8 056 37 32 164 info@techno-maxi.com.ua

Уплотнение подшипников

Все большее применение получают подшипники закрытого типа с встроенными уплотнениями. Уплотнения обеспечивают защиту подшипника от попадания инородных тел на дорожки и тела качения, а так же служат для удержания закладываемой на весь срок службы подшипника  смазки, в том случае когда повторное смазывание подшипника не предусмотрено.
Компанией SNR производятся подшипники со следующими типами встроенных уплотнений: защитными металлическими шайбами, металло-полимерные и высокоинтегрированные уплотнения. Применение различных типов уплотнений зависит от условий эксплуатации подшипникового узла. Основные факторы, которые должны учитываться при выборе подшипника с тем или иным типом уплотнения, следующие:

  • предельно допустимая скорость вращения;
  • температурный режим;
  • факторы внешнего воздействия (влага,пыль, агрессивные среды и т.п.);
  • возможность, либо невозможность подачи дополнительной смазки (в корпусных узлахвозможна подача дополнительной смазки).

Защитные металлические шайбы

Металлические шайбы  устанавливаются в канавку на наружном кольце подшипника и фиксируются не деформируя его. Шайбы изготавливаются из штампованной листовой стали. Так как шайбы не имеют контакта с внутренним кольцом подшипника, они практически не влияют на предельную скорость вращения. Но защитные свойства металлических шайб значительно уступают металло-полимерным и высокоинтегрированным уплотнениям.

1

Иллюстрация: SNR

Защитные металлические шайбы

Стандартные металлические защитные шайбы в обозначении подшипника  обозначаются буквой Z. В подшипники может встраиваться одна (Z), устанавливаемая с одной стороны, или две шайбы (ZZ) — с обеих сторон.

Установка только одной защитной шайбы  используется когда необходимо обеспечить защиту подшипника только с одной стороны или есть необходимость пересмазывания (подачи дополнительной смазки). Двухсторонняя установка — когда подшипник необходимо надежно защититьот загрязнений, а замена смазки не производится.

Лабиринтные уплотнения защитными металлическими  шайбами

Уплотнение разработано для эффективного удержания закладываемой смазки и проникновения внутрь инородных тел, при этом обеспечиваются компактные размеры. Такое уплотнение чаще всего состоит из двух близкорасположенных металлических шайб. Внутренняя шайба устанавливается на наружную обойму подшипника и удерживает смазочный материал внутри подшипника. Наружная шайба установлена на внутренней обойме и служит отражательным кольцом, при вращении отбрасывая загрязняющие тела. По защитным свойствам лабиринтные уплотнения превосходят стандартные защитные металлические шайбы, однако уступают другим типам уплотнений. Созданы для работы при высоких температурах в качестве альтернативы более дорогих уплотнений из термостойких полимеров (к примеру, фторкаучука).

1

Иллюстрация: SNR

Лабиринтные уплотнения защитными металлическими  шайбами

Лабиринтные уплотнения с металлическими шайбами в основном встраиваются в корпусные шарикоподшипники.

Металло-полимерные уплотнения с одной кромкой уплотнения

Металло-полимерные уплотнения устанавливаются в канавку на наружном кольце подшипника и плотно там закрепляются не деформируя наружное кольцо. Они изготавливаются из различных полимерных материалов и армируются штампованными стальными кольцами.

Металло-полимерные уплотнения обеспечивают высокую степень защиты от загрязнений внутренних компонентов подшипника и пластичной смазки. Однако при этом предельная скорость вращения и плавность хода ухудшается из-за контактного трения уплотнений, которые соприкасаются с внутренним кольцом кольцом.

Стандартные уплотнения в обозначении подшипника обозначаются буквами RS. В подшипники может встраиваться одно (RS), устанавливаемое с одной стороны, или два уплотнения — с обеих сторон (2RS).

1

Металло-полимерные уплотнения с одной кромкой уплотнения

Одностороннее уплотнение применяется когда необходимо обеспечить защиту подшипника только с одной стороны или есть необходимость пересмазывания (подачи дополнительной смазки). Двухстороннее уплотнение используется когда подшипник необходимо надежно защитить, а замена смазки не производится.

Металло-полимерные уплотнения с тройной кромкой уплотнения

Такое уплотнение состоит из защитной шайбы из листовой стали, к которой методом вулканизации прикреплена тройная кромка уплотнения из бутаденакрилнитрильного каучука. Подобная конструкция обеспечивает надежную защиту элементов подшипников и заложенной смазки в условиях сильных загрязнений. Однако при этом скорость вращения подшипников из-за большого контактного трения кромок уплотнения значительно уменьшается.

1

Иллюстрация: SNR

Металло-полимерные уплотнения с тройной кромкой уплотнения

Уплотнения с тройной кромкой уплотнения в основном встраиваются в корпусные шарикоподшипники.

Высокоинтегрированные уплотнения

Для удовлетворения потребности в надежной защите подшипника  от особо сильных загрязнений без изменения наружных размеров были разработаны специальные высокинтегрированные уплотнения. Эти уплотнения имеют «пакетную» конструкцию — внутри металлического кожуха расположено трехкромочное полимерное уплотнение. Специальная конструкция и использование специального полимерного материала снижает контактное трение и позволяет увеличить скорость вращения подшипника. Для повышения коррозионных свойств кожух изготавливается из нержавеющей стали.

1

Иллюстрация: SNR

Высокоинтегрированные уплотнения

Такие уплотнения обеспечивают высокую степень защиты от загрязнений, при этом имея компактные размеры и небольшое контактное трение. Но из-за сложной конструкции высокоинтергированные уплотнения имеют относительно высокую цену.

Применение нашли в основном в ступичных подшипниках автомобилей.

Сравнение защитных свойств уплотнений

Ниже приведено сравнение защитных свойств встраиваемых в подшипники SNR уплотнений.

Сравнение защитных свойств уплотнений

УплотнениеПараметры сравнения
Контактное трениеЗащита от пылиЗащита от влагиСкорость вращения подшипника
Защитные металлические шайбынетудовлетворительнаяплохаяне влияет
Лабиринтные уплотнения защитными металлическими  шайбаминетхорошаяплохаяне влияет
Металло-полимерные уплотнения с одной кромкой уплотнениябольшоеотличнаяхорошая70% от предельной скорости вращения
Металло-полимерные уплотнения с тройной кромкой уплотненияочень большоевеликолепнаяотличнаяне более 500 об/мин
Высокоинтегрированные уплотнениябольшоевеликолепнаявеликолепная50% от предельной скорости вращения

Материалы уплотнений

Встроенные уплотнения подшипников, как правило, изготавливаются из полимерных материалов и металлического штампованного листа. Тип материала может зависеть от серии и размера подшипника, а также предъявляемых к нему требований.
Металлические защитные шайбы изготавливаются из штампованного стального листа. Для работы в нормальных условиях — из стандартной стали. В коррозионных условиях — из нержавеющей стали.

Широко применяемым полимерным материалом при изготовлении встроенных уплотнений является синтетическая резина на основе бутадиенакрилнитрильного каучука (NBR), которая заменила ранее используемые неопреновые полимеры. Бутадиенакрилнитрильный каучук представляет собой сополимер акрилнитрила и бутадиена обладает хорошей устойчивостью к воздействию большего числа  сред:

  • большинство минеральных масел и пластичных смазок на минеральной основ;
  • обычные виды топлива: бензин, дизельное топливо и мазуты;
  • животные и растительные масла и жиры;
  • горячая вода;
  • слабые растворы солей и кислот.

Интервал допустимых рабочих температур от –30 до +110 °C. При более высоких температурах уплотнения становятся твердыми и ломкими.
Для работы в химически активной среде и при высоких температурах применяются полимеры на основе фторкаучуков. Уплотнения из данных материалов стойки к старению и воздействию озона и имеют весьма малую газопроницаемость. Они имеют исключительно высокие характеристики износостойкости даже в неблагоприятных условиях окружающей среды и способны выдерживать температуру до +200 °C.

Фторкаучуки устойчивы к воздействию почти всех типов масел и гидравлических жидкостей, топлива и смазочных материалов, кислот и оснований, а также ароматических углеводородов, которые вызывают повреждение уплотнений, изготовленных из других материалов.

Интервал допустимых рабочих температур от –40 до +200 °C. При более высоких температурах (свыше 300°С) фторкаучуки начинают выделять токсичные фторсодержащие испарения, кроме того, однажды нагретые до высоких температур такие уплотнения опасны даже после их охлаждения.  Поэтому нагрев свыше 300  °C должен быть исключен.

Сравнение свойств материалов уплотнений

ПараметрCинтетическая резина (NBR) Фторкаучук (VITON)
Термостойкость110°С200°С
Низкотемпературная гибкость (макс.)-50°С-50°С
Трениеo*o
Сопротивление износуx**o
Старение от действия солнечных лучейxo
Старение от окисленияxo
Стойкость к воздействию смазочных материалов на минеральной основеoo
Стойкость к воздействию смазочных материалов на синтетической основеxo
Стойкость к химическим реагентамxo
Водостойкостьoo

Примечание:

* o — хорошо;

** x — плохо.