基于面压的轴承接触式密封通用设计方法

易奔，郭长建，李喜军，张钢

(1.上海大学 机电工程与自动化学院，上海 200072；2.人本集团 技术中心，上海 201411)

密封轴承具有抗污染、防粉尘和简化主机结构等优点，并且便于安装和维护，在家电、电动机、车辆、冶金、工程机械、轻工机械等领域得到了广泛应用。近20年来，随着ZYB系列轴承优化设计方法的推广和钢铁冶炼水平的普遍提高，轴承因承载能力和材质问题出现的疲劳失效已不再是早期失效的主因；而不适应使用工况(如高温、潮湿、高速、粉尘等环境)出现的早期失效成为其主要的失效模式，故轴承设计已从单纯的主参数优化设计(载荷最大化)逐渐转变为满足轴承应用要求的个性化设计。对于密封轴承，密封设计成为轴承设计的重点工作。

针对密封轴承的通用设计，行业内进行了大量的研究，但大多是针对密封结构[1]、密封件与套圈的配合关系[2]，很多轴承公司也只是对密封圈和密封槽的制造方面进行相关的研究和改进[3-4]，而对密封件唇部设计参数的研究涉及较少。轴承密封结构形式较多[1]，其中接触式密封因其优良的密封性能而成为应用最广的密封结构。基于此，文中结合密封圈唇部设计参数对轴承接触式密封进行设计研究。

1 密封性能要求

影响轴承密封性能的相关因素很多，例如密封结构、密封圈与密封槽的设计与制造、油脂性能和填脂量等[5]。密封轴承性能要求主要包括摩擦力矩、温升、漏脂、防尘及耐磨损等指标。摩擦力矩、温升和耐磨损等指标往往相互关联，而又与漏脂、防尘等指标相互制约。……