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軸承知識
關(guān)于油封的一些知識

油封徑向力是指油封裝在軸上時,唇口對軸所產(chǎn)生的抱緊力,這個力等于唇口的預(yù)張力、彈簧的箍緊力和密封介質(zhì)的附加徑向力的總和,油封徑向力是控制油封質(zhì)量的重要指標(biāo)。 

油封的徑向力必須選擇在適宜的范圍內(nèi),過大過小都會影響密封性能。當(dāng)徑向力選取過小時,油封唇口對軸的接觸壓力太小,密封不住介質(zhì)會造成泄漏;當(dāng)徑向力選取過大時,油封唇口對軸的接觸壓大,會增加油封的摩擦扭矩和摩擦溫度,加速了唇口材料的老化而導(dǎo)致油封的時期損壞。因此徑向力必須選擇適當(dāng),能夠使油封唇與軸接觸面之間構(gòu)成一種適宜厚度的油膜,保持一種良好的潤滑與摩擦狀態(tài),以減少功耗,達(dá)到良好的密封效果和長久的工作壽命。

過盈量:一般來說,密封圈唇口的過盈量與徑向力約成正比關(guān)系,即過盈量大,徑向力就大;過盈量小徑向力也小。唇口的過盈量取小,雖對密封偶件的潤滑有利,但容易漏油;而過盈量取得太大又影響密封偶件間的油膜形成,使之磨損失效加快。 

彈簧槽中心的位置(R)值:R值是指油封唇口與彈簧槽中心的軸向距離。該數(shù)值可認(rèn)為是油封唇口與軸的理論接觸寬度。R值小,接觸寬度小,易使接觸主力呈集中分布,有利于控制穩(wěn)定的油膜。R值過大,則接觸寬度大,不僅增加摩擦生熱,而且因主力分布平均,使油膜遭到破壞,形成流體潤滑狀態(tài),造成漏油。據(jù)資料報道,R值的取值范圍在0.3-2.0內(nèi),軸徑越大,R值越大。當(dāng)然,R值的選取也不能僅僅依據(jù)軸徑的大小來確定,也應(yīng)當(dāng)綜合考慮軸的運動速度(旋轉(zhuǎn)、往復(fù))等因素。 

油封腰部厚度和長度:油封的腰部能提供唇部徑向力的50%,所以它是保持油封徑向力的一個主要因素。腰部較薄、較長,能提高唇口與軸的跟隨力,這對高速旋轉(zhuǎn)或偏心較大的軸密封有利。但腰部太薄、太長,易出現(xiàn)變形,同時會減弱腰部的徑向力,造成漏油。因此,油封腰部厚度和長度應(yīng)遵循以下原則來設(shè)計。

(1)工作介質(zhì)壓力時,應(yīng)采用較厚的腰部厚度和較短的腰部長度。

(2)橡膠的硬度越高,模量和彈性越低,油封腰部厚度應(yīng)當(dāng)越薄,長度應(yīng)當(dāng)越短。

(3)油封的公稱尺寸(內(nèi)徑、高度)越大,腰部厚度也應(yīng)當(dāng)越厚。

(4)油封唇高增大,腰部厚度也應(yīng)相應(yīng)增大。也就是說,腰部厚度與長度也應(yīng)當(dāng)成一定的比例。 

因為油封唇口部溫度上升是與磨擦系數(shù)、徑向力及軸速成正比。當(dāng)軸速越大時,應(yīng)盡量減小磨擦系數(shù)和徑向力,但磨擦系數(shù)愛橡膠材料和配方的限制,一般在0.2-0.4之間,不宜再減小。因此對于高速用的油封減小磨擦能,降低生熱以延長油封的使用壽命,其徑向力應(yīng)選取小一點。相反,對磨擦系數(shù)小的油封可適當(dāng)加大徑向力以提高油封唇的追隨能力。據(jù)此可以推薦高速油封的徑向力一般選取在100-150N/m之間為宜;低速用油封一般取值可略高一些。總之徑向力選取在100-200N/m是比較適宜的。 

不同硬度膠料的油封性能變化情況:

a、膠料硬度越高,制出的油封內(nèi)徑越大。這是因為膠料收縮率不同的緣故,膠料硬度越高收縮率越小,因此制得的油封內(nèi)徑就越大。(切唇時,盡量少切點) 

b、膠料硬度越高的油封唇口接觸越小,這是因為硬度高的油封內(nèi)徑大,同時受壓縮變化小的緣故。

C、膠料硬度與徑向力的關(guān)系 膠料硬度越高的油封其徑向力越大,試驗結(jié)果表明:油封不論加金屬彈簧或不加金屬彈簧都表明了這一規(guī)律。

d、泄漏試驗 用不同硬度的膠料制成的油封進(jìn)行臺架試驗,可以明顯看出硬度過低或過高的油封在短時間內(nèi)都發(fā)生了泄漏。這是因為硬度過低的膠料彈性模量小,油封的徑向力就小,因而密封性能比較差。而硬度過高的膠料彈性差,油封唇部追隨性能不好,因而也容易產(chǎn)生早期泄漏。硬度在65-75之間的油封有較好的密封性能,運轉(zhuǎn)時間長而不漏。

這證明油封膠料在此硬度范圍內(nèi),油封的各項性能是比較適宜的。

(來源:橡膠技術(shù)網(wǎng))

發(fā)布時間:2022-11-25


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