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发表于 2009-3-1 11:58:05
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密封制品技术讲座《二》
: ]) b1 ^& R5 d2 ~+ }% w \; C二、油封:
$ B# t% j* j: ?( i2 l S
. ^. e' t2 Z1 F: v# b8 N( g(一)、油封简历
6 s2 |7 b% ^3 Z; @6 |6 P
! [9 y3 F8 S& B7 I. G u8 [油封主要用于旋转运动封油的密封件,大多数主油封,都装有弹簧作为密封接触压力的主要来源。由于金属弹簧的耐性、耐疲劳性(长期使用无应力衰减),以及它的可调性(弹簧长度的调)好,同时由于油封唇口部位不像“O”形圈那样直接装在沟槽里,而是通过一定柔性的腰部与骨架相连,这样它具有一定的随应性(即加工精度不需像“O”形那样高,允许一定的偏心度),新的油封很广泛用于一般的旋转密封,并经过不断研究,新型的、寿命长的、速度高的油封也正在研制开发。1 M& r: g6 L5 M* }
+ M; H' D) }1 q$ }; h! n
常用油封结构形式和特征
' B8 c: j6 a" }5 E& y: J( _8 w
! L7 v f4 S, v: o! V: ]; j$ Z类型/ P7 l4 j' Y$ a+ s, Z' {
特征
( W; l6 n$ G( r; s $ L# j" @5 C* u& D- H! w7 C
单唇口型% J1 u5 X3 ?2 ^9 ^2 j
最常见形式,用于无尘环境,压力0.2-0.3公斤/厘米24 ^" g" S6 A% s
- \; d: s& l2 F( \7 U+ S) I# u双唇口型 K! s, U( M% d
有防尘唇,用于无尘环境,两唇之间填润滑油
8 ]* E- ~+ T) n3 n" h1 R G
0 u; T" x0 H% i3 N, _- a无弹簧型+ _/ c+ o+ g6 x
用于密封润滑脂或除尘,3-5单唇型并用' }6 K1 G" y! b
- w4 z* W$ ^) {$ U耐压型) I2 F4 ~* J" H) h. G$ i( h# S
一般耐压3公斤//厘米2,骨架延伸腰部或唇部
3 j: [0 {+ v4 S# h. _0 k+ j; @ 7 ^# g) }0 l' n: a1 W2 G
抗偏心型
" _) k3 `6 D( n9 q 腰部呈W型,可在偏心较大的部位密封
% g7 a7 N! N) V 1 S4 y- g1 W2 N+ d# w7 E
往复型
$ e% }+ V$ H8 X% a9 v9 o 往复运动用,主唇封油,外唇保护油膜. s. ~: H, ^" d4 M0 _5 G2 z
3 s6 |; l Q0 T0 P+ k2 |两侧密封型 C6 l2 r1 ?$ G- V- R
同时可两侧封油,不使两种润滑油混合4 @9 y1 a( J# R
2 F/ A# o( ^! ~' u8 S! l6 s+ y0 Q% |单向回流型, p" q( \6 \5 j' V( x: i5 h
正转能将要漏的油回流,适用于高速密封,反转加速漏油1 }/ f: z' g5 O% U5 j5 n b6 J
5 z. k) {# u X: u0 S7 y双向回流型
4 w6 x6 r6 p D- e8 h0 S! q 可正反转密封,适用于高速密封
& L; H- a5 t: W' } ; H. I6 h3 H% x0 I% f& x' c/ c% K
- ?7 e7 Y7 u4 V; i+ d' Y7 y% u& ?, F(二)油封密封原理
O4 e4 F/ E; V# k5 u
) U3 U/ b7 b' F8 [1、边界润滑理论:就是油封装配后至工作状态时,唇口与轴的接触面之间,形成一层油膜,油膜的厚度随径向力的大小而变化,当油膜厚度在一寂静的范围内(平均厚度约为2.5,波动约20-50%,这一厚度随油的种类不同而异),可以获得密封效果,这一油膜称之为“边界油膜”它与被密封面对油的吸附能力有关,一量泄漏,就意味着边界油膜被破坏,形成流体油膜或干摩擦(最终导制流体油膜)。一般情况,接触压力呈现尖锐状分布更利于密封,(见图)
" X0 w- ]7 D6 a, p% z* R
' @+ A8 D# e. D5 a5 g0 D2、表面张力密封理论:认为在接触面上,油膜有一定的厚度而不发生泄漏,是由于油膜存在着表面张力的结果。(如图)2 y3 P& Y5 g8 w. O2 g+ q0 {
. B* a0 o2 q/ V6 k( @' M! i
唇口下面有一层封闭油膜(厚度约0.003毫米)一方面起到润滑作用,另一方面油膜的厚度刚好是以在唇口大气一侧形成弯月面,只要这一弯月面存在,表面张力就可以阴止油液的泄漏,按这一理论,油对被密封表面的“润滑”性愈差,接触面的接触宽度愈大.油的压力差愈大,表面张力的作用更容易获得密封,但实际上,对于一般形状的油封,接触宽度大是对密封不利的,这是由于加工精度因素影响,接触宽度愈大,摩擦愈厉害,不易保持油膜的原因.
+ L+ I" M# X, y+ h% f. J
% ^ `: S( p4 C(三)油封的结构设计:8 S; @& }7 ^. ^" F: a9 ~- e
2 v9 I1 B, A j; i4 N7 }1、油封的径向力与各部尺寸的设计:径向力是指油封紧箍在轴上的紧箍力,它来源于弹簧与唇口部位的收缩,及油封腰部的变形。径向力有全径向力和单位周长径向力,它们的关系如下式:
& S( Y" b n+ P! H1 s0 C- N! r6 U. U
全周径向力P∏=∏d1pr
' O+ W( O% \, s: r( j
; l8 Q1 b9 j% E: L式中:P∏­­­­­­­­­­­­—-全周径向力(克)
4 K/ t4 e4 [2 G8 J
% ]8 L) _; v& } d1—轴径 (厘米)
3 M' v7 A5 s* z( x! r! m: G
3 g) M6 o0 W* m) ~, O1 \* g1 t" m% ] pr—单位周长径向力(克/厘米)2 w; O4 B5 [+ H: M! g# G( z
5 U' V A( N2 d
径向力是控制油封质量的一项重要指标,过大,过小都将影响密封效果,通过试验总结推荐的适宜径向力范围列入下表
5 G3 G0 l/ C4 c/ y' Z$ I1 k. X+ v/ J- U5 `5 D. w+ i
; E6 w: Q. d3 q' J* g k8 O7 ?轴径(毫米)
9 I% R7 s+ O0 O7 T5 T* V, a9 ^- `# H, F5 A- ~6 C' t2 o# |
总径向力(公斤)
p& r S) l+ F; L y8 G" @ 单位周长径向力(克/厘米)4 p$ G' t& G8 i2 ?8 i
) @% F6 b5 d3 R0 Q8 A
最低/ k7 ~/ i- d5 L- ~3 Z( P: p2 [
最高
2 C; U2 q5 f2 x. d' C& } y. O- { 最低9 K E" h1 t7 l
最高
( J. \9 Y/ Z2 R2 C% O9 M4 b8 C+ { : H) h/ `, W# G, [6 L1 H
40
( J* i8 u+ T+ \
9 [$ X1 G) j3 X60
t: f0 ?2 ^( b+ n- x( O
( D1 u2 n8 A: j5 m; O) _. r3 p80
& T8 V- s4 U* |4 f& l P1 ?' [# B8 c- j. Z; v3 f# A
100
- o$ s6 X1 m7 k0 g: H 1.6+ Q. n, g, j. A5 }% g4 _8 _- A o
! F* ~3 s) o: w5 u& p# u( n
1.7
* ?+ k* I% _5 L8 z
3 L7 w( ]# q2 s, \1 m2.8' d {0 r' j4 U& M
) y: L+ Z }, D* x0 o/ n3 O
3.1
# b- u: B* I3 e! Q4 L 3.29 i- d3 [) Q2 z. T4 g& e0 u& g
3 F0 k& h, U4 q+ X6 B4 X2 ?3.7
3 t7 A) b! ^: \: L7 c# @2 W' R& C* @# S! K( x' d
5.8
5 D4 ?- E, U P! u6 k1 f8 N$ _ t" N" P! t' |. m
6.5- s- m1 p' i1 ~
121( X: k% S; u q6 p
4 f+ w8 U8 W: q0 {90.2
& v' t V# m2 j4 N. h7 ^" V/ d: x1 `
5 F' G! A+ B6 D1 Q: K111.5
: e2 C5 ~+ C! p5 C7 J2 a K+ I. d. ]# x9 X) d+ l) Y3 a2 h
98.5( Y$ _' l {" V3 b. G8 S
2422 O. `6 r2 g2 S7 o7 g( ~
; d. t5 ~" P5 K% F196.3/ W- I! L' Q0 H. W
) h! l) f0 p3 r& ^230.91 L% }9 W( r' i' N, j- G# F
# q' z0 z M7 o) w/ j209.0 |
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