深沟球轴承密封结构的优化设计

刘兴纯，周春宇

（瓦房店轴承集团有限责任公司，辽宁 瓦房店 116300）

深沟球轴承密封结构的优化设计

刘兴纯，周春宇

（瓦房店轴承集团有限责任公司，辽宁 瓦房店 116300）

通过对深沟球轴承密封结构的优化，达到提高轴承的密封性能、降低轴承安装后启动力矩的目的；同时优化了制造过程，使产品通用性得到了提升。

深沟球轴承；密封结构；牙槽；启动力矩；漏脂

1 前言

我国坚持把建设资源节约型、环境友好型作为加快转变经济发展方式的重要着力点，在提高产品质量的同时降低耗材使用，是节约物质资源和能量资源的途径之一。各行业出于结构简化，安装便捷，易于维护及对使用环节等因素的考虑，需要选用大量的密封深沟球轴承。密封深沟球轴承不仅要求有较高的精度和使用寿命，还要保证轴承的润滑及密封性能，以适应于启动力矩小的工况条件。

2 产品存在的问题

ZWZ品牌的双密封产品分两种：接触式密封（-2RS）、非接触式密封（-2RZ、-2Z），前者启动力矩大，后者密封性能差，漏脂严重，两种结构都不能满足市场和用户的要求，表现突出的是电机行业。

3 制造过程中存在的问题

（1）密封产品设计版本较多，接触式密封和非接触式密封结构没有统一优化，套圈不通用，密封盖结构多样化，内圈不带牙槽，在制品管理麻烦等等，给制造带来很多弊端。

（2）由于密封产品的订单大多是品种多、批量小，给优化升级改造带来一定的成本压力，因此几年来一直下不定决心，但用户的抱怨和市场的强烈要求，迫使我们必须痛下决心，从2015年下半年起，率先在某电机厂尝试改型优化，收到较好的效果。

4 密封牙槽的优化设计

4.1 优化设计前

以6314系列产品为例。内圈外径为直台式密封，见图1。这种结构的密封比较简单，其密封性能对轴承零件的加工精度及密封圈的质量要求较高，防尘、抗漏脂性能较差。

-2RS的产品，橡胶盖内孔与内圈内外径是过盈配合，摩擦力矩大，同时也起不到密封不漏脂的效果；

-2RZ、-2Z的产品，盖的内孔与内圈内外径是间隙配合，漏脂严重，满足不了用户需求。

以上三种结构的套圈不通用，接到订单后需要单独配套，单独组织生产，在制品需要单独维护管理。

4.2 优化设计后性能方面的特点

（1）内圈外径带牙槽式密封，其密封性能比较优越，内圈外径带牙槽比不带牙槽的密封加长了密封曲径，不论是轴承内部油脂的漏出，还是轴承外部灰尘的进入，都必须通过一个较长的密封曲径，可有效地提高密封性能，见图 2。

（2）-2RS、-2RZ、-2Z三种结构的内、外圈通用，且内圈带牙槽，牙槽结构内角7°，外角是20°，详见图 3，既保证了牙槽车加工时的工艺性，又顾及到高速旋转温升后溢脂的情况。

图1 优化设计前的密封牙槽结构

（3）优化后内圈牙槽起到了过渡储油的作用，使得在高速旋转中少量溢出的油脂被储存在牙槽中。

（4）优化后设计的-2RS、-2RZ结构，橡胶盖间接起到了挡油溢出的作用。

（5）优化设计后的结构都是间隙配合，安装容易，提高了生产效率，同时减少密封圈与内圈外径的摩擦，降低轴承的启动力矩和损耗。

4.3 优化设计后制造方面的特点

（1）-2RS、-2RZ、-2Z优化后外圈牙槽尺寸形状一致，完全可以通用。

（2）-2RS、-2RZ、-2Z内圈带牙槽 ，尺寸形状一致，也完全可以通用。

（3）优化后的密封产品内、外圈通用后，在制品管理点赞，生产组织点赞，计划配套点赞，内圈外径加工点赞等等，好处多多。

图2 优化设计后的密封牙槽结构

图3 优化设计后密封牙槽的内角和外角

5 结束语

（1）优化设计后的3种规格产品6208-2RZ、6210-2RZ、6314-2RZ已经通过了瓦轴工程中心台架试验，效果较好，经检验，轴承的漏脂率均低于标准值（≤5%）。

（2）市场反映改型后的产品-2RS和-2RZ轴承可以通用，既满足了接触式密封轴承不漏脂的特性要求，又满足了非接触式密封轴承启动力矩、摩擦力矩小的要求，尤其是南方的一些用户响应国家节能减排的号召，用在节能电机上，满足了用户的双向需求。

（编辑：王立新）

Optimization design of seal structure of deep groove ball bearing

Liu Xingchun, Zhou Chunyu

( Wafangdian Bearing Group Co.,Ltd., Wafangdian 116300, China )

By optimizing the design of the seal structure of deep groove ball bearing, the sealing property of bearing is improved and the starting torque after installation is reduced, meanwhile, the manufacturing process is optimized so as to improve the product commonality.

deep groove ball bearing; seal structure; slot; start torque; grease leakage

TH133.33+1

A

1672-4852（2016）04-0005-02

2016-11-23.

刘兴纯（1967-），男，工程师.