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　　摘　要：密封技術(shù)主要研究內(nèi)容，就是研究開發(fā)應(yīng)用于不同工況下的相應(yīng)密封裝置，以及該密封圈材料與相應(yīng)潤滑脂的共融性等。本文主要介紹滾動(dòng)軸承常用的接觸式與非接觸式的外加密封形式的結(jié)構(gòu)，性能及選用、密封技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，不斷提高軸承密封化技術(shù)，為提高軸承在不同工況下的使用壽命打下技術(shù)基礎(chǔ)。
　　關(guān)鍵詞：外加密封；密封圈；共融性
　　1　滾動(dòng)軸承的密封裝置形式、適用范圍及其性能
　　密封是為了阻止?jié)櫥瑒妮S承中流失，也為了防止外界灰塵、水分等侵入軸承。沒有合理的密封將大大影響軸承的工作壽命。密封按照其原理不同可分為接觸式密封和非接觸式密封兩大類。非接觸式密封不受速度的限制。接觸式密封只能用在線速度較低的場(chǎng)合，為保證密封的壽命及減少軸的磨損，軸接觸部分的硬度應(yīng)在40HRC以上，表面粗糙度宜小于Ra0.8μm。作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品提供的密封軸承（如60000-RZ型、60000-2RS型）單面或雙面帶防塵蓋、密封圈，裝配時(shí)已填入潤滑脂，無需維護(hù)或再加密封裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，使用日趨廣泛。密封裝置分為“接觸式密封”和“非接觸式 密封”。結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)可參閱有關(guān)的手冊(cè)和圖冊(cè)。
　　2　滾動(dòng)軸承密封裝置的類型
　　為了使軸承保持良好的潤滑條件和正常的工作環(huán)境，充分發(fā)揮軸承的工作性能，延長使用壽命，對(duì)滾動(dòng)軸承必須具有適宜的密封，以防止?jié)櫥瑒┑男孤┖突覊m、水氣或其他污物的侵入。軸承的密封可分為自帶密封和外加密封兩類。所謂軸承自帶密封就是把軸承本身制造成具有密封性能裝置的。
　　如軸承帶防塵蓋、密封圈等。這種密封占用空間很小，安裝拆卸方便，造價(jià)也比較低。所謂軸承外加密封性能裝置，就是在安裝端蓋等內(nèi)部制造成具 有各種性能的密封裝置。
　　對(duì)軸承外加密封的選擇應(yīng)考慮下列幾種主要因素：軸承潤滑劑和種類（潤滑脂和潤滑油）；軸承的工作環(huán)境，占用空間的大小；軸的支承結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，允許角度偏差；密封表面的圓周速度；軸承的工作溫度；制造成本。
　　2.1 接觸式密封
　　接觸式密封就是密封與其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件相接觸且沒有間隙的密封。即在軸承蓋內(nèi)放置軟材料與轉(zhuǎn)動(dòng)軸直接接觸而起密封作用。這種密封由于密封件與配合件直接接觸，在工作中摩擦較大，發(fā)熱量亦大，易造成潤滑不良，接觸面易磨損，從而導(dǎo)致密封效果與性能下降。因此，它只適用于中、低速的工作條件。接觸式密封常用的有毛氈密封、皮碗密封等結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用于不同場(chǎng)合。根據(jù)軸承工作狀況和工作環(huán)境對(duì)密封程度的要求，在工程設(shè)計(jì)上常常是綜合運(yùn)用各種密封形式，以達(dá)到更好的密封效果。接觸式密封常用的軟材料有細(xì)毛氈、橡膠、皮革、軟木等；或者放置耐磨性好的硬質(zhì)材料（如加強(qiáng)石墨、青銅、耐磨鑄鐵等）與轉(zhuǎn)動(dòng)軸直接接觸以進(jìn)行密封。下面是幾種常用的結(jié)構(gòu)形式：
　　2.1.1 氈圈油封
　　如圖1所示，在軸承蓋上開出梯形槽，將細(xì)毛氈按標(biāo)準(zhǔn)制成環(huán)形（尺寸不大時(shí)）或帶形（尺寸較大時(shí)），放置在梯形 構(gòu)中以與軸密合接觸，如圖1（a）所示；或者在軸承蓋上開缺口放置氈圈油封然后用另外一個(gè)零件壓在氈圈油封上，以調(diào)整毛氈與軸的密合程度，如圖1（b）所示，從而提高密封效果。這種密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但摩擦較大，只用于滑動(dòng)速度小于4m/s～5m/s的地方。與氈圈油封相接觸的軸表面如經(jīng)過拋光且毛氈質(zhì)量高時(shí)，可用到滑動(dòng)速度達(dá)7m/s～8m/s之處。

圖1 氈圈油封

　　2.1.2 唇形密封
　　留在軸承蓋中，放置一個(gè)用耐油橡膠制的唇形密封圈，靠彎折了的橡膠的彈力和附加的環(huán)形螺旋彈簧的扣緊作用而緊套在軸上，以便起密封作用。有的唇形密封圈還裝在一個(gè)鋼套內(nèi)，可與端蓋較精確地裝配。唇形密封圈密封唇的方向要朝向密封的部位。即如果主要是為了封油，密封唇應(yīng)對(duì)著軸承（朝內(nèi)）；如果主要是為了防止外物浸入，則密封唇應(yīng)背著軸承（朝外），見圖2（a）；如果兩個(gè)作用都要有，Z好使用密封唇反向放置的兩個(gè)唇形密封圈，如圖2（b）所示。它可用到接觸面滑動(dòng)速度小于10m/s（當(dāng)軸頸是精車的）或小于15m/s （當(dāng)軸頸是磨光的）處。軸須與唇形密封圈接觸處Z好經(jīng)過部硬化處理，以增強(qiáng)耐磨性。

圖2 用唇形密封圈密封

　　2.1.3 密封環(huán)
　　密封環(huán)是一種帶有缺口的環(huán)狀密封件、把它放置在套筒的環(huán)槽內(nèi)，如圖3所示，套筒與槽一起轉(zhuǎn)動(dòng)，密封環(huán)靠缺口被壓攏后所具有的彈性而抵緊在靜止件的內(nèi)孔壁上，即可起到密封的作用。各個(gè)接觸表面均需經(jīng)硬化處理并磨光。密封環(huán)用含鉻的耐磨鑄鐵制造，可用于滑動(dòng)速度小于100m/s之處。在滑動(dòng)速度為60m/s～80m/s范圍內(nèi)，也可以用錫青銅制造密封環(huán)。

圖3 密封環(huán)密封

　　2.2 非接觸式密封
　　非接觸式密封就是密封件與其相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件不接觸，且有適當(dāng)間隙的密封。使用接觸式密封，總要在接觸處產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦。使用非接觸式密封，就能避免此缺點(diǎn)。這種形式的密封，在工作中幾乎不產(chǎn)生摩擦熱，沒有磨損，特別適用于高速和高溫場(chǎng)合。非接觸式密封常用的有間隙式，迷宮式和墊圈式等各種不同結(jié)構(gòu)形式，分別應(yīng)用于不同場(chǎng)合。非接觸式密封的間隙以盡可能小為佳。常用的非接觸式密封有以下幾種：
　　2.2.1 隙縫密封
　　如圖4（a）所示，在軸和軸承蓋的通孔壁之間留一個(gè)極窄的隙縫，半徑間隙通常為0.1mm～0.3mm。這對(duì)使用脂潤滑的軸承來說，已具有一定的密封效果。如果在軸承蓋上車出環(huán)槽，如圖4（b）所示，在槽中填以潤滑脂，可以提高密封效果。

圖4 隙縫密封

　　2.2.2 甩油密封
　　油潤滑時(shí)，在軸上開出溝槽，如圖5（a）所示，或裝入一個(gè)環(huán)，如圖5（b）所示，都可以把欲向外流失的油沿徑向甩開，再經(jīng)過軸承蓋的某油腔及與軸承腔相通的油孔撤回。或者在緊貼軸承處裝一甩油環(huán)，在軸上車有螺旋式送油槽，如圖5（c）所示，可有效地防止油外流，但這時(shí)軸必須只按一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，以便把欲向外流失的潤滑油借螺旋的輸送作用而送回到軸承腔內(nèi)。

圖5 甩油密封

　　3　滾動(dòng)軸承密封技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
　　在新近發(fā)展的滾動(dòng)軸承兩端面，都安裝有相應(yīng)的密封裝置。其作用，一方面是保持軸承內(nèi)部的潤滑脂（油）在使用中不會(huì)流失，保證軸承處于潤滑狀態(tài)，另一方面是保護(hù)軸承外界的塵?；蛴泻怏w不會(huì)進(jìn)入軸承內(nèi)腔，以防對(duì)軸承造成損傷。常見的有橡膠或工程塑料的密封圈，也有鋼板沖制的密封圈（或稱防塵蓋）。其密封圈的密封結(jié)構(gòu)多種多樣，其密封效果也不一樣。密封圈與轉(zhuǎn)軸之間有間隙的，稱非接觸式密封，間隙越小，密封效果越好，但允許軸的轉(zhuǎn)速越??；相反則反之。密封圈與轉(zhuǎn)軸之間無間隙的，稱接觸式密封，密封圈接觸唇的接觸面積越大，密封效果越好，但允許軸的轉(zhuǎn)速越小，相反則反之。日本的幾大軸承公司（精工、東洋等）代表了軸承密封技術(shù)發(fā)展的方向。他們?cè)陂_發(fā)密封軸承裝置技術(shù)方面歷史較早，目前密封技術(shù)較為成熟。已從單密封唇發(fā)展到多密封唇，從接觸式密封開發(fā)出非接觸式密封等；從產(chǎn)品類型看，球軸承、滾子軸承均有。我國跟隨 發(fā)展趨勢(shì)，也開發(fā)出了具有密封圈的深溝球軸承、水泵軸承、滾針軸承以及短圓柱滾子軸承幾大類軸承，其中深溝球軸承產(chǎn)量Z大，應(yīng)用面Z廣。我國軸承密封技術(shù)今后發(fā)展的趨勢(shì)是：以深溝球軸承為代表，開展密封技術(shù)試驗(yàn)，尋找Z佳密封圈結(jié)構(gòu)和Z佳密封壽命，開展密封材料研究，尋找耐磨損，耐老化，耐高溫及抗腐蝕的材料，為提高接觸式密封壽命，開發(fā)高溫條件下或在有害氣氛條件下工作的密封圈打下技術(shù)基礎(chǔ)。
　　4　結(jié)論
　　軸承安裝密封裝置是近幾年的事，以往的軸承均為開式，為保證軸承的潤滑和防塵，密封裝置設(shè)在裝軸承兩端的軸上。隨著工業(yè)的發(fā)展，要求設(shè)備設(shè)計(jì)緊湊，重量減輕還要防止漏水，漏氣，這就出現(xiàn)了軸承本身帶密封裝置的軸承。首先是在量大面廣的深溝軸承中應(yīng)用較多，近幾年各類滾動(dòng)軸承都有帶不同密封圈的軸承出現(xiàn)，軸承密封化是軸承技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。
　　參考文獻(xiàn)
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