密封圈的設(shè)計(jì)課件

密封設(shè)計(jì)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)防塵圈的設(shè)計(jì)防塵圈的跟部尺寸寬度S防塵圈唇口過(guò)盈產(chǎn)品高度

公稱斷面w457.510跟部斷面s3.54.36.58.7過(guò)盈量0.811.251.5

20%20.00%16.67%15.00%

產(chǎn)品高度8101418防塵圈的設(shè)計(jì)公稱斷面w457.510跟部斷面s3.54.36密封的分類動(dòng)密封往復(fù)密封旋轉(zhuǎn)密封靜密封O形圈、方形圈、組合墊片、金屬墊片迫緊密封(擠壓形密封)O形圈、鼓形圈、蕾形圈、山形圈、D形圈、組合密封唇形密封Y形圈、V形圈旋轉(zhuǎn)油封有骨架、無(wú)骨架油封，有簧、無(wú)簧油封，單唇、雙唇油封機(jī)械密封密封的分類動(dòng)密封迫緊密封(擠壓形密封)旋轉(zhuǎn)油封SealingProcess

密封原理SealingProcess

密封原理SealingProcess/密封原理Forapplicationwherenoleakageisallowed,acontactsealingelementisused.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)密封系統(tǒng)。SealingProcess/密封原理ForapplSealingProcess/密封原理1UninstalledO-Ring/O型圈安裝前2O-Ringinstalled/O型圈安裝后3InstalledO-Ringwithpressure/O型圈安裝后受力狀況SealingProcess/密封原理1UninstSealingProcess/密封原理Asaresultofcontactingloads,theelasticsealispressedagainstthesealingsurface/密封件因受力而貼緊密封表面，從而起到密封的效果SealingProcess/密封原理AsaresProfileunderpressure

loading/承受壓力狀態(tài)(Radialstressdistribution)徑向壓力分配情況Mediumunderpressure/受壓介質(zhì)Primarylip/主密封唇EXAMPLE/舉例:R&D/

研發(fā)

FiniteElementsAnalysis有限元結(jié)構(gòu)分析Profileunderpressure

loadinSealingProcess/密封原理

YSealisthesamesealingprocessasO-Ring/Y型圈的密封原理與O型圈相同ContactstressdeterminedwithFEA/Y型圈的內(nèi)部壓力分布情況Zeroleakagecanonlybedoneatidealsituation/零泄漏只可在理想狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)SealingProcess/密封原理YSeal臨界油膜厚度h0=[8ηv

]0.5

9dp/dxmax臨界油膜厚度h0=[8ηv]0.5靜密封的密封機(jī)理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(duì)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，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?？紤]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。靜密封的密封機(jī)理3、密封機(jī)理動(dòng)密封的密封機(jī)理動(dòng)密封不能單純依靠封閉結(jié)合面間的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，因?yàn)榻Y(jié)合面間的間隙密封得愈緊密，對(duì)偶表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力就愈大，導(dǎo)致結(jié)合面發(fā)熱，影響潤(rùn)滑油膜的形成，使密封很快失效。因此，對(duì)動(dòng)密封作用機(jī)理的研究，集中在結(jié)合面間形成與保持潤(rùn)滑油膜的機(jī)理方面，這樣既可保持密封，又不致于有過(guò)大的摩擦力。3、密封機(jī)理動(dòng)密封的密封機(jī)理常用密封件介紹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面和溝槽底面以初始的壓縮應(yīng)力，從而起預(yù)密封作用(若O形圈無(wú)壓縮量，O形圈不與被密封面和溝槽底面緊密接觸，流體就可能浸潤(rùn)O形圈截面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面。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(dòng)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(huì)太大，則密封安全系數(shù)就很??；如壓縮量過(guò)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(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，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(duì)氣動(dòng)動(dòng)密封壓縮量4~15%，一般驗(yàn)算以9%計(jì)；對(duì)液壓動(dòng)密封壓縮量7~17%，一般驗(yàn)算以13%計(jì)；對(duì)靜密封壓縮量11~20%，一般驗(yàn)算以15%計(jì)。

常用密封件介紹密封圈的設(shè)計(jì)課件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(dòng)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。2.1壓縮量計(jì)算(略)2.2

唇形密封標(biāo)準(zhǔn)(參見(jiàn)樣本)2.

唇形密封2.3

唇形密封利弊1)優(yōu)良的自密封作用，無(wú)論用于低壓或高壓，起密封效率都很高；而且對(duì)磨損有一定的補(bǔ)償作用，不致過(guò)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(dòng)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(rùn)滑性良好；4)適合做大直徑的往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)的工作壽命。2.3

唇形密封利弊常見(jiàn)的密封圈損壞形式常見(jiàn)的密封圈損壞形式Ra0.1~1.6μmRa0.1~1.6μm密封圈的設(shè)計(jì)課件密封圈的設(shè)計(jì)課件密封圈的設(shè)計(jì)課件密封圈的設(shè)計(jì)課件密封圈的設(shè)計(jì)課件密封圈的設(shè)計(jì)課件密封設(shè)計(jì)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)防塵圈的設(shè)計(jì)防塵圈的跟部尺寸寬度S防塵圈唇口過(guò)盈產(chǎn)品高度

公稱斷面w457.510跟部斷面s3.54.36.58.7過(guò)盈量0.811.251.5

20%20.00%16.67%15.00%

產(chǎn)品高度8101418防塵圈的設(shè)計(jì)公稱斷面w457.510跟部斷面s3.54.36密封的分類動(dòng)密封往復(fù)密封旋轉(zhuǎn)密封靜密封O形圈、方形圈、組合墊片、金屬墊片迫緊密封(擠壓形密封)O形圈、鼓形圈、蕾形圈、山形圈、D形圈、組合密封唇形密封Y形圈、V形圈旋轉(zhuǎn)油封有骨架、無(wú)骨架油封，有簧、無(wú)簧油封，單唇、雙唇油封機(jī)械密封密封的分類動(dòng)密封迫緊密封(擠壓形密封)旋轉(zhuǎn)油封SealingProcess

密封原理SealingProcess

密封原理SealingProcess/密封原理Forapplicationwherenoleakageisallowed,acontactsealingelementisused.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)密封系統(tǒng)。SealingProcess/密封原理ForapplSealingProcess/密封原理1UninstalledO-Ring/O型圈安裝前2O-Ringinstalled/O型圈安裝后3InstalledO-Ringwithpressure/O型圈安裝后受力狀況SealingProcess/密封原理1UninstSealingProcess/密封原理Asaresultofcontactingloads,theelasticsealispressedagainstthesealingsurface/密封件因受力而貼緊密封表面，從而起到密封的效果SealingProcess/密封原理AsaresProfileunderpressure

loading/承受壓力狀態(tài)(Radialstressdistribution)徑向壓力分配情況Mediumunderpressure/受壓介質(zhì)Primarylip/主密封唇EXAMPLE/舉例:R&D/

研發(fā)

FiniteElementsAnalysis有限元結(jié)構(gòu)分析Profileunderpressure

loadinSealingProcess/密封原理

YSealisthesamesealingprocessasO-Ring/Y型圈的密封原理與O型圈相同ContactstressdeterminedwithFEA/Y型圈的內(nèi)部壓力分布情況Zeroleakagecanonlybedoneatidealsituation/零泄漏只可在理想狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)SealingProcess/密封原理YSeal臨界油膜厚度h0=[8ηv

]0.5

9dp/dxmax臨界油膜厚度h0=[8ηv]0.5靜密封的密封機(jī)理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(duì)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，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?？紤]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。靜密封的密封機(jī)理3、密封機(jī)理動(dòng)密封的密封機(jī)理動(dòng)密封不能單純依靠封閉結(jié)合面間的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，因?yàn)榻Y(jié)合面間的間隙密封得愈緊密，對(duì)偶表面相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力就愈大，導(dǎo)致結(jié)合面發(fā)熱，影響潤(rùn)滑油膜的形成，使密封很快失效。因此，對(duì)動(dòng)密封作用機(jī)理的研究，集中在結(jié)合面間形成與保持潤(rùn)滑油膜的機(jī)理方面，這樣既可保持密封，又不致于有過(guò)大的摩擦力。3、密封機(jī)理動(dòng)密封的密封機(jī)理常用密封件介紹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面和溝槽底面以初始的壓縮應(yīng)力，從而起預(yù)密封作用(若O形圈無(wú)壓縮量，O形圈不與被密封面和溝槽底面緊密接觸，流體就可能浸潤(rùn)O形圈截面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面。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(dòng)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(huì)太大，則密封安全系數(shù)就很?。蝗鐗嚎s量過(guò)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(duì)往復(fù)運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，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(duì)氣動(dòng)動(dòng)密封壓縮量4~15%，一般驗(yàn)算以9%計(jì)；對(duì)液壓動(dòng)密封壓縮量7~17%，一般驗(yàn)算以13%計(jì)；對(duì)靜密封壓縮量11~20%，一般驗(yàn)算以15%計(jì)。

常用密封件介紹密封圈的