油封徑向力相關技術

1、油封徑向力的選取范圍(參考):軸徑/mm全周徑向力/N單位周長徑向力/N.M-1最低最高最低最高10163212124260173790196802858112231100316099207徑向力，油封的貯存不宜過長。試驗證明 油封唇口徑向另的組成 力的增加而影響油封的性能。影響徑向力的因素很多，如油封的過盈量、油封彈簧的張力、油封結構形式及油 封膠料的硬度等，都會導致油封徑向 力的變化。一般說，過盈量、彈簧張 力、膠料硬度較大，其徑向力也大， 這些都是油封設計時必須考慮的。根 據試驗，油封在貯存過程中徑向力會 增加的。這是因為油封在貯存過程中 內徑減小，同時受到光、熱、空氣等 的影響使橡膠分

2、子網狀結構進一步增 加，使膠料硬度、彈性模量增大的結 果。為了保證油封設計時選取的適宜 油封自生產之日起貯存時間不宜超過一是唇口對軸的過盈量產生的徑向力Frl； 二是油封腰部彈性變形產生的徑向力Fr2 三是油封彈簧產生的徑向力Fr3.計算圖見圖6-16.故唇口總的徑向力(N/mm)為：Fr=Frl+Fr2+Fr3(6-l)其中 Fr1=A EW/R2,Fr2=A ES2/4L3Fr3=F3/R式中唇口過盈量之半，單位為 mm; =(d0-d)/2,d0為軸直徑，d為油封唇直徑；E一橡膠彈性模量，單位為MPa;W一冠部截面積，單位為mm2;R一軸的半徑，R=d0/2,單位為 mm;S一腰部厚度，

3、單位為mmL一腰部長度，單位為mm;F3一彈簧工作張力，單位為N。摩擦力矩旋轉軸油封的密封性能，是由旋轉狀態(tài)下軸與油封唇機器及其界面油膜相互接觸而實現(xiàn)的。這種接觸狀態(tài)是油封密封各因素的綜合表現(xiàn)。所以研究其接觸摩擦的動態(tài)特性及有關影響因素是油封設計的基礎工作。油封的旋轉摩擦特性主要表現(xiàn)在一一摩擦力矩和摩擦發(fā)熱兩個方面：T=fFrR X 10-3(6-2)油封的摩擦力矩用下式：式中T一摩擦力矩，單位為N.M;Fr一全周徑向力，單位為N;R軸的半徑，單位為mm;f一唇口與軸的摩擦因數，與密封介質種類、軸徑大小和油封的橡膠材料等有關， 一般去 f0.20.5.油封的摩擦力矩及摩擦因數，目前尚不能預先計

4、算出來，需借助摩擦力矩試驗機 進行試驗。測定摩擦力矩，一方面可以預示油封的工作壽命，同時可根據摩擦力 矩的數值按式6-2計算出摩擦因數f,進而判別油封唇口的摩擦工況。油封在開始運轉時摩擦力矩較大，而后逐漸下降，大約經1h左右而趨于穩(wěn)定。 這是因為油封運轉初期唇口與軸的接觸狀態(tài)及油膜尚不穩(wěn)定，唇的溫度較低，油 的粘度較大，因而摩擦力矩值高。隨著運轉時間的增長，這些因素逐漸趨于穩(wěn)定， 唇口因摩擦溫度升高，油的粘度下降，摩擦力矩逐漸下降而至穩(wěn)定。油封的摩擦力矩曲線（油溫50C，旋轉頻率3000r/min）影響摩擦力矩的因素有油溫，徑向力和膠料等。油溫高時，油封的摩擦力矩降低 （圖6-18），這是由于

5、當油溫增高時，油的粘度下降，油的摩擦因數降低，唇口材 料變軟，彈性模量下降，從而使摩擦力矩值降低。徑向力增加油封的摩擦力矩也增大（圖6-19），這是由于當徑向力增大時，油封唇 口對軸的接觸壓力也增大，減薄了油膜的厚度，因而增加了油封的摩擦力矩值。 不同的膠料對摩擦力矩也有一定影響。丁晴橡膠、硅橡膠和丙烯酸酯橡膠的郵費呢個，在徑向力相差不大的條件下測定 的摩擦力矩值。結果表明，硅橡膠油封的摩擦力矩最小，丁晴橡膠和丙烯酸酯橡 膠油封摩擦力矩相差不大。其原因是硅橡膠本身自潤滑性能較好，受熱后膠料易變軟，彈性模量下降，油封 徑向力降低，因而導致摩擦力矩的降低。一般硅橡膠油封使用壽命比較長，這是浦封唇口

6、素。徑向力:唇口的徑向力是指單位圓周上的油封唇口對軸的箍緊力，它的表征唇口摩擦面 上線接觸應力大小的重要特性參數。對于唇口摩擦工況及密封壽命有直接影響， 要達到密封目的，必須有足夠的徑向力，但徑向力過大，唇口將軸箍的過緊，會 使摩擦面上的油膜遭到破壞，油封的壽命將大大縮短，圖6-14表示油封壽命與 徑向力的關系。因此必須將軸口徑向力Pr控制在適當的范圍內。由表6-4可以 看出，油封徑向力一般選取在100200N/m范圍內。由圖6-14的試驗曲線可知， 當油封徑向力選取在100N/m左右時壽命最長，如徑向力超過400N/m時壽命最短。 總之，徑向力選取的大小應根據實際工作條件來考慮，因此油封唇口

7、部溫度上升 是與摩擦因數、徑向力及軸速成正比。當軸速很大時，應盡量減少摩擦因數和徑 向力。但由于摩擦因數受橡膠原料及配方的限制，一般在0.20.4之間，不宜 再減少。因此對于高速用的油封減小摩擦能，降低產生的熱量以延長油封的壽命， 其徑向力應選取小一些。相反，對摩擦因數小的油封可適當加大徑向力以提高油 封唇口的追隨能力。據此可以推薦高速油封的徑向力一般選取在100150N/m為 徑向珊驗原睡原理圖如下:徑向力分析圖當被測量的油封套到兩個半軸上時，由于油封與軸的配合是過盈配合，則在油封 中產生張力，該張力作用到半軸上形成了如圖所示的徑向力F。因徑向力難以測 量，但在每個半軸形成的垂直分力P可以由力傳感器測得，它們的關系是：P =Ft sin a d a = 2Fr= FDF=P/DT=Fn D式中：r為軸半徑D為軸直徑a為軸的中分面與軸面上任一點間的夾角P傳感器所測得的力N （顯示值）T為油封的總徑向力（全周徑向力）NF為徑向力N/mm可見，圓周上每一步單位的徑向力（F）可以由力傳感器測得的分力（P）除以軸 直徑（D）而求得，油封的總徑向里力（T）為每單位圓周上的徑向力（F）乘以軸的周 長（n D）一般在圖紙或技術條件上所規(guī)定的徑向力指的是總徑向力（T）溫度對測試的影響：油封加工藝、材料、存