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

Уплотнение Параметры сравнения
Контактное трение Защита от пыли Защита от влаги Скорость вращения подшипника
Защитные металлические шайбы нет удовлетворительная плохая не влияет
Лабиринтные уплотнения защитными металлическими  шайбами нет хорошая плохая не влияет
Металло-полимерные уплотнения с одной кромкой уплотнения большое отличная хорошая 70% от предельной скорости вращения
Металло-полимерные уплотнения с тройной кромкой уплотнения очень большое великолепная отличная не более 500 об/мин
Высокоинтегрированные уплотнения большое великолепная великолепная 50% 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

Параметр Cинтетическая резина (NBR)  Фторкаучук (VITON)
Термостойкость 110°С 200°С
Низкотемпературная гибкость (макс.) -50°С -50°С
Трение o* o
Сопротивление износу x** o
Старение от действия солнечных лучей x o
Старение от окисления x o
Стойкость к воздействию смазочных материалов на минеральной основе o o
Стойкость к воздействию смазочных материалов на синтетической основе x o
Стойкость к химическим реагентам x o
Водостойкость o o

Примечание:

* o — хорошо;

** x — плохо.