Уплотнения подвижных соединений
ЛАБИРИНТНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
Уплотняющее
действие лабиринтного устройства
основано на создании малого зазора
сложной извилистой формы между
вращающимися и неподвижными деталями
узла. Зазор заполняют пластичной или
жидкой смазкой.
Лабиринтные
уплотнения (табл. 27) имеют значительные
преимущества перед фетровыми и
манжетными:
малое
внутреннее трение смазки,
неизнашиваемость
деталей,
простота в
эксплуатации,
неограниченность
окружных скоростей вала (но при больших
скоростях может быть выбрасывание смазки
из зазоров).
Лабиринтные
уплотнения применяют для защиты от
вытекания смазки и попадания в нее влаги
и грязи из внешней среды, чаще в
комбинации с уплотнениями других типов.
Больше двух канавок делают при особо
высоких требованиях защиты и тяжелых
условиях эксплуатации.
ЗАЩИТНЫЕ ШАЙБЫ
На рис. 17 изображена неподвижная защитная шайба; ее уплотняющее действие незначительно. Шайбу применяют в узлах, работающих на пластичных смазках при окружной скорости не более 5 м/с.
На рис. 18 приведена вращающаяся шайба; она под влиянием возникающих центробежных сил отбрасывает попадающие на нее масло или посторонние вещества. Действие этой шайбы более эффективно по сравнению с неподвижной и тем сильнее, чем выше окружная скорость шайбы. Применяют для любых смазок; для жидкой смазки при окружной скорости не менее 5 м/с.
27. Основные размеры лабиринтных уплотнений, мм
d |
е |
d |
е |
d |
е |
d |
е |
|||
10; 15; 20; |
0,2
|
45; 50; 55; |
0,3
|
85; 90; 95; |
0,4
|
120; 130; |
0,5
|
|||
25; 30; 35; |
60; 65; 70; |
100; 105; |
140; 150; |
|||||||
40 |
75; 80 |
110 |
160; 170 |
МАСЛООТКАЧИВАЮЩИЕ КАНАВКИ
28. Основные размеры маслооткачивающих каавок, мм
Номинальный диаметр D |
Отклонение отверстий |
Втулка является подшипником |
Втулка |
Шаг |
Число ходов |
b |
t |
Отклонение вала |
|||||||
е8 |
е9 |
||||||
10-18 |
+0,019 |
-0,030 |
-0,045 |
3 |
1 |
1 |
0,5 |
-0,055 |
-0,075 |
5 |
|||||
18-30 |
+0,023 |
-0,040 |
-0,060 |
7 |
2 |
||
-0,070 |
-0,095 |
10 |
|||||
30-50 |
+0,027 |
-0,050 |
-0,075 |
7 |
1,5 |
1 |
|
-0,085 |
-0,115 |
10 |
2 |
||||
50-80 |
+0,030 |
-0,065 |
-0,095 |
10 |
3 |
1,5 |
|
-0,105 |
-0,145 |
14 |
2 |
||||
80-120 |
+0,035 |
-0,080 |
-0,120 |
16 |
4 |
2 |
|
-0,125 |
-0,175 |
24 |
Уплотнение при
помощи спиральных маслооткачивающих
канавок (табл. 28) не обладает
герметичностью, но препятствует
вытеканию наружу масла, принудительно
прогоняет его в нужном направлении. Такое
уплотнение применяют при большой частоте
вращения (не менее 5 м/с) вала или втулки с
постоянным направлением вращения и при
незначительном количестве подаваемого
масла.
Направление канавок
зависит от направления вращения вала.
Если вал вращается по часовой стрелке, то
направление канавок на валу будет правое,
а на втулке - левое. Если вал вращается
против часовой стрелки, направление
канавок будет противоположным:
на валу - левое, на
втулке - правое.
Направление вращения
вала определяют, смотря на него со
стороны масляной ванны.
МАСЛООТРАЖАТЕЛЬНЫЕ КОЛЬЦА И КАНАВКИ
Для
предотвращения утечки жидкой смазки
широко используют маслоотражательные
кольца (табл. 29) и канавки на валах (рис. 19).
Смазка, вытекающая из
корпуса, попадает на отражательное
кольцо или в канавку и центробежной силой
отбрасывается в полость крышки корпуса,
откуда возвращается в корпус
по специально предусмотренному для этого
каналу. Маслоотражательные кольца
выполняют за одно целое с валом (рис. 19, а),
устанавливают в
канавку на валу (рис. 19, б)
или укрепляют на нем.
29. Основные размеры маслоотражательных колец, мм
D (по H8) | D1 | D2 | a | b | c | d | |
50 60 70 80 90 |
70 80 90 100 110 |
110 110 120 130 140 |
2 | 16 | 6 | М6 | |
100 110 125 |
125 135 150 |
160 170 185 |
5 | 19 | 7 | М6 |
Маслооотражательные
канавки бывают одинарными (рис. 19, в) и
двойными (рис. 19, г).
Эти уплотнения
работают в узлах, смазываемых жидкими
маслами; наиболее эффективны при высоких
окружных скоростях (не менее 7 м/с). Для
маслоотражательных устройств характерны
простота конструкции, отсутствие трения
и износ деталей уплотнения.
КОМБИНИРОВАННЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
Комбинированные
уплотнения (рис. 20-24) представляют собой
комбинацию уплотнений различных типов.
Их часто применяют в ответственных
конструкциях и при особо тяжелых
условиях эксплуатации. Ниже приведены
примеры таких уплотнений:
фетровое кольцо и
отражательный фланец, отбрасывающий
масло в полость крышки (рис. 20);
фетровое кольцо и
лабиринт (рис. 21);
лабиринтно-канавочно-войлочное
уплотнение (рис. 22);
жировое (пластичная
смазка подается в лабиринт через каналы)
и канавочно-войлоч-ное уплотнение (рис. 23);
уплотнение крышкой,
поверхность которой одновременно
работает как центробежное кольцо (рис. 24).
РЕЗИНОВЫЕ АРМИРОВАННЫЕ
МАНЖЕТЫ ДЛЯ ВАЛОВ
(по ГОСТ 8752-79 в ред. 1991
г.)
Резиновые
армированные однокромочные манжеты с
пружиной предназначены для уплотнения
валов. Манжеты работают в минеральных
маслах, воде, дизельном топливе при
избыточном давлении до 0,05 МПа, скорости
до 20 м/с и температуре от -60 до +170 °С в
зависимости от группы резины.
Типы и основные
размеры. Манжеты
изготовляют двух типов: I - однокромочные;
II - однокромочные с пыльником.
Манжеты типа I
предназначены для предотвращения
вытекания уплотняемой среды. Манжеты
типа II предназначены для предотвращения
вытекания уплотняемой среды и защиты от
проникания пыли.
Манжеты изготовляют в
двух исполнениях: 1 - с механически
обработанной кромкой; 2- с формованной
кромкой.
Манжеты 2-го
исполнения изготовляют по согласованию
между изготовителем и потребителем.
30. Основные размеры резиновых армированных манжет, мм
Диаметр |
D |
Н |
h1, |
Диаметр |
D |
Н |
h1, |
|
1-го ряда |
1-го ряда |
|||||||
6; 7; 8; 9 |
22 |
7 |
10 |
60 |
85 |
10 |
14 |
|
10; 11 |
26 |
7 |
10 |
63; 65 |
90 |
10 |
14 |
|
12; 13; 14 |
28 |
7 |
10 |
70; 71 |
95 |
10 |
14 |
|
15 |
30; 32 |
7 |
10 |
75 |
100 |
10 |
14 |
|
16 |
30; 35 |
7 |
10 |
80 |
105 |
10 |
14 |
|
17 |
32 |
7 |
10 |
85 |
110 |
12 |
16 |
|
18; 19; 20 |
35 |
7 |
10 |
90; 92; 95 |
120 |
12 |
16 |
|
20; 21; 22 |
40 |
10 |
14 |
100 |
125 |
12 |
16 |
|
24 |
40 |
7 |
10 |
105 |
130 |
12 |
16 |
|
25 |
42 |
10 |
14 |
110 |
135 |
12 |
16 |
|
26 |
45 |
10 |
14 |
115 |
145 |
12 |
16 |
|
28 |
50 |
10 |
14 |
120 |
145; 150 |
12 |
16 |
|
30; 32 |
52 |
10 |
14 |
125 |
155 |
12 |
16 |
|
35; 36 |
58 |
10 |
14 |
130 |
160 |
15 |
20 |
|
38 |
52 |
7 |
10 |
140 |
170 |
15 |
20 |
|
38 |
58 |
10 |
14 |
150 |
180 |
15 |
20 |
|
40 |
60; 62 |
10 |
14 |
160 |
190 |
15 |
20 |
|
42 |
62 |
10 |
14 |
170 |
200 |
15 |
20 |
|
45 |
65 |
10 |
14 |
180 |
220 |
15 |
20 |
|
48; 50 |
70 |
10 |
14 |
190 |
230 |
15 |
20 |
|
52 |
75 |
10 |
14 |
200 |
240 |
15 |
20 |
|
55; 56; 58 |
80 |
10 |
14 |
|
|
|
|
Основные размеры
манжет должны соответствовать указанным
в табл. 30.
ГОСТ 8752-79
предусматривает также: d свыше 200 до 480
мм; ряды 2; 3 и 4.
Манжеты по ряду 1
предназначены для предпочтительного
применения во всех отраслях
машиностроения.
Манжеты по ряду 2
допускается применять в дополнение к
ряду 1 для автомобильной промышленности и
изделий специального назначения.
Манжеты по ряду 3
допускается применять в дополнение к
ряду 1 только для авиационной
техники.
Манжеты по ряду 4
допускается применять в дополнение к
ряду 1 только для комплектации импортного
оборудования.
Для машин и узлов,
находящихся в эксплуатации и в серийном
производстве, допускается изготовлять
манжеты с основными размерами, не
предусмотренными ГОСТ 8752-79, по рабочим
чертежам, утвержденным в установленном
порядке.
Условное обозначение
манжет с пружиной строится по следующей
структуре:
Рис. 25. Диаграмма
выбора резины:
I - резины 1-й и 3-й групп;
II - 4-й группы;
III - 5-й и 6-й групп
Примечания к диаграмме:
1. Для серийных манжет типа II, выпускаемых
по согласованным
чертежам, скорости должны быть снижены
на 30-50 %.
2. Допускается применять резины 1
- 3-й групп в зоне II без
гарантий, указанных в
разделе 8 ГОСТ 8752-79.
Пример обозначения манжеты типа 1, исполнения 1 для вала диаметром 60 мм с наружным диаметром 85 мм из резины группы 1:
Манжета 1.1-60x85-1 ГОСТ 8752-79/номер чертежа
Технические
требования. 1. Манжеты должны
изготовляться в соответствии с
требованиями настоящего стандарта по
отраслевым стандартам,
рабочим чертежам и технологическим
регламентам, утвержденным в
установленном порядке. Каркасы и пружины
должны изготовляться по отраслевым
стандартам или рабочим чертежам,
утвержденным в установленном порядке.
2. В зависимости от
условий работы манжет группу резины
выбирают по диаграмме (рис. 25) и следующим
данным в табл. З0а.
З0а. Условия выбора резины
Тип |
Группа |
Нижний темпе- |
Температура уплотняемой среды, °С |
||||||||
Минеральные масла |
Смазка на основе
минераль- |
Дизель- |
Углево- |
Вода (питьевая, техни- |
Тормоз- |
||||||
мотор- |
Транс- |
гипоид- |
соля-
|
||||||||
Бутадиен- |
1 |
-45 |
+100 |
+100 |
+80 |
+90 |
+90 |
- |
- |
С |
- |
Фтор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Силико- |
6 |
-55 |
+150 |
+130 |
+130 |
С |
С |
С |
- |
С |
С |
Примечания:
1. ГОСТ 8752-79 предусматривает также
группы резины 5 и 6. |
3. Для работы в
условиях Крайнего Севера манжеты
рекомендуется изготовлять из резины
групп 3, 6.
4. Не допускается
разъем пресс-форм по рабочей кромке и
поверхностям А и Б.
5. На
поверхности А в
технически обоснованных случаях
допускается изготовлять маслоотгонные
рельефы с возможным выходом на рабочую
кромку манжет по рабочим чертежам,
утвержденным в установленном порядке.
6. Каркас должен быть
обрезинен. Допускается оголение
поверхности каркаса в местах фиксации
каркаса в пресс-форме.
7. Предельные
отклонения по наружному диаметру D манжет
1, 2 и 4-го рядов не должны
превышать следующих значений, мм:
Наружный диаметр.......................До
30 Св. 30 Св. 80
до 80 до 150
Предельные отклонения..............+0,35
+0,40 +0,50
+0,15
+0,20 +0,30
8. Предельные
отклонения высоты h манжеты не должны
превышать следующих значений, мм:
Высота манжеты
......................... 5-8 10;
12 15
Предельные отклонения.............±0,2
±0,3 ±0,4
9. Манжеты должны
быть морозостойки при температурах,
указанных в табл. З0а.
10. Манжеты должны
обеспечивать герметичность при
испытании на специальном стенде в
течение 48 ч по методике, утвержденной в
установленном порядке.
11. Допускается
подтекание без каплеобразования и
падения. Удельная утечка не должна быть
более
10-2 см3/(смч). Расчет удельной
утечки q в см3/(см-ч) производят по
формуле
где Q - утечка за
время t, см3; D -
диаметр вала, см; t - время
сбора утечки, ч (t ≥ 8 ч).
12. 95 %-ный ресурс
должен быть: 1) для манжет из резин групп
1-3, установленных:
на тракторах,
двигателях и судовых механизмах - не
менее 3000 г;
на автомобилях
- 120000 км пробега;
2) для манжет из резин
групп 4-5, установленных:
на тракторах,
двигателях и судовых механизмах - не
менее 10000 г;
на автомобилях
- 200000 км пробега;
3) для манжет из резин
группы 6, установленных:
на тракторах,
двигателях и судовых механизмах - не
менее 5000 г;
на автомобилях
- 150000 км пробега.
31. Параметры сопряженных деталей
Параметры | Вал | Отверстие |
Шероховатость
поверхности по ГОСТ 2789-73 при скорости
скольжения: |
Ra от 0,63 до 0,32 мкм Ra от 0,32 до 0,16 мкм Ra 25 - 30HRC 50HRC h10 0,18 0,15 0,12 0,10 0,08 0,02 - - - |
Ra от 2,5 до 1,25мкм - Rz 20 Rz 40 H9 - - - - - - 0,10 0,15 0,20 |
При
эксплуатации изделий в агрессивных
средах необходимо применять валы с
защитным антикоррозионным покрытием Хтв
42. Значения шероховатости и отклонения
размеров вала должны быть указаны
после покрытия. |