非标准满装滚子轴承密封槽加工方法改进

2013-10-11张孝纯朱旭东王志新

哈尔滨轴承 2013年4期

张孝纯，朱旭东，王志新

（1.哈尔滨轴承集团公司电机轴承分厂，黑龙江哈尔滨 150036；2.哈尔滨轴承集团公司小型圆锥轴承分厂，黑龙江哈尔滨 150036）

1 前言

轴承密封质量直接影响到轴承的寿命和运行安全。密封的失效将会使轴承的润滑状态恶化，会有一些细微的尘埃物进入轴承的滚道之间，造成滚道表面磨伤后，容易脱落，甚至造成轴承抱轴的情况。优质轴承的密封不仅应具有良好存脂、防尘及抗温升性能，而且能使得机床的零部件结构简单化。随着市场的发展，满装滚子轴承品种和数量逐步增多，其中有部分轴承存在漏油问题。经分析研究原有的密封方法存在一定的问题满足不了用户需要。本文就如何改进密封方法做了简述，供读者参考。

2 原密封方法

原有的产品密封结构如图1 所示。密封圈的结构是由两部分组成，其外径是金属冲压成型的，另一部分是在金属圈的基础上压制的，材料为橡胶的密封结构。密封是靠内密封圈的外径与外内径及挡边固定在套圈的挡边上，外密封圈是套在内密封圈上实现的。

图1 满装滚子轴承结构简图

由于密封圈的外径是金属的，它与外内径的配合是过渡配合，轴承在使用过程中发现内密封圈松动现象，影响了轴承的密封效果。如果采用过盈配合，那么密封圈势必产生变形也一样影响轴承的密封效果，造成轴承在运转过程中产生漏油问题。

3 改进后密封方法

3.1 产品结构的改进

首先对产品结构进行改进，在外圈外内径处设计一个沟槽其形状如图2 所示。内密封圈及外密封圈的结构仍然不变。

图2 改进后密封结构局部放大图

3.2 装配方法的改进

原装配方法是用手将内密封圈压入密封槽内，改进后设计了专用模具，用手扳压力机压向冲头，冲头受力后垂直向下移动，其底面的斜面迫使涨胎向四周涨开，其涨开力使得内密封圈产生变形后嵌入密封槽内，与外圈固定，如图3 所示。为使工件变形量在合理范围内和压入力较小，只设计六个点与槽内接触，如图2 所示。六个点的高度h要有一定的要求，不能高于密封槽高度，否则不仅容易损坏模具也容易将工件损坏。同时角度α也不能太大或太小。太小密封圈受冲击时不易变形。太大模具受到冲力不易控制，模具很容易突然增力将密封圈损坏，另一方面限位螺钉也要很好控制，如果行程过长密封圈变形较大时，虽然能将密封圈很好地固定，但会使工件的几何精度发生变化，模具也容易损坏。涨胎的材料采用65Mn，使得涨胎具有良好的弹性。为保证涨胎具有良好的耐磨性和稳定性，需对材料进行热处理，热处理后硬度要适中，保证在50～55HRC之间，既起到固定作用又保证模具正常使用。

图3 改进后密封圈装配简图

3.3 密封槽的加工

由于密封槽的尺寸很小且要求较为严格，为防止热处理后工件产生变形，采取淬火后硬车的方法加工密封槽。如果采用磨削加工，由于磨削空间极为窄小，磨削时不易散热极容易产生烧伤，所以只得采用硬车方法解决。

下面介绍一下刀具材料及切削参数的选择。工件在热处理后加工时，由于硬度较高，需要较大的切削力，将产生较多的热量，这些都会影响刀具的寿命。因此要求刀具有良好的耐磨性能和耐热性。对于车削淬火工件，陶瓷车刀有很高硬度和耐磨性及耐热性。经试验选择切削参数如下：机床主轴转速 n =500 r /min，走刀量 f =0.05 mm/r，车削后工件尺寸公差达到0.05mm，椭圆度达到0.01mm，达到工艺要求。