深溝球軸承密封圈脫落的原因分析及改進

夏奇志

(無錫市華通微型軸承廠 技術部，江蘇 無錫 214037)

密封深溝球軸承應用十分廣泛，在工作過程中不允許出現漏脂，密封圈與外圈間相對轉動(俗稱竄蓋)及密封圈脫落的現象。然而在實際工作中，時有密封圈從外圈密封槽脫落的問題。在此，以6000-2RS密封深溝球軸承為例，分析密封圈脫落的原因并找出改進措施，期望能對軸承設計、工藝和檢驗人員提供借鑒。

1 密封槽及原密封圈外唇口結構

外圈密封槽結構如圖1所示，其改進前相關參數見表1。原密封圈外唇口結構如圖2所示，其相關參數見表2。

圖1 外圈密封槽結構圖

圖2 原密封圈外唇口結構圖

表1 外圈密封槽的相關參數

表2 密封圈外唇口相關參數

2 原因分析

6000-2RS軸承工作時，由于轉速較高，潤滑脂高速流動，在軸承密封腔內產生一定的壓力，導致密封圈從密封槽內脫落，使軸承失效。原密封圈在軸承上進行多次安裝試驗，雖然可以順利地進入外圈密封槽中，而且也沒有出現翹蓋等現象，但用手旋轉密封圈，發現密封圈可以在密封槽內輕易地轉動，同時用較小的推力，就可以把密封圈從密封槽內推出。上述情況結合密封槽及密封圈的結構可以看出，在原設計中有4個方面導致密封圈外唇口的強度不足，在其承受較小的壓力時就會從外圈密封槽內脫落。這4個方面為：(1)外圈密封槽的寬度B1偏小，導致相應的密封圈外唇口的厚度B2偏薄；(2)密封圈外唇口的寬度L2偏寬；(3)密封圈的導向角θ偏大；(4)密封圈的彈性槽R偏深。

針對以上情況，必須重新設計密封件配合部分的結構參數，增加密封圈外唇口的強度，從而提高其承受壓力的能力。

3 改進后的結構

外圈密封槽改進后的結構參數見表1。改進后的密封圈外唇口的結構如圖3所示，其結構參數見表2。改進設計中，主要是增加了密封圈外唇口的厚度B2，并修改確定了θ和β角、倒角C及彈性槽R的大小；同時，也修改了外圈密封槽的各尺寸參數。使用自制的拉力測試裝置進行密封圈耐受壓力試驗，改進后的產品比原產品所能承受的壓力增加了30%左右,密封圈的強度得到顯著加強，保證了密封圈順利裝入外圈密封槽且不出現“翹蓋”、“竄蓋”等現象。

圖3 改進后密封圈外唇口結構圖

4 結束語

改進后的產品經過現場裝配和用戶批量使用，效果良好，基本沒有再出現密封圈脫落的質量問題，滿足了客戶的使用要求。