左傳偉

(浙江五洲新春集團(tuán)有限公司，浙江 新昌 312500)

1 圓盤耙軸承用密封蓋

圓盤耙軸承安裝于農(nóng)業(yè)機(jī)械的圓盤耙上，使用環(huán)境比較惡劣，需要軸承具有良好的密封性能[1]。泥漿試驗(yàn)需達(dá)到75 h以上而軸承油脂輕度污染[2]。為達(dá)到這一要求，在進(jìn)行軸承的密封設(shè)計(jì)時(shí)，采用了多唇密封方式，多唇密封的密封性能好，能滿足使用要求，但同時(shí)也大大提高了軸承的旋轉(zhuǎn)扭矩。較大的旋轉(zhuǎn)扭矩，需要軸承密封件具有較高的強(qiáng)度，因此，設(shè)計(jì)時(shí)通常采用0.8 mm的優(yōu)質(zhì)板材內(nèi)掛帶有三唇結(jié)構(gòu)的密封件[3]，結(jié)構(gòu)如圖1所示。這種密封結(jié)構(gòu)能達(dá)到良好的密封效果，但其裝配時(shí)又會(huì)出現(xiàn)一系列的問題。

圖1 密封蓋結(jié)構(gòu)示意圖

2 密封蓋裝配常見問題及采取措施

2.1 密封蓋塌陷

2.1.1 產(chǎn)生原因

密封蓋(沖壓)裝配如圖2所示，其產(chǎn)生塌陷的主要原因?yàn)椋?/p>

圖2 密封蓋(沖壓)裝配示意圖

(1)沖壓時(shí)所加壓力太大；

(2)防塵槽處的倒角R1偏大，使軸承密封蓋處的臺(tái)階變窄；

(3)密封蓋 7°角直邊處拐角R2偏大，使密封蓋與外圈防塵槽接觸面積減小。

2.1.2 解決方法

(1)在保證密封蓋能沖壓緊的情況下適當(dāng)減小壓力。

(2)增大直邊角度(由7°改成12°)。

根據(jù)沖壓過程的受力分析(圖3)，在沖壓力保持不變的情況下，增大α角可以增大徑向分力，使密封蓋在較大徑向分力的作用下盡可能與防塵槽配合緊密。但是，F(xiàn)a不變的情況下，α角增大會(huì)使Fr變大，此時(shí)要求必須對(duì)裝配模做相應(yīng)的調(diào)整，以防止出現(xiàn)密封蓋打轉(zhuǎn)的情況。

圖3 沖壓受力分析示意圖

2.2 密封蓋打轉(zhuǎn)或高壓注脂不合格

2.2.1 產(chǎn)生原因

(1)密封蓋的厚度不夠；

(2)密封蓋的直邊高度不夠；

(3)裝配壓力不夠；

(4)裝配模與密封蓋間的間隙過大；

(5)裝配模限位深度偏大。

2.2.2 解決方法

密封蓋設(shè)計(jì)時(shí)除了要考慮其裝配是否能壓緊外，還要考慮密封蓋厚度增大對(duì)外圈外徑圓度的影響。因此，除了圓盤耙軸承再潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)的軸承密封蓋厚度為0.8 mm外，其余軸承密封蓋厚度基本仍維持在0.5～0.6 mm。另外，密封蓋直邊高度主要根據(jù)防塵槽的深度設(shè)計(jì)，為使密封蓋盡可能通用，直邊高度對(duì)于個(gè)別型號(hào)的槽高來說顯得偏矮，但只要槽形一樣，完全可以通過模具的調(diào)整來改善沖壓質(zhì)量[4]。

具體解決措施為：

(1)增大沖壓時(shí)的壓力。

(2)密封蓋的口徑尺寸D2與模具限位尺寸D3(圖4)間的配合間隙盡可能小，但間隙太小容易造成模具切密封蓋直邊而影響外觀，因此，建議D2-D3=0.03～0.05 mm。

圖4 沖壓模示意圖

(3)降低模具限位深度H(圖5)。如果模具的限位深度太大，密封蓋將壓不緊。因?yàn)樵诿芊馍w變形過程中，模具的H尺寸已經(jīng)與密封蓋發(fā)生干涉，直邊高度處的材料不再發(fā)生變形，從而出現(xiàn)壓不緊的情況。模具的尺寸需滿足H=h-s-(1.5～2)，其中H為模具深度，h為密封蓋直邊高度，s為密封蓋板厚。

圖5 密封蓋與槽配合示意圖

(4)如果上述方法仍不能解決問題，可以采取將裝配模的限位處修磨出一定的角度(建議為10°)，如圖6所示。有一定角度的裝配模增加了徑向分力，有助于密封蓋裝配到位，但該模具的缺點(diǎn)是磨損較快，在生產(chǎn)過程中要時(shí)刻注意觀察。

圖6 帶角度的裝配模局部放大圖

3 結(jié)束語

針對(duì)密封蓋裝配出現(xiàn)的問題，采取上述措施后密封蓋一次裝配合格率達(dá)到98%以上，圓盤耙軸承密封性能良好，完全能夠達(dá)到泥漿試驗(yàn)75 h而內(nèi)部油脂基本無污染的要求。