一、深溝球軸承密封結(jié)構(gòu)形式分析

深溝球軸承的密封結(jié)構(gòu)形式多種多樣，按密封材料不同，主要分為橡膠密封圈和防塵蓋(標(biāo)準(zhǔn)鐵蓋)兩種:按密封配合不同，可分為接觸式密封和非接觸式密封。對(duì)于摩托車、家電電機(jī)、豪華吊扇等密封深溝球軸承，目前常用的基本密封結(jié)構(gòu)主要有如下五種形式，如圖1至圖5所示。其中圖1至圖4密封結(jié)構(gòu)采用橡膠密封圈，圖5采用防塵蓋。

圖2密封結(jié)構(gòu)屬于內(nèi)外徑接觸式密封結(jié)構(gòu)，與圖1槽接觸式密封結(jié)構(gòu)不同的是軸承內(nèi)圈不帶密封槽，密封路線較短，這點(diǎn)不利于密封。但優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)圈外徑可以通過(guò)磨削加工來(lái)大大提高尺寸加工精度和降低粗糙度，并且這種密封結(jié)構(gòu)是通過(guò)密封圈唇口與內(nèi)圈的外徑接觸來(lái)密封，一般情況下不受密封圈軸向定位的影響，與軸承外圈密封槽軸向尺寸加工精度無(wú)關(guān)。因此，密封圈唇口與內(nèi)圈外徑的配合精度高，過(guò)盈量分散度較小，有利于密封性能的提高。同時(shí)由于內(nèi)圈外徑磨削加工的粗糙度較好，軸承在同等密封效果下，比圖1槽接觸式密封結(jié)構(gòu)的摩擦力矩小。

圖3密封結(jié)構(gòu)稱為雙唇密封，既具有圖1結(jié)構(gòu)的密封優(yōu)點(diǎn)，又具有圖2結(jié)構(gòu)的密封優(yōu)點(diǎn)，所以密封效果更好。但是由于受目前加工條件和生產(chǎn)成本的限制，雙唇同時(shí)達(dá)到理想的接觸密封狀態(tài)較難，所以一般先保證徑向具有較好的接觸狀態(tài)，而軸向允許存在非接觸狀態(tài)。如果再考慮密封圈外緣唇口的密封作用，也可稱三唇或多唇口密封。由于該結(jié)構(gòu)要求密封圈和套圈密封槽的加工精度高，生產(chǎn)成本較高，因而還未被普遍采用。隨著密封圈和套圈加工技術(shù)的不斷發(fā)展和加工質(zhì)量水平的不斷提高，多唇密封結(jié)構(gòu)將是軸承高密封性能的發(fā)展方向。比如，目前國(guó)內(nèi)有些軸承生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的精密低嶸音汽車軸承，密封槽就采用成型砂輪進(jìn)行磨削加工，大大地提高了密封槽的加工精度以及與密封圈的配合精度，使軸承的密封性能和振動(dòng)噪音質(zhì)量有了明顯的改善。

圖4密封結(jié)構(gòu)為非接觸式橡膠密封結(jié)構(gòu)，與圖1槽接觸式密封結(jié)構(gòu)相比，密封效果差些，尤其不適于防漏油、防水等方面的密封。但其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)密封圈和套圈密封槽的加工精度要求沒(méi)有圖1結(jié)構(gòu)要求的那么高，因此在生產(chǎn)成本控制方面具有較大優(yōu)勢(shì)。

圖5密封結(jié)構(gòu)與圖4結(jié)構(gòu)同屬于非接觸式密封結(jié)構(gòu)，不同的是圖4結(jié)構(gòu)采用橡膠密封圈，而圖5結(jié)構(gòu)采用的是防塵蓋。對(duì)于非接觸式密封結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，密封圈或防塵蓋與密封槽的配合間隙越小，密封效果越好。由于橡膠密封圈具有優(yōu)良的彈性，即使是非接觸式結(jié)構(gòu)，往往也允許存在超輕接觸;而防塵蓋是鐵蓋，不具有上述優(yōu)點(diǎn)，其配合必須是間隙配合，設(shè)計(jì)上為了確保防塵蓋與密封槽的間隙配合不得不預(yù)留較大的間隙。因此，圖5非接觸式防塵蓋密封結(jié)構(gòu)的密封性能往往比圖4結(jié)構(gòu)的密封性能差。但由于防塵蓋加工簡(jiǎn)單和間隙成本低，成本約是丁腈橡膠密封圈的70%，所以在一些密封要求不高的場(chǎng)合還是經(jīng)常被應(yīng)用。

二、深溝球軸承密封結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

目前應(yīng)用于摩托車、家電電機(jī)和豪華吊扇行業(yè)的深溝球軸承，通常根據(jù)軸承的安裝部位或工作狀況來(lái)設(shè)計(jì)不同的密封結(jié)構(gòu)。

比如，單面密封的摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)箱體軸承，其潤(rùn)滑是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)帶動(dòng)機(jī)內(nèi)的機(jī)油進(jìn)行飛濺潤(rùn)滑。這種飛濺潤(rùn)滑方式不但在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)腔內(nèi)和軸承腔內(nèi)形成.定的油壓，且機(jī)油具有一定的流動(dòng)速度，這點(diǎn)不利于軸承的防漏油密封。因此對(duì)此類軸承的防漏油密封性能要求非常高，軸承必須采用接觸式密封結(jié)構(gòu)。從以上五種基本密封結(jié)構(gòu)的對(duì)比分析可知，圖1~圖3的密封結(jié)構(gòu)都能基本滿足要求。但由于圖3雙唇密封結(jié)構(gòu)加工難度較大，生產(chǎn)成本較高，目前很少采用。

比較圖1槽接觸式密封結(jié)構(gòu)和圖2內(nèi)外徑接觸式密封結(jié)構(gòu)，由于圖2結(jié)構(gòu)具體如下四個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1) 內(nèi)圈不帶密封槽，加工成本更低; (2)密封圈唇口與經(jīng)過(guò)磨削的內(nèi)外徑配合過(guò)盈量分散度較小; (3)在相同密封效果下摩擦力矩更小; (4) 在相同摩擦力矩和密封圈內(nèi)側(cè)承受相同油壓下，密封圈唇口與內(nèi)圈接觸面不易脫離，這點(diǎn)對(duì)于軸承密封圈內(nèi)側(cè)受壓情況下的密封非常有利。

因此，摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)箱體軸承采用圖2內(nèi)外徑接觸式密封結(jié)構(gòu)更為普遍。這里提到的配合過(guò)盈量是一個(gè)既影響軸承防漏油密封性能，又影響摩擦力矩大小的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。

如摩托車輪轂軸承和洗衣機(jī)、水泵等家電電機(jī)軸承采用油脂潤(rùn)滑，在防塵、防水和防漏脂等方面要求較高，因此一般也采用圖1和圖2所示的接觸式密封結(jié)構(gòu)。但由于沒(méi)有摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的密封性能要求那么高，所以密封圈唇口與內(nèi)圈的配合過(guò)盈量相對(duì)來(lái)說(shuō)小些，特別是對(duì)于家電電機(jī)軸承來(lái)說(shuō)，為了盡可能減少軸承的摩擦力矩，降低軸承的振動(dòng)噪音和溫升，過(guò)盈量一般取很小，這時(shí)也常稱之為輕接觸式密封結(jié)構(gòu)。

工業(yè)縫紉機(jī)軸承也采用油脂潤(rùn)滑，對(duì)防油、防水沒(méi)有特別要求，但由于軸承的安裝環(huán)境和工縫機(jī)的使用環(huán)境都存在塵埃較多的問(wèn)題，因此對(duì)軸承防塵密封性能要求較高，一般配采用密封線路較長(zhǎng)的迷宮式密封結(jié)構(gòu)，如輕接觸式的圖1結(jié)構(gòu)或非接觸式的圖4密封結(jié)構(gòu)。

豪華吊扇電機(jī)軸承是上述幾類軸承中對(duì)密封性能要求最低的一類軸承，由于豪華吊扇安裝于家庭，工作環(huán)境較好，對(duì)防塵和防水性能要求都不高;同時(shí)由于轉(zhuǎn)速較低，正常工作一般只有每分鐘幾百轉(zhuǎn)，油脂所受的離心力很小，不易造成漏脂現(xiàn)象，所以一般采用生產(chǎn)成本最低的非接觸式防塵蓋密封結(jié)構(gòu)(如圖5所示)。