密封設(shè)計(jì)防塵圈的設(shè)計(jì) 等高Y形圈的設(shè)計(jì) 不等高Y形圈的設(shè)計(jì)V形圈的設(shè)計(jì)蕾形圈、鼓形圈的設(shè)計(jì) 斯特封、格萊圈的設(shè)計(jì)防塵圈的設(shè)計(jì) zE 口6 2 r I防塵圈的跟部尺寸寬度sx 防塵圈唇口過盈產(chǎn)殆同度公稱斷面W457.510跟部斷面S3.54.36.58.7過盈量0.811.251.520%20. 00%16. 67%15. 00%產(chǎn)品高度8101418密封的分類動密封往復(fù)密封迫緊密封（擠壓形密封）O形圈.鼓形圈.蕾形圈.山形圈.D形圈.組合密封I =11|"=|旋轉(zhuǎn)密封唇形密封旋轉(zhuǎn)油封有骨架無骨架油封,有簧.無簧油封，單盾.雙盾油封機(jī)械密封靜密封O形圈.方形圈.組合墊片.金屬墊片Sealing Process密封原理AP = P - P；ISealing Process / 密封原理For application where no leakage is allowed, a contact sealing element is used實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)不允許有 泄漏發(fā)生時(shí)，那么就必須 應(yīng)用一個(gè)盛封索統(tǒng)。Sealing Process / 密封原理1 Uninstalled O-Ring / O型圈安裝前2 O-Ring installed / O型圈安裝后3 Installed O-Ring with pressure / O型圈安裝后受力狀況Sealing Process / 密封原理Dichtung f SealI I | IGegenfI II 丨 IGegenflache i Opposing surfaceStromungslinienFlow linesAs a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力 而貼緊密封表面，從而起到密封的效果 D廊 Finite Elements Analysis有限元結(jié)構(gòu)分析Primary lip/主密封唇EXAMPLE/ 舉例：(Radial stress distribution) 徑向壓力分配情況Medium under essure / 受壓 介質(zhì)Profile under pressure loading /承受壓力狀態(tài) Y Seal is the same sealingprocess as O-Ring / Y型圈的密封原理與O型圈相同 Contact stress determinedwith FEA/Y型圈的內(nèi)部壓力分布情況 Zero leakage can only be done at ideal situation / 零泄 漏只可在理想狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)7/佟幾-宀 it a - *p ha5 月12I “7/a Druckabfall. StillSt6h&nd Stangs Pressure drop, siatlonary rod/日附2 / KreiingttFig 21 C血曲r gap兀d Ap h?12 nih"/V7Z/Bew&flg $ngo in die Riehldvlg dfl DrtJCkablalls Rod nwvlng in Its direction of falling pressur-9/= Q + fi/VGgwog 遇 Slangs enl- gegen der Rlchiung des DrcKatJfalsRod moving againstlhe pressuGdropSUd 2.5 EintluO cter Gescliwindigkeit at/ 伽 Lg詢gm eines K/gisri存gspM&s、 figure 2.5 (f)ftU8nce of vetoefty on feage flaw through a ciicular gap.臨界油膜厚度喙希執(zhí)嚴(yán)靜密封的密封機(jī)理X靜密封是依靠封閉結(jié)合面間的間隙以實(shí)現(xiàn)密封作用，不需要考慮摩擦 與磨損。密封表面的泄漏是由密封圈的材料性質(zhì)、配合表面的加工精 度、粗糙度和壓緊程度決定的。使用橡膠和軟金屬等類材料，用較小 的壓緊力就可以完全壓緊，從而阻止流體的泄漏；對于較硬的金屬墊 圈，有時(shí)使用較大的壓緊力不能完全壓緊，以致密封性差，但如降低 表面粗糙度，增加表面真實(shí)接觸面積，用較小的壓緊力也可以改善密 封性能。為使密封圈在流體壓力作用下保持密封，通常在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定極限密封 比壓值5此極限密封比壓是指密封圈在流體壓力作用下仍能保持密封 可靠性時(shí)的比壓。考慮到密封力與內(nèi)壓力之間的定性關(guān)系（局部非線 性），實(shí)際使用時(shí)應(yīng)該使初始密封力達(dá)到與極限比壓相當(dāng)?shù)臉O限比壓以 上，使用時(shí)才較為安全。畜封機(jī)理X動密封的密封機(jī)理動密封不能單純依靠封閉結(jié)合面間的間隙來實(shí)現(xiàn)密封，因?yàn)榻Y(jié)合 面間的間隙密封得愈緊密，對偶表面相對運(yùn)動時(shí)的摩擦阻力就愈 大，導(dǎo)致結(jié)合面發(fā)熱，影響潤滑油膜的形成，使密封很快失效。因此，對動密封作用機(jī)理的研究，集中在結(jié)合面間形成與保持潤 滑油膜的機(jī)理方面，這樣既可保持密封，又不致于有過大的摩擦 力。常用密封件介紹1. O型圈2. O型圈密封機(jī)理O形圈是一種典型的具有自密封作用得壓縮型密封件，主要作壓縮密封使用。O形圈安裝在溝槽和 被密封面之間，有一定的壓縮量，由此產(chǎn)生的反彈力給予被密封的光滑表而和溝槽底而以初始的壓縮 應(yīng)力，從而起預(yù)密封作用（若O形圈無壓縮量，O形圈不與被密封而和溝槽底面緊密接觸，流體就可能 浸潤O形圈截而周邊而喪失任何密封作用）。當(dāng)有內(nèi)壓作用時(shí)，O形圈被推向溝槽另一側(cè)而擠壓成D形 ，并把壓力傳遞給接觸而。內(nèi)壓力越大，O形圈變形就越大，從而傳遞給接觸面的壓力就越大，密封 作用也越大。這種由流體壓力自動增強(qiáng)密封效果的作用，叫做自密封作用。O型圈如果壓縮量太小，初始接觸壓力很小，最大接觸壓力也不會太大，則密封安全系數(shù)就很小； 如壓縮量過大，則O型圈可能加大壓縮應(yīng)力松弛作用和永久變形量，反而影響O型圈的使用壽命，將 導(dǎo)致早期喪失彈性造成泄漏而失效。另外，對往復(fù)運(yùn)動來說，壓縮量越大，摩擦力就越大，功率的損 失和密封面的磨損就越大。因此，各種密封方式選用合適得壓縮量至關(guān)重要。3. 壓縮量計(jì)算對氣動動密封壓縮量415%, 般驗(yàn)算以9%計(jì)；對液壓動密封壓縮量717%, 般驗(yàn)算以13%計(jì)；對靜密封壓縮量1120%, 般驗(yàn)算以15%計(jì)。常用密封件介紹4. O形圈標(biāo)準(zhǔn)O形圈目前有45、180兩種分模面。一般來講，45。分模面主要用于動密封，180用于靜密封，PARKER不分。在實(shí)際應(yīng)用中常見標(biāo)準(zhǔn)及斷而尺寸標(biāo)準(zhǔn)號截面規(guī)格備注GB1235-761.9、2.4、3.1、3.5、5.7、&6標(biāo)注外徑GB3452.1-82(92)1.8、2.65、3.55、5.3、7.0標(biāo)注內(nèi)徑AS568A、Parker2-系列1.78、2.62、3.53、5.33、6.99標(biāo)注內(nèi)徑JISB2401、Parker P、G 系列1.9、2.4、3.5、5.7、8.4標(biāo)注內(nèi)徑5. O形圈密封利弊1）結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、價(jià)格低廉;2）用于動密封時(shí)安定性差；3）起動摩擦力大，有粘滯現(xiàn)象；用于旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于焦耳效應(yīng)對轉(zhuǎn)軸摩擦和磨損非常劇烈。X 2唇形密封唇形密封圈是指將密封圈的受壓面制成唇形并具有壓力強(qiáng) 化密封作用的一類密封圈。結(jié)構(gòu)形式有V、U、Y、L、J形 及各種特殊形狀。在材料上主要是橡膠、夾布橡膠、皮革、聚四氟乙烯及金屬。唇形密封圈主要用于往復(fù)運(yùn)動密封, 其中有些類型也可以用于低速旋轉(zhuǎn)密封或靜密封。2.2密封機(jī)理橡膠唇形密封圈的密封原理是依靠裝填在密封腔體中的預(yù) 緊力，以其唇邊緊貼密封腔體表面，阻塞泄漏通道而獲得 密封效果。在介質(zhì)壓力作用時(shí)，唇邊進(jìn)一步貼緊密封腔體 表面從而增強(qiáng)阻塞泄漏通道的密封效果。唇形密封圈具有比擠壓型密封更顯著的自密封作用。x 2.1壓縮量計(jì)算（略）2.2唇形密封標(biāo)準(zhǔn)（參見樣本）X 2.3 唇形密封利弊xXXXX1）優(yōu)良的自密封作用，無論用于低壓或高壓，起密封 效率都很高；而且對磨損有一定的補(bǔ)償作用，不致過 快的泄漏；2）良好的形狀穩(wěn)定性和較低的摩擦阻力，在往復(fù)運(yùn)動 中不易造成扭轉(zhuǎn)損害；3）在液壓系統(tǒng)中具有控制流體薄膜的特殊性質(zhì)、潤滑 性良好；4）適合做大直徑的往復(fù)運(yùn)動密封件；5）采用橡膠/塑料（尼龍、聚甲醛、聚四氟乙烯等）復(fù)合 結(jié)構(gòu)，可使這類密封圈具有很寬的耐壓范圍和較長的 工作壽命。常見的密封圈損壞形式影響密封性邑的各種因素 $，|3 X酉己合表的材料和粗糙度與密封彳牛配合表面的材料和粗糙度在很大 程度上影響密封件的壽命及其密封功能材料：RaO.1-1.6 u m*硬配合表面；鋼，表面鍍鋸的鋼，鑄鐵軟配合表面：不銹鋼，有色金屬，銅表面粗糙度.與加工方法有關(guān)，例:冷拔，車，磨，玉行磨，滾壓影響豁封片生脅邑的務(wù)種因素縫隙寬度注：由于縫隙寬度過大，或表面粗糙度造成根部咬傷。影響密封4主負(fù)皂的務(wù)不中因素>當(dāng)密封件與滑動面的相對速度在0lm/s至0. 5ni/s之間時(shí)，密封效果最好。當(dāng)逮度大于0- 5m/s吋，密封件因摩擦發(fā)熱，局部可能產(chǎn)生很高的溫度。當(dāng)速度小于0. 05m/s時(shí)，摩擦力加大，特別在高溫情況下會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。其原因是密扌 在滑動面上做低速相對運(yùn)動時(shí)，停止與滑動現(xiàn)象交替出現(xiàn)。在低速和高速工況下，推薦使用聚四氟乙烯(PTFE)密封件。 PTFE材料的摩擦茶數(shù)很小，無爬行現(xiàn)象，耐髙溫和低溫。影響豁封“生生豈的 各干中 因 素 溫度介質(zhì)溫度利環(huán)境溫度在很大程度上決定密封材料的選擇。i對于密封件的功效和液壓油的穩(wěn)定性來說，最佳溫度范圍為+40度至+80度隨溫度的升高，密封材料的塑性增加，形狀穩(wěn)定性降低,介質(zhì)粘度變小，這一切導(dǎo)致密封 的磨損加劇。 般來說，當(dāng)溫度超過100度時(shí)，需要應(yīng)用特別的材料，例如氟橡膠(FKM)或聚四就乙烯 (PTFE) o 密封材料在低溫下硬度增加，彈性降低。當(dāng)溫度低于-40度時(shí)，可應(yīng)用耐低溫的丁膳膠 (NBR)材料。:影響海封性能白勺備神工作壓力系統(tǒng)壓力和油缸貢徑?jīng)Q定液壓缸壓力的大小，壓力是選擇密封 型號和材料時(shí)的首要考察參數(shù)。1目夭多數(shù)液壓缸的工作壓力在16Mpa到25Mp&之間。（普通油缸）礦山機(jī)械和重型工程機(jī)械上的液壓缸的工作壓力可達(dá)40Mp 特別在工程機(jī)械中，會出現(xiàn)短期的壓力峰值。該壓力峰值可達(dá)到工作壓力的好幾倍，在選擇密封時(shí)要考慮這一點(diǎn)。密封件的基本要求通過對密封機(jī)理的分析，可以得出對密封件材料的基本要求：1）耐壓性（抗擠出性）；2）耐磨性：3）耐溫性：4）髙彈性（自封性、隨動性）：5）低摩擦；6）耐介質(zhì)性；。耐壓性密封件主要是依靠封閉結(jié)合而間的間隙以實(shí)現(xiàn)密封作用，不可避免地承受著密封壓力 對其向間隙擠岀的作用，英抵抗擠出的能力取決于材料本身的強(qiáng)度。其解決途徑有4種：1）減小密封間隙2）提高材料強(qiáng)度，如聚氨酯對丁睹橡膠；3）加裝擋圈;4）采用合理的幾何形狀耐磨性密封圈是通過于密封表而的緊密配合，利用密封廚的犁削作用將汕膜拭下而實(shí)現(xiàn)密封 的，改善密封件耐磨性的方法如下：1）提髙材料強(qiáng)度：2）設(shè)訃合適的唇口形式，控制唇口接觸寬度：3）改善密封表面的加工質(zhì)量：合理的粗糙度范U（粗糙度大于Ral.6u m時(shí)，摩擦系 數(shù)很大粗糙度小于Radium時(shí)，難以保持潤滑油膜，摩擦系數(shù)反而增大）.合 理的加工方式：。隨動性隨動性主要表現(xiàn)在動密封的過程中，由于存在加工及受力作用等因素的影響，密封表 而的移動軌跡會呈現(xiàn)非直線性，其密封間隙會忽大忽小，若密封件不能隨機(jī)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑? 將會造成泄漏。密封件的隨動性可以依靠英本身的彈性來實(shí)現(xiàn)，但也可通過采用合理的截 而形狀來改善其跟隨性其他參見材料部分小結(jié)解決機(jī)械產(chǎn)品泄漏的基本方法有以下5種：1）減小密封部位內(nèi)外壓差；2）在密封配合面保持一層潤滑膜；3）消除引起泄漏的流體流動原因；4）增加泄漏部位流體流動阻力；5）將泄漏的流體引向無害的方向或使之流回貯槽。通過如上分析，得出對密封件的基本要求如下：1）在一定的流速、壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能和耐介質(zhì)性能；2）對于動密封，要求摩擦阻力及摩擦系數(shù)小，且穩(wěn)定；3）工作壽命長，在工作過程中磨損少；磨損后，在一定程度上能自動補(bǔ)償其磨損量。