Joint d'étanchéité à simple lèvre : Analyse technique et guide d'application pour joint en caoutchouc chloroprène et boîtier métallique

Dans les applications industrielles d'étanchéité rotative, lejoint d'huile à simple lèvreLe joint d'arbre radial à simple lèvre (ou joint d'étanchéité radial à simple lèvre) constitue un élément essentiel pour prévenir les fuites de fluide et empêcher la pénétration de contaminants dans des conditions de vitesse moyenne et de basse pression. Combinant unlèvre d'étanchéité en caoutchouc chloroprène (CR)et unboîtier métalliqueCe modèle offre une solution d'étanchéité fiable et économique. Cet article analyse en détail sa structure, ses performances et ses applications.

​I. Structure : Boîtier métallique et lèvres CR Synergy​

1. 1.Boîtier métallique :​
   • •​Fonction :Fournit de la rigidité, assurant la stabilité dimensionnelle lors de l'ajustement serré et l'étanchéité statique avec l'alésage du logement (ajustement serré).
   • •​Matériau :Acier à faible teneur en carbone (SPCC) ou acier galvanisé (acier inoxydable SUS304 pour les environnements corrosifs).
   • •​Conception :Section transversale en forme de L ; surface extérieure moletée/dentelée ou revêtement collé (caoutchouc/époxy) améliore l'anti-rotation.
   • •​Roulement des bords :Le rebord roulé ancre le caoutchouc, empêchant ainsi le décollement sous pression.
2. 2.Corps de joint CR à simple lèvre :​
   • •​Lèvre principale :Forme une interface d'étanchéité dynamique avec la surface de l'arbre.
     • •Ingérence:Diamètre intérieur de la lèvre < diamètre de la tige (0,2–0,6 mm typique).
     • •Largeur de contact :Une bande d'étanchéité étroite (0,1–0,5 mm) équilibre l'étanchéité et le frottement.
   • •​Fonctionnalités auxiliaires :​
     • •Côtes hélicoïdales :Usiné sur la face exposée à l'air (côté atmosphérique).Essentiel pour l'effet de pompage—Renvoie l'huile qui fuit au carter. Le sens de rotation (spirale gauche/droite) doit correspondre à celui de l'arbre.
     • •Ressort de jarretière :Le ressort en acier inoxydable (SUS304) dans la rainure de la lèvre maintient la force radiale contre l'excentricité de l'arbre, l'usure ou la relaxation thermique.
     • •Lèvre anti-poussière (en option) :Un rebord secondaire (sans ressort) bloque les contaminants externes (poussière/eau).Fortement recommandépour les équipements de construction/agricoles.
   • •​Matériau de base : Caoutchouc chloroprène (CR) :​
     • •Résistance à l'huile :Bonne résistance aux huiles minérales, aux lubrifiants et aux fluides hydrauliques (meilleure que le NR ; légèrement inférieure au NBR).
     • •Résistance aux intempéries et à l'ozone :Excellent (supérieur à la plupart des élastomères courants).
     • •Plage de températures :**–40°C à +120°C** (en continu); à court terme jusqu'à 150°C.
     • •Résistance à la flamme :Auto-extinguible (teneur en chlore).
     • •Résistance à l'eau/aux produits chimiques faibles :Bien.
     • •Propriétés mécaniques :Forte résistance à la traction, à l'abrasion et à la déchirure ; déformation rémanente modérée à la compression.

​II. Principaux avantages et applications​

1. 1.Rentable :Des outils simples et des matériaux peu coûteux permettent une production en série.
2. 2.Étanchéité fiable :En vigueur sousVitesse de l'arbre ≤ 12 m/setPression ≤ 0,5 MPaIdéal pour les boîtes de vitesses et les roulements.
3. 3.Adéquation environnementale :Le CR résiste aux UV, à l'ozone et à l'oxydation – idéal pour les équipements extérieurs situés à proximité des moteurs/transformateurs.
4. 4.Exclusion des contaminants :Un rebord anti-poussière optionnel renforce la protection.
5. 5.Applications typiques :​
   • •Automobile:Transmissions, différentiels, moyeux de roues, boîtiers de direction, pompes à eau (basse température).
   • •Industriel:Réducteurs d'engrenages, pompes, ventilateurs, rouleaux de convoyeur, moteurs électriques, compresseurs.
   • •Appareils électroménagers :Roulements de machine à laver, outils électriques.
   • •Matériel lourd:Tiges de vérin hydraulique, paliers d'essieu (avec rebord anti-poussière).

​III. Limites de performance​

1. 1.Température maximale :​ ​120°C—Un dépassement provoque un durcissement/des fissures.
2. 2.Température minimale :**–40°C**—Plus élevé que les silicones/FKM.
3. 3.Faiblesse du fluide polaire :Évitez les cétones, les esters, les fluides hydrauliques à base d'esters de phosphate et les acides forts.
4. 4.Risque de gonflement :Inférieur au NBR/HNBR dans les huiles pour engrenages EP ou les fluides synthétiques.
5. 5.Limite de pression :​ ​≤0,5 MPa—Une pression plus élevée déforme la lèvre.
6. 6.Limitation de vitesse :​ ​≤12 m/s—Une vitesse élevée augmente la friction/la chaleur.

​IV. Critères de sélection​

1. 1.Alésage arbre/logement :Respectez les dimensions selon les normes ISO/GB.
2. 2.Compatibilité des médias :Vérifier la compatibilité avec les huiles/graisses.Évitez les carburants/solvants polaires.
3. 3.Température :Assurez-vous que la température maximale ne dépasse pas 120 °C ; en dessous de –30 °C, le risque de fragilité est présent.
4. 4.Vitesse de l'arbre :Calculer la vitesse v=60 000π×D×n​ m/s (D : mm, n : tr/min).
5. 5.Environnement :Choisissez la version avec rebord anti-poussière pour les conditions sales/humides.
6. 6.Préparation de l'installation :​
   • •Arbre:Chanfrein ≥15°×1 mm; surface trempée; rugositéRa 0,2–0,8 μm; dureté ≥30 HRC.
   • •Alésage:Tolérance H7/H8 ; bords chanfreinés ; rugosité ≤ Ra 3,2 μm.
   • •Outils:Utiliser des manchons/arbres —Ne jamais marteler directement !Lubrifiez la lèvre/la tige avant le montage.

​V. Installation et maintenance​

1. 1.Vérification préalable à l'installation :Inspectez le joint/l'arbre/l'alésage ; vérifiez le sens du ressort (spirale gauche pour une rotation dans le sens horaire).
2. 2.Lubrification :Appliquer l'huile/graisse du système sur la lèvre/la tige.
3. 3.Sens d'appui :Appliquer une forceuniquement pour le fond de boîtier en métal—Jamais sur un rebord en caoutchouc !​
4. 4.Vitesse de montage :Appuyez uniformément à vitesse contrôlée.
5. 5.Test post-installation :Faites tourner l'arbre à la main pour vérifier son bon fonctionnement.
6. 6.Surveillance des fuites :Un léger suintement initial est normal (formation d'un film huileux) ; des gouttes persistantes indiquent une défaillance.

​VI. Analyse des défaillances​

​Conclusion​

LeJoint d'huile à simple lèvre CR à boîtier métalliqueest une norme économique pour l'étanchéité des huiles/graisses minérales dans les applications à vitesse moyenne (–40 °C à +120 °C).Le boîtier métallique assure une installation robuste,Lèvre CR équilibre l'étanchéité et la résistance environnementale, tandis que leLes nervures hélicoïdales assurent une étanchéité activePour les environnements poussiéreux ou humides, la version avec rebord anti-poussière est essentielle. Respectez toujours les limites de matériau et de température ; optez pour la version supérieure.HNBR/ACM/FKMpour les températures extrêmes, les vitesses élevées ou les milieux agressifs.L'installation et la maintenance précises sont essentielles à la fiabilité à long terme.