帶防塵蓋密封深溝球軸承性能試驗分析

張偉

(國家軸承質量監督檢驗中心，河南 洛陽 471039)

密封深溝球軸承(以下簡稱密封軸承)的主要結構形式為帶橡膠密封圈密封軸承和帶防塵蓋密封軸承。軸承行業對帶橡膠密封圈密封軸承性能研究較多，已形成系列技術標準；而對帶防塵蓋密封軸承的試驗研究較少，沒有形成相關的技術條件和試驗規范，這給生產企業產品檢驗、用戶驗收和行業監督抽查等造成不便。

下文通過對帶防塵蓋密封軸承防塵、漏脂及溫升等性能的試驗分析，為制訂帶防塵蓋密封軸承技術條件及試驗規程提供技術數據。

1 試驗軸承

試驗軸承樣品選擇國內、外5個企業11個型號共27組帶防塵蓋密封軸承，見表1。

表1 帶防塵蓋密封軸承樣品

2 試驗方案

表2為帶防塵蓋密封軸承(2Z型)和帶橡膠密封圈密封軸承(接觸式-2RS型和非接觸式-2RZ型)脂潤滑極限轉速。

表2 帶防塵蓋密封軸承、帶橡膠密封圈密封軸承脂潤滑極限轉速n0 r/min

2.1 試驗方案1

帶防塵蓋密封軸承(2Z型)防塵、漏脂試驗轉速n取相同2Z型軸承極限轉速n0的30%，溫升試驗轉速n取相同2Z型軸承極限轉速n0的75%。試驗方案見表3。

表3 帶防塵蓋密封軸承試驗方案1

2.2 試驗方案2

帶防塵蓋密封軸承的極限轉速相當于開式深溝球軸承的極限轉速，其極限轉速要比帶橡膠密封圈密封軸承高許多，為此調整帶防塵蓋密封軸承的試驗轉速與帶橡膠密封圈密封軸承的試驗轉速基本一致。

將表3帶防塵蓋密封軸承(2Z型)防塵、漏脂性能試驗轉速n取相同2Z型軸承極限轉速n0的20%，溫升試驗轉速n取相同2Z型軸承極限轉速n0的50%，漏脂、溫升性能試驗載荷同表3。其試驗方案見表4。

表4 帶防塵蓋密封軸承試驗方案2

由表4可以看出，試驗方案2的帶防塵蓋密封軸承(2Z型)試驗轉速與帶橡膠密封圈密封軸承性能試驗轉速相當。

2.3 試驗流程

對每個型號每一組軸承均分別進行兩種方案的試驗，對比其試驗結果。即每一組軸承防塵、漏脂、溫升性能均試驗8套軸承，表3(高速條件，方案1)和表4(低速條件，方案2)各試驗4套軸承。

3 試驗驗證

參照JB/T 8571—2008標準，并按照上述試驗方案分別進行試驗。

3.1 帶防塵蓋密封軸承溫升性能試驗

帶防塵蓋密封軸承溫升性能試驗共試驗11個型號，27批，212套軸承，試驗結果見表5。判定標準參照非接觸式帶橡膠密封圈密封軸承溫升性能判定指標，溫升不大于45 ℃為合格。

由表5可知：

這是一個典型的描寫語體段落，第一個小句“女人的鞋是雙布鞋”是對鞋進行判斷，而后面的形容詞謂語句則是典型的描寫語體句型。

(1)低速試驗(試驗轉速0.5n0)中，國內軸承試驗22批/88套軸承，套合格率(76/88)86.4%；國外軸承試驗5批/20套軸承，套合格率(20/20)100%；平均合格率(96/108)88.9%；

(2)高速試驗(試驗轉速0.75n0)中，國內軸承試驗22批/88套軸承，套合格率(63/88)71.6%；國外軸承試驗4批/16套軸承，套合格率(12/16)75%；平均合格率(75/104)72%。

表5 帶防塵蓋密封軸承溫升性能試驗結果

3.2 帶防塵蓋密封軸承漏脂性能試驗

帶防塵蓋密封軸承漏脂性能試驗共試驗10個型號22批，結果見表6。判定標準參照非接觸式帶橡膠密封圈密封軸承漏脂性能判定指標，漏脂率不大于10%為合格。

表6 帶防塵蓋密封軸承漏脂性能試驗結果

由表6可知：

(1)低速試驗(試驗轉速0.2n0)中，國內軸承試驗18批/72套軸承，套合格率(65/72)90.3%；國外軸承試驗4批/16套軸承，套合格率(16/16)100%；套平均合格率(81/88)92%;

(2)高速試驗(試驗轉速0.3n0)中，國內軸承試驗18批/72套軸承，套合格率(66/72)91.7%；國外軸承試驗4批/16套軸承，套合格率(15/16)92.75%；套平均合格率(81/88)92%;

(4)13批填脂量為軸承有效空間容積25%～40%的軸承中9批漏脂率合格；9批填脂量不在上述推薦填脂量范圍的軸承中6批漏脂率合格。

3.3 帶防塵蓋密封軸承防塵性能試驗

帶防塵蓋密封軸承防塵性能試驗轉速初始選定為軸承極限轉速的20%(0.2n0)和30%(0.3n0)，填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.4%～0.7%，試驗結果很不理想，不論是國外軸承還是國內軸承，試驗后潤滑脂幾乎全部變黑，無法對軸承的防塵性能進行合理的評定。

為此重新調整防塵性能試驗方案，按試驗轉速0.2n0，填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.2%～0.4%，選擇部分軸承進行防塵性能試驗，并按非接觸式密封軸承的防塵性能標準進行評定，即灰塵侵入量不超過80 000個/cm3為合格。共試驗6個型號，8批，46套軸承，試驗結果見表7。

表7 防塵性能試驗結果

由表7可知：

(1)低速試驗(試驗轉速0.2n0)中，試驗軸承6批/38套，套合格率(30/38)78.9%；

(2)高速試驗(試驗轉速0.3n0)中，試驗軸承2批/8套，套合格率(4/8)50%。

4 結果分析與評定標準

4.1 溫升性能試驗

軸承低速試驗較高速試驗溫升合格率高，同一轉速下國外軸承較國內軸承溫升合格率高。軸承高速試驗溫升比低速試驗溫升高。

由此規定溫升性能試驗轉速為0.5n0，溫升性能合格的判定指標與非接觸式密封軸承相同，不大于45℃為合格。

4.2 漏脂性能試驗

軸承低速試驗與高速試驗漏脂合格率基本一致，同一轉速下國外軸承比國內軸承漏脂合格率高。高速試驗軸承漏脂明顯較多，填脂量在推薦填脂量(軸承有效空間容積的25%～40%)范圍內，軸承的漏脂試驗合格率較高。

由此規定漏脂性能試驗轉速為0.2n0，漏脂性能合格的判定指標為漏脂率不大于10%為合格。

4.3 防塵性能試驗

當填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.2%～0.4%時，低速試驗較高速試驗防塵合格率高。

由此規定防塵性能試驗轉速為0.2n0，填灰量為灰塵箱有效空間容積的0.2%～0.4%，軸承內部灰塵侵入顆粒數不大于80000個/cm3為合格。

5 結束語

帶防塵蓋密封軸承參照非接觸式帶橡膠密封圈密封軸承的試驗方法進行試驗，但需對試驗條件及判定標準作適當調整，并按照這一原則進行了帶防塵蓋密封軸承的3項性能試驗。

由于帶防塵蓋密封軸承的結構特性，防塵蓋內徑與軸承內圈外徑圓柱表面接觸處有一定的間隙，故工作時溫升較低，溫升性能良好，但防止內部潤滑脂泄漏的能力及防止外部灰塵侵入的能力較差，即漏脂性能及防塵性能較差。