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
по Н7
|
Втулка является подшипником
|
Втулка
не является подшипником
|
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
вала d
|
D
|
Н
|
h1,
не более
|
|
Диаметр
вала d
|
D
|
Н |
h1,
не более
|
|
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
эласто-
мера
|
Группа
резины
|
Нижний темпе-
ратур-
ный предел, ºС
|
Температура уплотняемой среды, °С
|
|
Минеральные масла
|
Смазка на основе минераль-
ных масел
|
Дизель-
ные топлива
|
Углево-
ды хлори-
ванные
|
Вода (питьевая, техни-
ческая, морская)
|
Тормоз-
ная жид-
кость
|
|
мотор-
ные
|
Транс-
миссион-
ные (кроме гипоид-
ного)
|
гипоид-
ные
|
соля-
ровые
|
|
Бутадиен-
нитриль-
ный
каучук
|
1
2
3
|
-45
-30
-60
|
+100
|
+100
|
+80
|
+90
|
+90
|
-
С
-
|
-
|
С
|
-
|
|
Фтор-
каучук
СКФ-32
СКФ-26
|
4
5
|
-45
-20
|
+150
+170
|
+150
+170
|
+150
|
+150
С
|
+100
С
|
+150
-
|
-
+90
|
-
|
С
|
|
Силико-
новый каучук
|
6
|
-55
|
+150
|
+130
|
+130
|
С
|
С
|
С
|
-
|
С
|
С
|
|
Примечания: 1. ГОСТ 8752-79 предусматривает также группы резины 5 и 6.
2. Буква «С» означает, что пригодность резины для уплотнения данной группы сред
определяется по согласованию потребителя с изготовителем.
3. Знак «-» означает, что эластомер неприменим для уплотнения в указанной группе сред.
4. Группа и марка резины определяется по согласованию потребителя с изготовителем.
|
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:
до 5 м/с
св. 5 м/с
Шероховатость поверхностей Б и В (фасок) (рис. 26)
Шероховатость поверхности А (рис. 26)
Твердость поверхности трения, не менее, при скорости скольжения:
до 4 м/с
св. 4 м/с
Поле допуска
Предельное радиальное биение поверхности вала, контактирующей с манжетой, мм, при частоте вращения вала, мин-1:
до 1000
св. 1000 до 2000
» 2000 » 3000
» 3000 » 4000
» 4000 » 5000
» 5000
Несоосность посадочного места под манжету относительно оси вращения вала, мм, не более, при диаметрах вала, мм:
до 55
св. 55 до 120
» 120 » 240
|
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.
В технически обоснованных случаях допускается применять валы с меньшей твердостью или изготовлять их из чугуна с твердостью не менее 170...241 НВ и цветных металлов по согласованию с разработчиком стандарта
|
|
