈其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以08、08F或性能相近的優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板為基體，周圍粘合橡膠的密封圈（即所謂的帶骨架橡膠密封圈），是專門為對密封圈有特殊要求而特別研制的一種新型密封圈，該密封圈具有與關(guān)節(jié)軸承外圈之間的定位功能又有與關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈外球面之間的動接觸密封功能。它在結(jié)構(gòu)設(shè)計、性能指標(biāo)要求和裝配方式等方面完全不同于目前常用的關(guān)節(jié)軸承密封圈。
　　一、密封圈結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　1.1骨架位置的確定
　　該密封圈骨架設(shè)計為“L字形”的直角邊結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)兩條直角邊和外側(cè)軸向一段與橡膠硫化在一起，起緊固作用，其余骨架呈暴露狀態(tài)（見圖1）。外側(cè)的骨架在硫化過程中起定位作用，這樣加工出來的密封圈制造精度較高。 　　1.2多唇密封結(jié)構(gòu)設(shè)計
　　密封圈唇口采用“階梯形”的設(shè)計方式（見圖2），Z外面斜邊唇口的過盈量Z大，屬主密封唇，主密封唇上方有一溝槽，主要是增加主密封唇的彈性，而斜邊上方的兩級臺階與裝配后軸承的球面也產(chǎn)生了一定的過盈量，使密封圈密封唇部有A、B、C三處與關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈外球面相接觸，形成三個主次分明的工作唇部，即所謂的雙重迷宮式結(jié)構(gòu)，因此該結(jié)構(gòu)更具有超強(qiáng)的密封性能。 　　1.3定位方式的確定
　　正常情況下關(guān)節(jié)軸承密封均采用擋邊定位，由于橡膠密封圈帶骨架，密封圈臺階位置是裸露的骨架，不像聚酯或尼龍材料的密封圈，可采用臺階徑向方向的過盈量進(jìn)行擋邊定位，如果讓帶骨架橡膠密封圈采用擋邊定位方式，勢必造成外圈的引裂縫被撐大用手壓無法合攏，導(dǎo)致外徑尺寸超差。因此，采用新的定位方式即密封圈兩側(cè)面定位，同時在密封圈的內(nèi)側(cè)端面上設(shè)計一凸出的外環(huán)，增加側(cè)面定位的穩(wěn)定性，當(dāng)密封圈裝入密封槽側(cè)面定位后，在軸承外圈引裂縫處的徑向方向用手壓，縫可合攏，保證軸承裝配過程中的精度要求。
　　1.4密封圈模具設(shè)計
　　模具在閉合和打開過程中上、下模位置由導(dǎo)柱（件2）和導(dǎo)套（件11）定位，保證模具使用的安全；下模1（件3）型腔設(shè)計成階梯狀，主要是為了定位骨架直角邊，起固定作用，下模2（件9）外徑尺寸設(shè)計成與骨架內(nèi)徑尺寸一致，與下模1配合后同時驗(yàn)證骨架的尺寸，確保密封圈的精度。
　　1.5主要參數(shù)的確定
　　①基于模具設(shè)計考慮，骨架軸向與徑向尺寸的長度比≤1，便于骨架的加工。
　?、诿芊馊Υ娇谶^盈量：根據(jù)階梯形的密封唇結(jié)構(gòu)，主密封唇的過盈量Z大，一般取1.2～1.5mm左右，其余兩臺階密封唇的過盈量與其距離球心位置大小成正比。
　　二、密封圈的性能實(shí)驗(yàn)
　?、傩阅苤笜?biāo)標(biāo)準(zhǔn)制定:根據(jù)《滾動軸承零件骨架式丁腈橡膠密封圈技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)，制定帶骨架關(guān)節(jié)軸承橡膠密封圈中橡膠的物理性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，密封圈骨架的結(jié)構(gòu)、尺寸、公差要求以及密封圈的其它表面外觀質(zhì)量要求，作為密封圈性能實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收的依據(jù)。
　　②密封圈的性能實(shí)驗(yàn)：主要進(jìn)行密封圈丙酮浸泡實(shí)驗(yàn)，按一定時間觀察并記錄密封圈在浸泡過程中表面是否起泡、皺折或脫層，來判定密封圈中橡膠與金屬骨架的粘合程度。
　　三、裝配
　　由于帶骨架橡膠密封圈強(qiáng)度大，用常規(guī)裝密封圈的方法是無法將它壓入密封槽內(nèi)，即使免強(qiáng)裝入也會造成密封圈骨架變形，影響裝配質(zhì)量。因此裝配時必須采用專用夾具，其裝配方法：將軸承平放在專用夾具上→放入密封圈→對內(nèi)圈外球面施加壓力撐開外圈→直到密封圈外徑剛好能進(jìn)入密封槽擋邊→將密封圈壓入密封槽內(nèi)→檢查密封圈是否安裝到位→退去對內(nèi)圈外球面施加的壓力→再按同樣方法裝第二面密封圈。
　　四、結(jié)語
　　帶骨架橡膠密封圈是一種新型的密封圈，在軸承的使用過程中具有更好的密封性能和超強(qiáng)的裝配牢固性，它的開發(fā)提高了密封圈在裝配和使用過程的穩(wěn)定性，同時該密封圈還獲得了實(shí)用新型發(fā)明專利，填補(bǔ)了關(guān)節(jié)軸承骨架式橡膠密封圈的空白。