Уплотнения резиновыми кольцами и контактными стальными шайбами

Резиновые кольца (рис. 9) применяются для уплотнения опор качения, работающих как на консистентной, так и на жидкой смазке при окружных скоростях не более 2,5 м/с при небольшой запыленности окружающей среды. Допускаемая температура ≤ 100°, шероховатость поверхности вала или корпуса в зоне трения R_a = 0,63 мкм, твердость 30...50 HRC_Э.

Кольцо размещается в канавке на валу (исполнение 1) либо в корпусе (исполнение 2), размеры которой обеспечивают ее деформирование для обеспечения уплотнения (рис. 9, е).

На рис. 9, а, б показана герметизация соединения втулки с валом. Кольцо устанавливается в кольцевую проточку вала или втулки. Хороший уплотняющий эффект дает применение конической поверхности для установки колец. Установка резинового кольца на конической втулке (рис. 9. г) позволяет увеличить предельную скорость до 5 м/с для жидкой смазки и до 4 м/с - для консистентной.

Наклонная установка резинового кольца (рис. 9, д) способствует повышению уплотняющего эффекта и его долговечности. Угол наклона кольца выбирается по соотношению tga ≥ d₁/d₂, где d₁ - диаметр сечения резинового кольца, d₂ - его внутренний диаметр. Наклон кольца создает условия для отбрасывания смазки и смазывания поверхности вала, расположенной под кольцом.

Рис. 9. Уплотнение резиновыми кольцами

На рис. 10 показано уплотнение упругими стальными контактными шайбами. Они применяются в основном при консистентной смазке подшипников и скоростях скольжения не более 5 м/с. Температура их работы ограничивается температурой плавления смазки (100...200°С). Основное достоинство таких уплотнений - компактность узла.

Толщина шайб в зависимости от их размеров составляет 0,3...0,5 мм, а торцевая грань шайб выступает за их плоскость на 0,5...0,6 мм, что создает после закрепления шайб достаточную силу прижатия рабочей грани шайбы к торцу кольца подшипника. Упругая шайба либо прижимается с натягом к торцу внутреннего кольца подшипника и, вращаясь вместе с ним, скользит по торцу его наружного неподвижного кольца - исполнение 1 (рис. 11), либо прижимается крышкой к горцу неподвижного наружного кольца подшипника и скользит по торцу его внутреннего вращающегося кольца - исполнение 2 (рис. 11).

При этом уплотнительные шайбы могут обеспечивать защиту подшипника с обоих его сторон (рис. 10, а) или с одной (рис. 10, б). Для поджима шайб используются также разъемные разрезные пружинные кольца (рис. 10, в). В этом случае между уплотнительной упругой шайбой 1 и разрезным пружинным кольцом 3 устанавливается промежуточное кольцо 2. Возможен также поджим упругой шайбы за счет посадки ее на конусную поверхность втулки или крышки (рис. 10, г).

Рис. 10. Уплотнение стальными уплотнительными шайбами

Рис. 11. Стальные контактные уплотнительные шайбы

Эффективность уплотнения повышается при использовании упругих шайб с выступающим контактным пояском, прорезающим в кольце подшипника кольцевую канавку. Рекомендуется устанавливать кольцо подшипника к скользящей по нему упругой шайбе немаркированным торцом. Стальные уплотнительные шайбы не рекомендуется применять для самоустанавливающихся подшипников со значительной осевой игрой. Конструкция шайб приведена на рис. 11.