深沟球轴承防尘盖的改进设计

池海凤，庞伟，纪云巧，王建军，陈明浩

(瓦房店轴承集团有限责任公司 技术中心，辽宁 瓦房店 116300)

带有防尘盖的深沟球轴承广泛用于汽车、电动机、泵类等领域。防尘盖本身的防尘性、牢固性直接影响主机的使用寿命及性能，因此结构合理的防尘盖对于轴承至关重要。常规的防尘盖按照洛阳轴承研究所出版的ZY—83《向心球轴承设计方法》设计。该设计中防尘盖为钢板冲压型，防尘盖装入轴承时需要采用特殊工装进行压装。在压装过程中，靠防尘盖外径面的塑性变形将其压靠到轴承外圈的密封槽内。由于外圈热处理后密封槽变形尺寸增大(密封槽车削后不再加工)且防尘盖加工精度低，因此防尘盖铆压后可能出现形状不稳定、压靠不实、铆合不良等问题，并在使用过程中随着主轴的旋转而与外圈脱离，产生掉盖现象。为了解决这一难题，综合密封圈及防尘盖的设计理论，对防尘盖进行了结构改进。

1 常规的防尘盖结构

常规的防尘盖由钢板冲压而成，其一般加工工艺流程为：剪料→切料、开槽→打字→成形→卷边→外观处理，检查合格后的防尘盖再装入轴承内。改进前的防尘盖结构与装配图如图1所示。

图1 改进前的防尘盖结构与装配图

在设计上，成品防尘盖外径略小于外圈密封槽开口尺寸，采用间隙配合，防尘盖在外圈密封槽内可自由转动。通过在压力机上用带有45°斜面的工装压在防尘盖卷边处，使防尘盖外径面产生塑性变形，压靠到外圈密封槽内。

设计上要求压装后轴承外圈与防尘盖不能有相对转动，但由于铆合不良、振动、腐蚀等因素，轴承运行一段时间后往往会发生掉盖现象。

2 改进后的防尘盖

依据轴承使用工况，借鉴密封圈及防尘盖的设计思路与经验，将防尘盖卷边结构改进为密封圈的外唇结构，如图2所示。

图2 改进后的防尘盖结构与装配图

外唇采用有较好弹性变形及耐腐蚀性的丁腈橡胶，并增加“匚”形减压槽[1](图2)。改进后，当防尘盖外径面与外圈密封槽口存在较大过盈量时，防尘盖外径面易在载荷的作用下产生变形。因而，该种设计一般通过手工即可将防尘盖装入轴承密封槽内。

当防尘盖的外唇装入外圈密封槽后，通过密封槽的轴向过盈控制防尘盖的圆周运动；而在防尘盖与密封槽之间采取间隙设计，防止因其过盈量过大而导致防尘盖安装不到位。

为保证防尘盖的稳固性，将新型防尘盖钢板冲压部分设计为带密封圈的钢骨架。钢骨架与橡胶通过“冂”形结构紧密连接在一起(图2中A处)。

通过改进设计，新型防尘盖抗腐蚀性和防振性得到极大提高。用弹性过盈代替常规防尘盖的刚性过盈，解决了常规设计中防尘盖易脱落现象。采用手工安装，极大地缩短了生产周期。对于一些超薄系列，还消除了由于不均匀的刚性过盈导致的轴承外圈的椭圆变形。

采用该结构的防尘盖要注意环境温度。在超过120 ℃的高温情况下，防尘盖外唇材料应选择耐高温的橡胶，如氟橡胶(耐温可达到250 ℃)。但一般情况下轴承使用温度小于120 ℃，采用丁腈橡胶的防尘盖可满足要求。

3 结束语

改进结构用于6212-ZN带盖产品的设计，用于某公司汽车的重要部件。经用户装机使用证明，轴承质量可靠，性能稳定，无掉盖现象，完全满足用户的使用要求。橡胶与防尘盖结合的新型防尘盖设计理念值得推广。