某液壓和氣壓傳動密封管理

SchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動Chapter5

密封件

本章主要內(nèi)容：

5.1

密封的作用與分類

5.2

密封件的材料

5.3常用密封件

5.4新型密封件

5.5組合式密封件

5.6

防塵圈

5.7旋轉(zhuǎn)密封件

5.8

膠密封與帶密封

H&PBackSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院液壓與氣壓傳動了解密封的作用與分類了解密封件的材料及常用密封材料掌握幾種常用密封件的性能特點(diǎn)及其密封原理O形密封圈的主要性能與工作原理Y形密封圈的主要性能與工作原理V形密封圈的主要性能與工作原理目的任務(wù):

重點(diǎn)難點(diǎn):

第五章密封件H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動Part5.1

密封的作用與分類在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)及其元件中，安置密封裝置和密封元件的作用，在于防止工作介質(zhì)的泄漏及外界塵埃和異物的侵入。設(shè)置于密封裝置中、起密封作用的元件稱為密封件。液壓與氣壓傳動的工作介質(zhì)，在系統(tǒng)及元件的容腔內(nèi)流動或暫存時(shí)，由于壓力、間歇、粘度等因素的變化，而導(dǎo)致少量工作介質(zhì)越過容腔邊界，由高壓腔向低壓腔或外界流出，這種“越界流出”現(xiàn)象稱為泄漏。

1.密封的作用及其意義H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩類。對于液壓傳動系統(tǒng)，內(nèi)泄漏會引起系統(tǒng)容積效率的急劇下降，達(dá)不到所需的工作壓力，使設(shè)備無法正常運(yùn)作；外泄漏則造成工作介質(zhì)浪費(fèi)和污染環(huán)境，甚至引發(fā)設(shè)備操作失靈和人身事故。內(nèi)泄漏指在系統(tǒng)或元件內(nèi)部工作介質(zhì)由高壓腔向低壓腔的泄漏；外泄漏則是由系統(tǒng)或元件內(nèi)部向外界的泄漏。單位時(shí)間內(nèi)泄漏的工作介質(zhì)的體積稱為泄漏量。對于氣壓傳動系統(tǒng)，由于其工作介質(zhì)為壓縮空氣且工作壓力不高，因此氣體的泄漏問題往往得不到應(yīng)有的重視。其實(shí)，氣壓傳動系統(tǒng)中的泄漏同樣會造成系統(tǒng)壓力下降，能耗加大，動作紊亂，或造成真空系統(tǒng)中的負(fù)壓建立不起來；氣缸進(jìn)氣口的泄漏將造成氣缸低速運(yùn)行的爬行，等等。正確和合理地使用密封件是液壓與氣壓傳動系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有兩方面：一是密封面上有間隙；二是密封部位兩側(cè)存在較大壓力差。消去或減小任一因素都可以阻止或減小泄漏。因此，密封的方法通常有：1）封住結(jié)合面的間隙；2）切斷泄漏通道；3）增加泄漏通道中的阻力；4）設(shè)置作功元件，對泄漏介質(zhì)造成壓力，以抵消或平衡泄漏通道的壓力差。2.密封的分類H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動分類主要密封件靜密封非金屬靜密封O形橡膠密封圈橡膠墊片聚四氟乙烯生料帶橡膠-金屬復(fù)合靜密封組合密封墊圈金屬靜密封金屬墊圈空心金屬O形密封圈液態(tài)密封墊密封膠表5-1密封的分類根據(jù)被密封的偶合面在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有無相對運(yùn)動，可將密封分為靜密封和動密封兩大類。另外按照密封件的制作材料、結(jié)構(gòu)形式和密封機(jī)理等還可進(jìn)一步細(xì)分。密封的分類見表5-1。H&PH&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動動密封非接觸式密封\間隙密封利用間隙\迷宮\阻尼等接觸式密封自封式壓緊型密封O形橡膠密封圈同軸密封圈異形密封圈其他自封式自緊型密封(唇形密封)Y形密封圈V形密封圈組合式U形密封圈星形和復(fù)式唇密封圈帶支承環(huán)組合雙向密封圈其他活塞環(huán)金屬活塞環(huán)旋轉(zhuǎn)軸油封油封液壓缸導(dǎo)向支承件導(dǎo)向支承環(huán)液壓缸防塵圈防塵圈其他其他BackSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動密封件材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封的工作介質(zhì)以及設(shè)備工作條件的不同，密封件材料應(yīng)具有不同的適應(yīng)性。Part5.2

密封件的材料密封材料的一般要求：1）材料密實(shí)，不易泄漏工作介質(zhì)；2）對工作介質(zhì)有良好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性；3）有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度，受工作介質(zhì)的影響??；4）壓縮性和復(fù)原性好，永久變形??；5）溫度適應(yīng)性好，高溫下不軟化、不分解；低溫下不硬化、不脆裂；1.對密封件材料的要求密封材料的一般要求：6）摩擦因數(shù)小，耐磨性好；7）抗腐蝕性能好，能在工作介質(zhì)中長期工作，其體積和硬度變化?。?）與密封面貼合的柔軟性和彈性好；9）耐臭氧性和耐老化性好，使用壽命長；10）加工性能好，價(jià)格低廉。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動2.常用橡膠密封材料常用的橡膠密封材料主要是合成橡膠。由于合成橡膠的膠種較多，且各自的性能也各不相同。因此，在選用時(shí)除要求其必須滿足上述使用要求外，還應(yīng)根據(jù)不同膠種的特性和使用范圍，參照密封件的工況條件，進(jìn)行正確選擇。常用橡膠密封材料所適應(yīng)的介質(zhì)和使用溫度范圍見表5-2。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院機(jī)械學(xué)院第五章密封件液壓與氣壓傳動注：○—可以使用；△—有條件使用；×—不可使用。表5-2常用橡膠密封材料所適應(yīng)的介質(zhì)和使用溫度范圍密封材料石油基液壓油和礦物基潤滑酯難燃性液壓油使用溫度范圍水-油乳化液水-乙二醇基磷酸酯基靜密封動密封丁腈橡膠聚氨酯橡膠氟橡膠硅橡膠丙烯酸酯橡膠丁基橡膠乙丙橡膠○○○○○××○△○○○××○×○×○○○××○△×△△-40~+120-30~+80-25~+250-50~+280-10~+180-20~+130-30~+120-40~+100一般不用-25~+180一般不用-10~+130-20~+80-30~+120H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動3.常常用用合成成樹脂脂密封封材料料常用合合成樹樹脂中中，使使用最最多的的是聚四氟氟乙烯烯樹脂脂。在聚聚四氟氟乙烯烯中摻摻入不不同的的充填填材料料，可可改善善和提提高其其綜合合物理理化學(xué)學(xué)性能能，從從而擴(kuò)擴(kuò)大了了它的的使用用范圍圍。因因此，，聚四四氟乙乙烯樹樹脂密密封材材料可可適用用石油基基液壓壓油、水-油油乳化化液、水-乙乙二醇醇基液液壓液液、磷酸脂脂基液液壓液液等工作介介質(zhì)的的密封封。常常用合合成樹樹脂密密封材材料的的主要特特點(diǎn)和應(yīng)用范范圍見表5-3。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動表5-3常用合合成樹樹脂密密封材材料的的主要要特點(diǎn)點(diǎn)和應(yīng)應(yīng)用范范圍名稱使用溫度/℃主要特點(diǎn)應(yīng)用范圍聚四氟乙烯及加充填物聚四氟乙烯-100~+260耐磨性極佳,耐熱\耐塞性優(yōu)良,能耐幾乎全部化學(xué)藥品及溶劑和油等液體.彈性差,熱脹系數(shù)大適用于制作擋圈、支承環(huán)、導(dǎo)向支承環(huán)及壓環(huán)，與O形圈等組合成同軸密封圈。噴涂、貼粘在密封件工作面，以降低摩擦因數(shù)，提高耐熱性。制作生料帶聚酰胺尼龍-40~+100耐磨性能佳（優(yōu)于銅和一般鋼材），耐弱酸、弱堿和水、醇等溶劑。沖擊性好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，抗強(qiáng)酸腐蝕性差，溶于濃硫酸、苯酚，有吸水性及冷流性適用于制造擋圈、壓環(huán)、導(dǎo)向支承環(huán)等。三元尼龍與丁腈并用制作往復(fù)動密封，可改善密封件性能聚甲醛-40~+100動靜摩擦因數(shù)較小，耐有機(jī)溶劑及化學(xué)腐蝕，具有良好的機(jī)械性能及抗蠕變性適用于制作往復(fù)運(yùn)動密封圈用的擋圈和導(dǎo)向支承環(huán)等H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動表5-4常用金金屬密密封材材料的的種類類和應(yīng)應(yīng)用范范圍材料使用溫度/℃

應(yīng)用范圍材料使用溫度/℃應(yīng)用范圍鉛銀黃銅鎳紫銅<100<650<260<810<315適用于高溫、高壓油、高壓水蒸氣等場合蒙太爾合金鋁不銹鋼欽鋯<810<430<870<540適用于高溫、高壓油、高壓水蒸氣等場合金屬密密封材材料主主要用用于靜密封封。常用用金屬屬密封封材料料的種類和應(yīng)用范范圍見表5-4。4.常常用用金屬屬密封封材料料H&PBackSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動除間隙隙密封封外，，密封封都是是利用密密封件件使偶偶合面面間的的間隙隙控制在在工作作介質(zhì)質(zhì)能通通過的的最小小間隙隙之下下。該該最小小間隙隙取決決于工工作介介質(zhì)的的壓力、粘度、分子量量等。Part5.3常用密封件件接觸式式動密密封中中的壓型密密封，是通通過由由預(yù)壓縮縮力和介質(zhì)壓壓力產(chǎn)生的的壓緊力力，在密封件件與偶合面面之間形形成接觸壓壓力，介質(zhì)壓壓力愈愈高，接觸壓壓力愈愈大，使密封封件與與耦合合面緊緊密貼貼合，以阻阻塞泄泄漏通通道，，達(dá)到到自密密封。。而自封式式自緊緊型密密封，則是是利用密密封件件自身身變形形所產(chǎn)生生的反壓力力也隨介質(zhì)質(zhì)壓力力的增增加而而增大大，從而而達(dá)到到自密密封。。本章介介紹常常用的的O形、Y形和V形密封圈圈的主要性性能、密封原原理及其應(yīng)用。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動Part5.3.1O型密封圈圈1.主主要要性能能O形封封圈是一種種截面面為圓圓形的的橡膠膠圈，，如圖5-1所示。。其材材料主主要為為丁腈橡橡膠或氟橡膠膠。O形形密封封圈是是液壓與氣壓傳傳動系系統(tǒng)中使用用最廣廣泛的的一種種密封封件。。它主主要用用于靜密封封和往復(fù)運(yùn)運(yùn)動密密封。圖5-1O形密密封圈圈d1—O形圈圈內(nèi)徑徑d2—O形圈圈截面面直徑徑其使用用速度度范圍圍一般般為0.005~0.3m/s。用于于旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動密密封時(shí)時(shí)，僅限限于低速回回轉(zhuǎn)密密封裝裝置。如液液壓挖挖掘機(jī)機(jī)的中中央回回轉(zhuǎn)接接頭的的分配配閥動動密封封機(jī)構(gòu)構(gòu)。一一般O形密密封圈圈在旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)動密密封裝裝置中中使用用較少少。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動O形密密封圈圈與其他他形式式密封封圈比比較，，具有有以下下優(yōu)點(diǎn)：1）結(jié)構(gòu)小小巧，裝拆方方便。2）靜、動密封封均可使使用。。3）動摩擦擦阻力力比較小小。4）使使用單單件O形密密封圈圈，可可對兩個(gè)方方向起密封封作用用。5）價(jià)格低低廉。但是，當(dāng)設(shè)設(shè)備閑閑置時(shí)時(shí)間過過久而而再次次起動動時(shí)，，O形形密封封圈的的摩擦擦阻力力會因因其與與密封封副耦耦合面面的粘粘附而而陡增增，并并出現(xiàn)現(xiàn)蠕動動現(xiàn)象象。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動2.用用于于靜靜密密封封時(shí)時(shí)的的密密封封原原理理當(dāng)沒沒有有介介質(zhì)質(zhì)壓壓力力時(shí)時(shí)，密密封封圈圈在在自自身身的的彈彈性性力力作作用用下下，，對對接接觸觸面面產(chǎn)產(chǎn)生生一一個(gè)個(gè)預(yù)預(yù)接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力p0，如如圖5-2a所示示。。圖5-2O形形密密封封圈圈的的靜靜密密封封原原理理a)空載載狀狀態(tài)態(tài)O形形密密封封圈圈裝入入密密封封槽槽后后，，其其界界面面承承受受接接觸觸壓壓縮縮應(yīng)應(yīng)力力而而產(chǎn)產(chǎn)生生變變形形H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動而當(dāng)當(dāng)容容腔腔內(nèi)內(nèi)充充入入有有壓壓力力的的介介質(zhì)質(zhì)后后，則則在在介質(zhì)質(zhì)壓壓力力p的作作用用下下，，O形形密密封封圈圈發(fā)生生位位移移，，移移向向低低壓壓側(cè)側(cè)，，且且其其彈彈性性變變形形進(jìn)進(jìn)一一步步加加大大，，填填充充和和封封閉閉了了密封封間間隙隙δ。此此時(shí)時(shí)，，作作用用于于密密封封副副偶偶合合面面的的接接觸觸壓壓力力上上升升為為p0+p=pm，從從而而大大大大增增加加了了密密封封效效果果，，如如圖5-2b所示示。。當(dāng)容容腔腔內(nèi)內(nèi)的的介介質(zhì)質(zhì)卸卸壓壓后后（p=0），，則則由由于于O形形密密封封圈圈仍仍具具有有初初裝裝時(shí)時(shí)的的預(yù)接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力p0，故故仍仍能能保保證證密密封封性性能能。。此此即即所所謂謂O形形密密封封圈圈的的自自密密封封作作用用。。圖5-2O形形密密封封圈圈的的靜靜密密封封原原理理b)承載載狀狀態(tài)態(tài)2.用用于于靜靜密密封封時(shí)時(shí)的的密密封封原原理理H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動3.用用于于往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動動密密封封時(shí)時(shí)的的密密封封原原理理O形形密密封封圈圈在往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動動滑滑移移面面上上的的接接觸觸情情況況，，如如圖5-3所示示。。此此時(shí)時(shí)O形形密密封封圈圈的的動密密封封作作用用主要要還還是是依依靠靠其其預(yù)壓壓縮縮和加壓壓后后作作用用于于耦耦合合面面上上的的接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力，且且由由于于O形形密密封封圈圈自自身身的的彈彈性性而而具具有有磨磨損損后后自自動動補(bǔ)補(bǔ)償償?shù)牡哪苣芰α?。。圖5-3O形形密密封封圈圈的的動動密密封封原原理理H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動此外外，還存存在在其其他他復(fù)復(fù)雜雜情情況況：當(dāng)用用于于液液體體介介質(zhì)質(zhì)密密封封時(shí)時(shí)，由由于于液液體體的的壓力力、粘度度及運(yùn)動動速速度度等因因素素的的作作用用，，沿沿滑滑移移面面和和密密封封件件間間形形成成一一層層粘粘附附力力極極強(qiáng)強(qiáng)的的邊邊界界層層液液體體膜膜，，如如圖5-3a所示示。。這這層層液液體體薄薄膜膜始始終終存存在在著著，，它它亦亦起起一一定定的的密密封封作作用用。。當(dāng)滑滑移移面面向向外外伸伸出出時(shí)時(shí)，液液體體膜膜隨隨之之一一起起探探出出，，如如圖5-3b所示示。。當(dāng)滑滑移移面面縮縮回回時(shí)時(shí)，液液體體膜膜則則被被密密封封件件阻阻留留于于外外側(cè)側(cè)。。隨隨著著滑滑移移面面往往復(fù)復(fù)次次數(shù)數(shù)的的增增加加，，阻阻留留于于密密封封件件外外側(cè)側(cè)的的液液體體膜膜日日漸漸增增厚厚，，最最后后形形成成液液滴滴，，從從滑滑移移面面滴滴下下（（見見圖5-3c）。。這這就就是是O形形密密封封圈圈用用于于往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動動密密封封時(shí)時(shí)會會產(chǎn)產(chǎn)生生泄泄漏漏的的原原因因。。因此此，，O形形密密封封圈圈不不宜宜應(yīng)應(yīng)用用于于滑滑移移面面需需頻頻繁繁往往復(fù)復(fù)運(yùn)運(yùn)動動的的密密封封裝裝置置中中。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動4.應(yīng)應(yīng)用用O形形密密封封圈圈一般般安安裝裝在在外圓圓或內(nèi)圓圓上上截截面面為為矩矩形形的的溝溝槽槽內(nèi)內(nèi)起密密封封作作用用，，如如圖5-4所示示。。圖5-4O形形密密封封圈圈的的安安裝裝a)在外外圓圓的的矩矩形形槽槽內(nèi)內(nèi)b)在內(nèi)內(nèi)圓圓的的矩矩形形槽槽內(nèi)內(nèi)H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動O形形密密封封圈圈良好好的的密密封封效效果果很很大大程程度度上上取取決決于于O形形密密封封圈圈尺尺寸寸與溝槽槽盡盡寸寸匹匹配配的的正正確確性性，世世界界各各國國的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)對對此此都都有有較較嚴(yán)嚴(yán)格格的的規(guī)規(guī)定定。。密封封裝裝置置設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)若若O形形密密封封圈圈的的壓壓縮縮量量選選擇擇過過小小，或加工溝溝槽時(shí)時(shí)公差差波動動使壓壓縮量量趨小小，裝配配后就就會引引起泄泄漏；；如果果壓縮量量選擇擇過大大，或加工溝溝槽時(shí)時(shí)公差差波動動使壓壓縮量量趨大大，則會會導(dǎo)致致O形形密封封圈橡橡膠應(yīng)應(yīng)力松松弛而而形成成泄漏漏。同樣，，若裝配后后O形形密封封圈拉拉伸過過度，也會會因其其過早早老化化而引引起密密封裝裝置泄泄漏。。4.應(yīng)應(yīng)用用H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動O形密密封圈圈的拉伸量量α和壓縮率率εc可按下下列公公式計(jì)計(jì)算（5-1）（5-2）式中d2—O形密封圈截面直徑；

D—O形密封內(nèi)徑；D1、D2、D3，如圖5-5（見教材P232）所示；

h—O形密封圈安裝空間的高度，即

dc—O形密封圈安裝空間的高度，即：kc—系數(shù)，一般取kc=1.25~1.45。

H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動O形密密封圈圈的拉伸量量和壓縮率率的選用用范圍圍，見見表5-5。表5-5O形密密封圈圈的拉拉伸量量和壓壓縮率率的選選取范范圍密封型式密封介質(zhì)拉伸量α/mm壓縮率εc(%)靜密封液壓油空氣1.03~1.04<1.0115~2515~25往復(fù)動密封液壓油空氣1.02<1.0112~1712~17旋轉(zhuǎn)動密封液壓油0.95~15~10由表5-5可知，，靜密封封的壓壓縮率率大于于動密密封，但是是其極極值應(yīng)應(yīng)小于25%。否則則壓縮縮應(yīng)力力明顯顯松弛弛，將將產(chǎn)生生過大大的永永久變變形。。在高溫工工況中，尤尤為嚴(yán)嚴(yán)重。。然而而壓縮率率也不不宜過過小，否則則當(dāng)裝裝配部部位存存在偏偏心時(shí)時(shí)就會會消失失部分分壓縮縮量，，也會會導(dǎo)致致泄漏漏。。O形密密封圈圈安裝溝溝槽的的寬度度為O形密密封圈圈直徑徑的1.3~1.5倍，即b=1.3~1.5d2。靜密封封時(shí)，壓縮縮量較較大，，應(yīng)取取大值值；往往復(fù)動動密封封時(shí)，，應(yīng)取取小值值，旋轉(zhuǎn)動動密封封時(shí)，取b=1.05~1.1d2，并應(yīng)應(yīng)考慮慮摩擦擦生熱熱引起起密封封圈內(nèi)內(nèi)徑收收縮，，從而而影響響密封封質(zhì)量量的問問題。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動當(dāng)被密密封的的介質(zhì)質(zhì)工作壓壓力較較高時(shí)時(shí)，O形形密封封圈會會因產(chǎn)產(chǎn)生彈彈性變變形而而被擠擠進(jìn)密密封耦耦合面面間的的縫隙隙，，引起起密封圈圈破壞壞。解決方方法:當(dāng)動密封封工作作壓力力超過過7MPa或靜密封封工作作壓力力大于于32MPa時(shí)，應(yīng)應(yīng)在O形密密封圈圈低壓側(cè)側(cè)安置置擋圈圈；若雙向交交替受受介質(zhì)質(zhì)壓力力，則于于密封封圈兩側(cè)各各加一一個(gè)擋擋圈，如圖5-6所示。。圖5-6O形密密封圈圈擋圈圈的安安裝a)單向受受壓b)雙向交交替受受壓在經(jīng)常常承受受脈沖沖壓力力的密密封裝裝置中中，也應(yīng)應(yīng)采用用擋圈，以防防止密密封圈圈異常常損耗耗。擋擋圈的的材料料一般般為聚四氟氟乙烯烯樹脂脂，或尼龍1010和尼龍6等。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動Part5.3.2Y型密封圈圈1.主主要要性能能Y形密密封圈圈的截面面呈Y形，，是一一種典典型的的唇形密密封圈圈。按其截面的的高、寬比例例不同同，可分分為寬型、窄型、Yx型等幾類類若按兩唇的的高度度是否否相等等，則可可分為為軸、孔通用用型的的等高高唇Y(jié)形密密封圈圈和不等高高唇的的軸用用Y形形密封封圈和孔用Y形密密形圈圈,如圖5-7所示。。圖5-7Y形密密封圈圈a)等高唇唇b)不等高高唇（（Yx型）H&PH&PSchoolofMechanicalEngineering上海電電機(jī)學(xué)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)學(xué)院第五章章密密封封件液壓與與氣壓壓傳動動Y形密封封圈廣泛應(yīng)用用于往復(fù)動密密封裝置置中，其使使用壽命命高于O形密封封圈。工作速度度范圍：：采用丁丁腈橡膠膠制作時(shí)時(shí)為0.01~0.6m/s；采用氟橡膠制作時(shí)，，為0.05~0.3m/s；采用聚氨酯橡橡膠制作時(shí)，，則為0.01~1m/s。Y形密密封圈的的密封性性能、使使用壽命命及不用用擋圈時(shí)時(shí)的工作作壓力極極限，都都以聚氨氨酯橡膠膠材質(zhì)為為佳。Y形密封封圈的適適用工作壓力力不大于于40MPa，工作溫度度為-30~+80℃℃。Y形密封封圈的性能特點(diǎn)點(diǎn)：1）密封封性能可可靠；2）摩擦擦阻力小小，運(yùn)動動平穩(wěn)；；3）耐壓壓性好，，適用壓壓力范圍圍廣；4）結(jié)構(gòu)構(gòu)簡單，，價(jià)格低低廉；5）安裝裝方便。。SchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動2.密密封原原理Y形密封封圈依靠其張張開的唇唇邊貼于于密封副副耦合面面，并呈呈線狀接接觸，在在介質(zhì)壓壓力作用用下產(chǎn)生生“峰值”接觸應(yīng)應(yīng)力，壓力越高高，應(yīng)力越大大。當(dāng)耦合件件以工作作速度相相對運(yùn)動動時(shí)，在密封唇與滑移耦合合面之間形成成一層密封液膜膜，從而產(chǎn)產(chǎn)生密封封作用。。密封唇唇邊磨損損后，由由于介質(zhì)質(zhì)壓力的的作用而而具有一一定的自自動補(bǔ)償償能力。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動圖5-8所示為帶有副唇唇的軸用用Y形密密封圈。每次往往復(fù)運(yùn)動動后，在在其主、、副唇之之間都會會殘留下下微量液液體（工工作介質(zhì)質(zhì)）。隨隨著往復(fù)復(fù)運(yùn)動次次數(shù)的增增多，殘殘留液體體將充滿滿主、副副唇之間間的空間間，形成成一個(gè)特特殊的““圍困區(qū)”。當(dāng)主唇處處于工作作狀態(tài)時(shí)時(shí)，由于““圍困區(qū)”內(nèi)液體體不可壓壓縮，其其間的壓壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于于小腔內(nèi)的工作壓壓力（見見圖5-8）。此時(shí)時(shí)，副唇與耦合面的接觸應(yīng)應(yīng)力，也也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于于主唇與耦合面間的接觸觸應(yīng)力。。因而，，當(dāng)軸外伸伸圖5-8帶副唇的的軸用Y形密封封圈截面面1—副唇2—主唇3—小腔時(shí)迫使“圍困區(qū)”內(nèi)的液液體壓回回小腔，，從而形形成了可可靠的密密封狀態(tài)態(tài)，提高高了Y形形密封圈圈的密封封性能。。“圍困區(qū)區(qū)”內(nèi)的的壓力越越高，則副唇對對耦合面面的接觸觸應(yīng)力越越大，密封性能能也就越越良好。pH&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動3.應(yīng)應(yīng)用安裝Y形形密封圈圈時(shí)，唇口一一定要對對著壓力力高的一一側(cè)，才才能起密密封作用用。為了防止止在高壓壓狀態(tài)下下，Y型密密封圈的的根部因因材質(zhì)塑塑性變形形而被擠擠入密封封耦合面面的間歇歇，故應(yīng)應(yīng)控制滑滑移耦合合件間的的配合間隙隙δ的大小，，使其不超過表5-6（見教教材P234））所規(guī)定的的最大值c，見圖5-9a。對于工工作壓力力大于16MPa的Y形密密封圈，，為保證證其使用用壽命，，防止密密封圈的的根部被被擠入配配合間隙隙，應(yīng)在在密封圈圈根部處處安裝擋擋圈，如如圖5-9b所示。。圖5-9Y形密封封圈的安安裝a）控制間隙隙b）安裝擋圈圈1—擋圈H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動為了防止止Y形密密封圈在在往復(fù)運(yùn)運(yùn)動過程程中出現(xiàn)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)、、扭曲等等現(xiàn)象，，即保持其運(yùn)運(yùn)動平穩(wěn)穩(wěn)性，可在Y形密封封圈的唇唇口處設(shè)設(shè)置支承環(huán)，如圖5-10所示。圖5-10安裝支承承環(huán)的Y環(huán)密封封圈a)單向受壓壓b)雙向受壓壓支承環(huán)上上開有均布的導(dǎo)導(dǎo)流小孔孔，以利于于壓力介介質(zhì)通過過小孔作作用到密密封圈唇唇邊上，，撐開雙雙唇，保保持Y形形密封圈圈的正確確動態(tài)姿姿勢，保保證其良良好的密密封性能能。對于寬型Y形形密封圈圈，其截面面的寬度度為高度度的二倍倍或二倍倍以上。。這種密密封圈不不會在溝溝槽里產(chǎn)產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)、扭曲曲，可不安裝裝支承環(huán)環(huán)。Y形密封封圈的尺尺寸和公公差以及及安裝密封封圈的溝溝槽尺寸寸、擋圈圈尺寸都已已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，系系列化，，設(shè)計(jì)時(shí)可可查閱有有關(guān)國家家標(biāo)準(zhǔn)。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動Part5.3.3V型型密封封圈圈1.主主要要性性能能V形形密密封封圈圈的的截截面面呈呈現(xiàn)現(xiàn)V形形，，也也是是一一種種典典型型的的唇唇形形密密封封圈圈。。根據(jù)據(jù)制制作作的的材料料不同同，，可可分分為為純橡橡膠膠V形形密密封封圈圈和夾織織物物（夾夾布布橡橡膠膠））V形形密密封封圈圈等。。V形形密密封封圈圈的的密密封封裝裝置置由由壓環(huán)環(huán)、V形形密密封封圈圈和支承承環(huán)環(huán)三部部分分組組成成，，如如圖5-11所示示。。圖5-11V形形密密形形裝裝置置1——壓環(huán)環(huán)2——V形形密密封封圈圈3——支承承環(huán)環(huán)H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動V形形密密封封圈圈主主要要用用于于液壓壓缸缸活活塞塞和活塞塞桿桿的的往往復(fù)復(fù)動動密密封封，其其運(yùn)運(yùn)動動摩摩擦擦阻阻力力較較Y形形密密封封圈圈大大，，但但密封封性性能能可可靠靠、使用用壽壽命命長長。工作作速速度度范范圍圍：采采用用丁腈腈橡橡膠膠制作作時(shí)時(shí)為為0.02~0.3m/s；采采用用夾布布橡橡膠膠制作作時(shí)時(shí)為為0.005~0.5m/s。當(dāng)發(fā)發(fā)生生泄泄漏漏時(shí)時(shí)，可可只只調(diào)調(diào)整整壓壓環(huán)環(huán)或或填填片片而而無無須須更更換換密密封封圈圈。。V形形密密封封圈圈的的最高高工工作作壓壓力力＞＞60MPa，適用用工工作作溫溫度度-30~+80℃℃H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓壓與與氣氣壓壓傳傳動動V形形密密封封圈圈的的性性能能特特點(diǎn)點(diǎn)：：1））耐耐壓壓性性能能好好，，使使用用壽壽命命長長；；2））根根據(jù)據(jù)使使用用壓壓力力的的高高低低，，可可以以合合理理地地選選擇擇V形形密密封封圈圈的的數(shù)數(shù)量量以以滿滿足足密密封封要要求求；；并并可可調(diào)調(diào)整整壓壓緊緊力力來來獲獲得得最最佳佳綜綜合合效效果果；；3））根根據(jù)據(jù)密密封封裝裝置置不不同同的的使使用用要要求求，，可可以以交交替替安安裝裝不不同同材材質(zhì)質(zhì)的的V形形密密封封圈圈，，以以獲獲得得不不同同的的密密封封特特性性和和最最佳佳綜綜合合效效果果；；4））維維修修和和更更換換密密封封圈圈方方便便；；5））密密封封裝裝置置的的軸軸向向尺尺寸寸大大，，摩摩擦擦阻阻力力大大。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動2.應(yīng)應(yīng)用安裝V形形密封圈圈時(shí)，同樣必必須將密封圈的的凹口面面向工作作介質(zhì)的的高壓一一側(cè)，如圖5-12所示。圖5-12V形密封封圈的安安裝與調(diào)調(diào)整1—調(diào)節(jié)螺栓栓2—調(diào)整墊片片H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動應(yīng)根據(jù)工作壓力力合理選擇擇V形密密封圈組合個(gè)數(shù)數(shù)及壓環(huán)、支承環(huán)和調(diào)整墊片片的材質(zhì)，見表5-7。表5-7V形密封封圈組合合個(gè)數(shù)及及壓環(huán)、、支承環(huán)環(huán)和調(diào)整整墊片的的材質(zhì)壓力/MPaV形密封圈個(gè)數(shù)及材質(zhì)壓環(huán)\支承環(huán)材質(zhì)調(diào)整墊片材質(zhì)丁腈膠夾織物丁腈膠聚四氟乙烯酚醛樹脂酚醛樹脂夾織物白銅不銹鋼鋁青銅酚醛樹脂硬鉛白銅<44~88~1616~3030~60>603455——34456634566○○××××○○○△××○○○○△×△△△○○○○○○○◎◎○○××××○○○○△△○○○○○○注：○——可用；△—有條件使使用；×—不可使用用；◎—較佳。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動V形密封封裝置中中，壓環(huán)上上的V形槽角角度，應(yīng)與V形密封封圈完全吻合合。壓環(huán)環(huán)與密封封副耦合合面之間間間隙大小應(yīng)嚴(yán)格控制制，以防止止V形密密封圈的的唇邊在在介質(zhì)壓壓力作用用下，被被擠入間間隙而造造成唇邊邊撕裂。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動表5-8壓環(huán)與耦耦合面之之面的間間隙值（（夾織物物V形密密封圈））孔內(nèi)徑/mm直徑間隙/mm壓力Mpa<3.5壓力Mpa3.5~21壓力Mpa>217575~200200~250250~300300~400400~5000.150.200.250.300.350.400.100.150.200.250.300.350.070.100.130.150.180.20合理的間間隙值見見表5-8。支承環(huán)與孔及軸面之間的間間隙值一一般為δ=0.25~0.4mm。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動為了保持持液壓缸缸的運(yùn)動動精度，，對壓環(huán)和支承環(huán)的的制造精精度要求較高高。V形密封封圈材質(zhì)質(zhì)的選用用應(yīng)根據(jù)據(jù)密封裝裝置的工作壓力力和工作速度度來進(jìn)行，，見表5-9（見教教材P236））。夾布橡膠膠V形密密封圈的的耐壓性能能和耐磨性能能均比純橡橡膠V形形密封圈圈好。而而純橡膠膠V密封封圈又具具有優(yōu)良良的密封封性能。。所以，，若將這兩種種不同材材質(zhì)的密密封圈，交替組裝裝起來使使用，便能充充分發(fā)揮揮各自的的特性，，獲得最最佳的密密封效果果。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動V形密封封圈使用用一段時(shí)時(shí)間后唇邊會磨損，，為保證證其密封封性能的的持久性性，須及時(shí)調(diào)調(diào)整其壓壓力。一般采采用螺栓/母母或加調(diào)整墊片片來調(diào)整，，見圖5-12。圖5-12V形密封封圈的安安裝與調(diào)調(diào)整1—調(diào)節(jié)螺栓栓2—調(diào)整墊片片同樣，V形密封封圈的尺尺寸系列列及公差差已有國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。H&PBackSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動Part5.4新型密封件20世紀(jì)紀(jì)80年年代以來來開發(fā)了了一批新新型密封封件，它它們提高高了密封可靠靠性、運(yùn)動精度度和綜合性能能，有的密密封件已已頒布了了國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。本本節(jié)將介介紹幾種種有代表表性的新新型密封封件。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動Part5.4.1星形密封圈1.主主要性能能與密封原理理星形密封封圈是有四個(gè)個(gè)唇的密密封圈。。它是一一種無接縫的的圓形環(huán)環(huán)，在模具具內(nèi)硫化化成形，其截截面近似似正方形形，如圖5-13所示。星形密封封圈在使使用和作作用上非非常像O形密封封圈。但但是，它它比O形形密封圈圈具有更顯著、更有效的密封性性能。星星形密封封圈的制制作材料料一般為為各種合合成橡膠。圖5-13星形密封封圈及其其應(yīng)力分布布H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動星形密封封圈主要要應(yīng)用在在動密封場場合，也可用用于靜密密封。適用于雙作用往往復(fù)運(yùn)動動的活塞塞、活塞桿、柱塞等；并且且也能在在擺動、螺旋和旋轉(zhuǎn)工況況下適用用于軸和心軸等。星形形密封圈圈的工作作壓力不大于40MPa，工作速速度不大于0.5m/s，工作溫溫度－60~+200℃（取決于于制作的的材質(zhì)））。對星星形密封封圈的表表面進(jìn)行行特殊減減摩處理理，能具具有更好好的摩擦擦性能。。星形形密密封封圈圈是是一一種種由由介介質(zhì)質(zhì)壓壓力力施施力力的的雙作作用用密密封封圈圈，依依靠靠它它在在密封封耦耦合合面面上的的接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力進(jìn)進(jìn)行行密密封封見見圖5-13。密密封封圈圈的的徑徑向向和和軸軸向向力力取取決決于于系統(tǒng)統(tǒng)工工作作壓壓力力。當(dāng)當(dāng)壓壓力力升升高高時(shí)時(shí)，，密密封封圈圈的的壓壓縮縮量量相相應(yīng)應(yīng)增增加加，，接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力也也隨隨之之增增大大。。圖5-13星形形密密封封圈圈及及其其應(yīng)力力分分布布H&PSchoolofMechanicalEngineering上海海電電機(jī)機(jī)學(xué)學(xué)院院機(jī)機(jī)械械學(xué)學(xué)院院第五五章章密密封封件件液壓與氣壓傳傳動星形密封圈與O形密封圈相比，有許多多優(yōu)點(diǎn)：1)往復(fù)運(yùn)動時(shí)，不會會翻轉(zhuǎn)、扭曲。2)由于所需的徑向預(yù)縮量小小，因而接觸應(yīng)力小，摩擦力也小。3)由于接觸應(yīng)力力分布均勻，，所以泄漏小。4)由于密封圈的的分型面設(shè)在在兩個(gè)唇邊之之間，因此飛邊不會影響響密封作用。5)在動密封場合合，具有良好的密封效效果，而且壽命長。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動2.應(yīng)用星形密封圈在在動、靜密封封中的應(yīng)用實(shí)實(shí)例，如圖5-14所示。圖5-14星形密封圈的的應(yīng)用當(dāng)應(yīng)用于外圓密封時(shí)，應(yīng)選擇星形密封圈的內(nèi)徑與安裝溝槽直徑相同或比之略小約2%。這樣，星形密封圈在溝槽內(nèi)受到輕微的預(yù)壓縮，可防止它產(chǎn)生傾斜。當(dāng)用于內(nèi)圓密封圈，則可在略大或略小的兩者之中，選擇一個(gè)內(nèi)徑尺寸與之最為接近的星形密封圈。一般，在靜密封場合，可選擇截面較小的密封圈；反之在動密封場合，應(yīng)選擇截面較大的密封圈。通常，壓力較高和間隙較大時(shí)，應(yīng)選擇較高硬度的材料；也可以選擇一般硬度的材料，再安裝一個(gè)聚四氟乙烯擋圈，以免密封圈被擠入間隙。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動Part5.4.2Zurcon-L形密封圈（簡簡稱Z-L密圈）1.主要性性能與密封原理圖5-15Z-L密封圈圈的截面Z-L密封圈圈的截面呈倒L形，如圖5-15所示。主要用用于活塞桿的的動、靜密封封。其制作材料Zurcon是專門為密封封和支承系統(tǒng)統(tǒng)而研制的高高性能聚氨酯酯。材料的復(fù)合物、添加劑和硬度范圍很廣，從從而可使密封封和支承元件件對于品種不不斷增多的工工業(yè)流體介質(zhì)質(zhì)的相容性和和性能達(dá)到最最佳。特別有意義的的是，按不同同成分經(jīng)過特特殊復(fù)合的注射和模壓的Zurcon聚氨酯系列，具有不不同的硬度、很高的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性和抗扯裂強(qiáng)度，同時(shí)能和密封耦合合面很好地相相適應(yīng)，很少會產(chǎn)生擦擦傷和損壞，從而能滿足足液壓與氣壓壓傳動系統(tǒng)嚴(yán)嚴(yán)酷的特殊要要求。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動Z-L密封圈圈的密封唇經(jīng)過修整，其接觸應(yīng)力分布在高壓側(cè)側(cè)的角度較陡陡，而在低壓壓側(cè)的角度較較平坦，從而而保證了活塞塞桿伸出時(shí)粘粘附在桿上的的極薄液體膜膜，在活塞桿桿縮回時(shí)返回回到高壓側(cè)。。而且，這種種最佳的應(yīng)力力分布狀態(tài)在在整個(gè)工作壓壓力范圍內(nèi)相相當(dāng)穩(wěn)定。所所以，流體動動力回吸性能能得到了很好好保證。密封的預(yù)壓縮是由密封圈在在外徑處的尺寸寸過盈以及在安裝時(shí)時(shí)元件產(chǎn)生的旋旋轉(zhuǎn)所形成的。獨(dú)獨(dú)特的截面形形狀使有介質(zhì)質(zhì)壓力作用時(shí)時(shí)，密封圈變變形壓向溝槽槽外壁，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)離密封耦合合面間的間隙隙，避免了密密封圈被擠入入間隙的可能能。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動1）在整個(gè)工工作壓力范圍圍內(nèi)具有流體動力回吸吸性能；2）靜態(tài)和動態(tài)密封性能均好好；3）密封唇不不受壓力作用用，摩擦力小，因而減小了摩擦發(fā)發(fā)熱；4）抗擠出性好；5）耐磨性好，使用壽命長。Z-L密封圈圈具有如下突出出優(yōu)點(diǎn)：H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動2.應(yīng)用Z-L密封圈圈采用整體式安裝溝溝槽，其尺寸符合合ISO5597標(biāo)準(zhǔn)，且與Y形密封圈的的溝槽相同。。因此，安裝裝非常方便。。Z-L密封圈圈可以應(yīng)用在在使用Y形密封圈的所有場合，，例如叉車、農(nóng)業(yè)機(jī)械、輕型和中型行走機(jī)械械、工業(yè)液壓系統(tǒng)統(tǒng)、機(jī)床、注射機(jī)、液壓機(jī)等，且能與Y形密封圈互互換使用。Z-L密封圈圈的工作壓力不大大于40MPa；工作速度不大大于0.5m/s；工作溫度：-30~+80℃；工作介質(zhì)：石油基液壓油油、合成液、難燃液。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動Part5.4.3M2型Turcon-Variseal密封圈1.主要性性能與密封原理M2型T-V密封圈是一種既可用用于外圓密封，又可用于內(nèi)圓密封的往復(fù)運(yùn)動用用單作用密封封圈。它由一個(gè)U形形外殼和一個(gè)個(gè)V形不銹鋼鋼彈簧所組成成，如圖5-16所示。U形形外殼的制作作材料為Turcon。這是一種專專門為密封系系統(tǒng)研制的高高性能工程熱熱塑性復(fù)合物物。圖5-16M2型T-V密封圈1—V形彈簧H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動由于密封材料和彈簧對各種工作介介質(zhì)都有很好好的適應(yīng)能力力，因此M2型T-V密封圈可用在一般液液壓與氣壓傳傳動系統(tǒng)，以以及其他廣泛泛的范圍，如如化學(xué)、醫(yī)藥及食品等工業(yè)中應(yīng)用用。在低壓或零壓壓時(shí)，密封圈由不銹鋼彈簧施力，提供初初始密封力。。當(dāng)系統(tǒng)壓力升升高時(shí)，主要密封力力由系統(tǒng)壓力形成，從而保保證由零壓到到高壓都能可可靠密封。M2型T-V密封圈的輪廓形狀是是不對稱的，，其密封工作作唇具有短而而粗的特點(diǎn)，，從而降低了了摩擦，延長長了壽命。如果在彈簧處處的空腔內(nèi)填填滿硅膠，則可對密封封圈進(jìn)行消毒毒處理，并防防止污染物進(jìn)進(jìn)入，從而實(shí)實(shí)現(xiàn)“潔凈型”密封。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動1）可用于往復(fù)和旋轉(zhuǎn)動密封；2）摩擦因數(shù)小，精確控制時(shí)時(shí)也不會產(chǎn)生爬行行；3）耐磨性好，使用壽命長；4）尺寸穩(wěn)定性好好，能承受急劇劇的溫度變化化；5）可以進(jìn)行行消毒，不會污染食品品和藥劑液體。M2型T-V密封圈具有如下優(yōu)點(diǎn)：H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動2.應(yīng)用M2型T-V密封圈可以安裝在ISO3771標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溝溝槽內(nèi)。M2型T-V密封圈的工作壓力：動負(fù)載時(shí)，p≤45MPa；靜負(fù)載時(shí)，p≤60MPa。工作速度：往復(fù)運(yùn)動時(shí)，v≤1.5m/s；旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)，v≤1m/s。工作溫度：-70℃~+260℃℃。M2型T-V密封圈在活活塞和活塞桿桿上密封的應(yīng)應(yīng)用實(shí)例如圖5-17所示。圖5-17M2型T-V密封圈的應(yīng)應(yīng)用a）活塞密封b）活塞桿密封H&PBackSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動Part5.5組合式密封件組合式密封件件由兩個(gè)或兩個(gè)個(gè)以上元件組組成。一部分分是潤滑性能好、摩擦因數(shù)小的元件；另一一部分是充當(dāng)當(dāng)彈性體的元件，從而而大大改善了了綜合密封性性能。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動Part5.5.1同軸密封圈同軸密封圈是結(jié)構(gòu)與材料料全部實(shí)施組組合形式的往往復(fù)運(yùn)動用密密封元件。它由加了填充充材料的改性聚四氟乙乙烯滑環(huán)和作為彈性體體的橡膠環(huán)（如O形圈、矩形圈、星形圈等）組合而成成。按其用途途可分為活塞用同軸密密封圈（格來圈加O形密封圈））和活塞桿用同軸軸密封圈（斯特圈加O形密封圈）），其結(jié)構(gòu)形形式如圖5-18所示。圖5-18同軸密封圈a）活塞用b）活塞桿用1—格來圈2—O形密封圈3—斯特圈H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動格來圈和斯特圈都是以聚四氟乙烯樹樹酯為基材，按不不同使用條件件、配以不同同比例的充填填材料（如銅粉、石墨、碳素纖維、石棉、二硫化鉬、陶土等）制作而成成。由于聚四氟乙乙烯樹脂具有有自潤滑性能能，因此同軸軸密封圈在各各類往復(fù)運(yùn)動動密封圈中，，是動摩擦阻阻力較小的一一種，如圖5-19所示。圖5-19活塞密封裝置置動摩擦阻力力比較1—Y型密封圈2—V形密封圈3—同軸密封圈H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動同軸密封圈利用O形密封圈的良好彈性變變形性能，通通過其預(yù)壓縮縮力將格來圈圈（或斯特圈圈）緊貼在密密封耦合面上上起密封作用用。O形密密封圈不與密密封耦合面直直接接觸，不不存在密封圈翻轉(zhuǎn)、扭曲及被擠入間隙等問題。1.特點(diǎn)1）格來圈和和斯特圈具有有極低的摩擦因因數(shù)（0.02~0.04)，且動、靜摩擦因數(shù)變變化小。因此，運(yùn)動平穩(wěn)，無爬行；2）自潤滑性能好好，與金屬耦合面不不易粘著；3）密封性能良好好；4）根據(jù)使用用條件，可改改變聚四氟乙乙烯樹脂充填填材料配比和和種類，以獲獲得所需的物物理性能。因此，同軸密密封圈具有如如下特點(diǎn)：H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動2.應(yīng)用同軸密封圈尺尺寸系列和公公差及其安裝裝溝槽形式、、尺寸和公差差都已有國家家標(biāo)準(zhǔn)，分別別是GB/T15242.1—2001《液壓缸活塞塞和活塞桿動動密封裝置用用同軸密封件件尺寸系列和和公差》和GB/T15242.3—2001《液壓缸活塞塞和活塞桿動動密封裝置用用同軸密封圈圈安裝溝槽尺尺寸系列和公公差》。同軸密封圈已已被廣泛應(yīng)用用于中、高壓壓液壓缸的往往復(fù)運(yùn)動密封封裝置。其適適用范圍為：：工作壓力不大于50MPa；運(yùn)動速度不大于1m/s；工作溫度-30℃~+120℃。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動使用同軸密封封圈時(shí)，密封封耦合面配合間隙的選擇，與工工作介質(zhì)的壓力高低有關(guān)。為防止格來圈圈和斯特圈被被擠入密封耦耦合面的間隙隙中，應(yīng)嚴(yán)格格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定定的要求控制制間隙值的大大小。另外，密封性性能的優(yōu)劣也也受耦合面加工精度和表面粗糙度的影響，應(yīng)引引起足夠重視視。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封件液壓與氣壓傳傳動Part5.5.2新型格來圈本節(jié)將介紹一一下兩種新型型格來圈：T形Turcon格來圈；HPR型Turcon格來圈H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)學(xué)院院機(jī)械學(xué)院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動Part5.5.2.1T形Turcon格來圈T形Turcon格來來圈是在保留留傳統(tǒng)的的彈性體體施力密密封的優(yōu)優(yōu)良特性性基礎(chǔ)上上，改進(jìn)進(jìn)其幾何何形狀方方面的弱弱點(diǎn)，從從而可以以滿足液液壓缸在在負(fù)載下下精確定定位的要要求。它它的制作作材料為為Turcon。這種新新型密封封圈的結(jié)構(gòu)簡單單而緊湊湊，且可使使活塞與液壓缸壁壁之間保持持較大的的間隙。。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動T形格來來圈的截截面形狀狀及其接接觸應(yīng)力力分布如如圖5-20所示。1.特特點(diǎn)格來圈的的兩個(gè)側(cè)側(cè)面都有有倒角，使密封封圈的截截面朝著著密封耦合合面逐漸變窄窄。截面形狀狀仍然結(jié)結(jié)實(shí)而緊緊湊，且且也不會減少少因壓力產(chǎn)產(chǎn)生的最最大壓縮縮所需要要的彈性性。T形形格來圈圈特殊的截截面形狀狀所具有側(cè)側(cè)邊角度度，使其其具有一一個(gè)附加加的自由由度，因因而密封封圈能輕輕微地傾傾側(cè)轉(zhuǎn)動動。圖5-20T形格來來圈的截截面形狀狀及應(yīng)力力分布1—O形密封封圈2—格來圈由于密封封圈的側(cè)側(cè)面是斜斜的，導(dǎo)致致密封圈圈有所““傾側(cè)”。這樣樣就可以以把最大大壓力點(diǎn)點(diǎn)移到高高壓側(cè)密密封圈邊邊緣的位位置（見見圖5-20）。相反反，密封封圈的低低壓側(cè)，，出現(xiàn)一一個(gè)沒有有壓縮或或剪切負(fù)負(fù)載的中中間變形形區(qū)，從從而有效效地減少少了密封封圈被擠擠入間隙隙的危險(xiǎn)險(xiǎn)。H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動1）靜密封性能非常常好；2）允許許有較大大的配合間隙隙，故可降降低加工工費(fèi)用，，并能在在有污物物的介質(zhì)質(zhì)中安全全使用；；3）摩擦力小小，無爬行；4）可采采用多種材料料，對工作作條件的的適應(yīng)性強(qiáng)強(qiáng)；5）可適用用于最新環(huán)保保安全的的液壓液液（生物油油）。T形Turcon格來來圈具有如下下優(yōu)點(diǎn)：H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動2.應(yīng)應(yīng)用T形密封封圈的安裝溝漕漕形狀簡單單，且溝溝漕尺寸寸符合ISO7425/1標(biāo)準(zhǔn)，可可用于整整體式活活塞密封封。工作壓力力不大于80MPa；工作速度度不大于1.5m/s；；工作溫度度-54~+200℃。。應(yīng)用實(shí)實(shí)例如圖5-21所示。。圖5-21T形格來來圈應(yīng)用用實(shí)例1—O形密封封圈2—T形格來來圈H&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動HPR型型Turcon格來圈圈密封裝置置以疊加加的方式式將丁腈橡膠膠彈性體體、聚胺酯擋擋圈和Turcon格格來圈組裝在一一起，使使它在單單一的溝溝槽中得得到一種種輕巧的的密封結(jié)結(jié)構(gòu)，且且具有極極好的性性能，如如圖5-22所示。Part5.5.2.2HPR型Turcon格來圈圖5-22HPR型型格來圈圈的截面面形狀及及應(yīng)力分分布1—格來圈2—彈性體3—擋圈pH&PSchoolofMechanicalEngineering上海電機(jī)機(jī)學(xué)院機(jī)機(jī)械學(xué)院院第五章密密封封件液壓與氣氣壓傳動動格來圈中中丁腈橡膠膠彈性體體2為一個(gè)形形狀勻稱稱