橡胶密封制品技术讲座

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1、橡胶密封制品技术讲座〈一〉随着国民经济的发展和科学技术的的进步，橡胶以独特的性能（最大单位重量的弹性贮能和粘弹性质）制成各种各样的密封制品，广泛的应用在汽车、摩托车、家电、液压气动机械、冶金、水暖、卫浴、石油化工机械、食品、船舶、航天、手工等行业。近年，新的成型技术，高分子材料的开发，以及纳米技术的应用，更使得密封制品达到了新的境界。为了使麦丰员工，忙提高密封制品的制造技术水平，我们决定从本刊开始，系统介绍橡胶密封制品工艺技术，分期出版。橡胶密封制品橡胶密封制品种类繁多，用途很广，一般根据其使用状况，大致分类如下：1.静态密

2、封用：“O”型圈、垫圈、垫片、密封条、防尘罩……除此以外，液体密封胶，厌氧胶、橡胶腻子也可用于静态密封。2.动态密封用：a)往复运动用---各种断面“O”形圈、密封圈、皮硫、皮圈、防尘罩等；b)旋转运动用---“O”形圈、各种断面密封圈、垫圈等；c)高真空用---“O形圈、隔膜、垫圈、垫片等。以下分别对一些主要的，典型的密封制品进行阐述：一．“O”型圈这是我公司主要产品之一。“O”形圈的结构简单，装卸方便，体积小，密封性能可靠。所以作为密封件得到广泛的应用；早期，“O”形圈，只作固定型的静态密封用，后来使用范围逐渐扩大，可用

3、于往复运动，旋转运动，而且耐压范围也逐步的提高。“O”形圈的结构如图1（一）“O”形圈的使用情况图2ABC分别为平面法兰和缸法兰及缸螺纹法兰密封，称之为静密封（或固定密封）图A为往返运动密封，B为旋转运动密封呢感，都称之为动密封。（二）（O）形圈的密封原理1、静态密封（1）当主体压力较低，P=0时，由于安装对“O”形圈的接触面上，形成一定的接触压力PO（接触面单位平均压力），阻止液体的泄漏而获得密封。（见图3）（2）当液体压力较大（如图4）P=50公斤/厘米2时，“O”形圈的接触压力：PM=PO+PH式中：PM---平位面积

4、接触平均总压力PO----装配压缩变形产生的平均单位压力由此可见“O”形圈的接触压力，随介质压力的增加而增加，当PH比PO大很多时，PO就不是密封的主要因素。PH成为密封的主要因素，这种密封作用称之为自密封。（2）当介质压力很高时，P>100公斤/厘米2(O)形圈一部分被挤入间隙,提高胶料的硬度,减大小空隙位,可以在一定压力范围内有一定的效果,当介质在压力P>300公斤/厘米2时，需要加档圈（如图）档圈的材料一般为聚甲醛、聚四氟乙烯、尼龙等〈未完待续〉密封制品技术讲座《二》续一般高速油封Pr(单位径向力)在100克／厘米左右

5、,低速油封可以取高一些,油封的径向力的大小除了通过实际测量,修正外,在设计时还可以进行计算,如下式Pr=P过盈量+P腰+P弹式中:Pr=单位周长的总径向力克／厘米P过盈量－唇口部的过盈量引起橡胶收缩,作用于轴上单位长度的径向力.P腰－油封腰部变形而引起的单位长度的径向力克／厘米P弹－弹簧收缩引起的单位长度的径向力克／厘米P过盈－n1EF／R12=（D1-d）EF/2R12式中：E-油封胶料伸张性模量克/厘米R1－轴半径厘米D1－轴直径d－油封自由状态内径厘米n1－油封过盈量的一半n1=D1－d/2;(D1-d)－过

6、盈量F－唇口部位的断面积厘米2P腰=n1ES13/4L3式中：S1－油封腰部厚度厘米L－油封腰部厚度厘米P弹2（T+P0）/D2式中：P0－弹簧预应力克D2—弹簧工作状态的内径厘米T—弹簧工作状态的张应力克T=L1D44G/64nr3式中：L1—弹簧工作状态的拉伸长度厘米G—弹簧钢材的扭转弹性模量克/厘米2d4—钢丝直径厘米n—弹簧的圈数r—弹簧的平均半径：r=d3-d4/2d3—弹簧外直径各尺寸参照图（略）影响油封存的径向力的大小，其中弹簧是主要的，约占总径向力的70-80%，它决定于胶料的弹性模量E，过盈量（D1-d），

7、以及唇口部位与腰部的几何尺寸，而这些几何尺寸多受油封规格的限制，不能任意调整，采用调节胶料的弹性模量（或硬度）来调节器节径向力也不是主要目标。胶料的模量主要从油封的密封性能、寿命、环境等来考虑的。径向力的计算虽然是近似的，但它从理论上反映了径向力的本质，对油封的设计有指导意义。油封各部位尺寸的设计，参照下列各表封油弹簧圈各部位参考尺寸单位：毫米油封内容＜18＞18－30＞30－50＞50－80＞80－120＞120－180＞180d40.30.350.40.450.50.60.7d31.62.22.22.53.03.54.0

8、d2D1+1D1+1D1+1D1+1D1+2.0D1+2.5D1+2.5L∏d2+L’±1.0∏d2+L’±1.0∏d2+L’±1.0∏d2+L’±1.5∏d2+L’±2.0∏d2+L’±2.0∏d2+L’±2.0L’2.53.03.03.54.05.05.0注：D1为轴径<未完待续>橡胶