机械设计手册的密封装置.

机械设计章节1概述章节2密封的类型和选择章节3静态密封章节4动态密封章节5机械密封章节6其他密封章节21密封装置返回章节目录章节1概述密封的功能是防止密封机器内部的液体或气体不会从两个零件的接合面泄漏出去，第二个是防止外部杂质和灰尘侵入，并保持机械零件正常运行所需的环境. 在密封中起作用的部件称为密封件或密封装置，或简称为密封件. 密封件的质量直接关系到机器的工作质量和使用寿命，切不可掉以轻心. 在某些情况下，密封的可靠性尤为重要，例如飞机和航天器上的密封，有毒气体和有毒液体的储罐以及易燃易爆气体的储罐. 大多数密封件已标准化和序列化，并根据工作条件和使用要求进行选择. 第2节1.密封的类型根据被密封的两个接合面之间是否存在相对运动，密封类型和选择密封分为静态密封和动态密封. 根据密封件与被密封面之间是否存在间隙，将动态密封件分为接触动态密封件和非接触动态密封件. 具体分类如下: 静态密封，动态密封垫圈，密封表面密封，O型圈密封，密封胶，非接触式间隙密封，离心密封，迷宫式密封，密封环，软包装密封，膨胀环密封，机械密封，其他接触式动态密封毛毡圈密封O形圈密封唇形密封油封2.密封的选择1.密封形式的选择有许多具有不同功能和原理的密封. 在实际使用中，根据使用场合，工作条件应合理选择密封形式.

如果非接触式动态密封件可以在相对较高的速度下使用，但是密封件的可靠性受到限制，则接触式动态密封件是可靠的，但是由于存在摩擦和磨损，所以不可行. 适合高转速的场合. 对于具有一定压力和高速的轴封密封装置的类型，应使用机械密封. 2.密封材料的选择用于密封零件的材料通常如下: （1）液体材料主要是聚合物材料，例如液体密封剂，厌氧胶，热熔胶等. 使用会治愈. 主要用于静态密封. （2）纤维材料植物纤维包括棉，麻，纸，软木等. 动物纤维包括羊毛，毛毡，皮革等；矿物纤维包括石棉；等人造纤维包括玻璃纤维，碳纤维密封装置的类型，有机合成纤维，陶瓷纤维等. 主要用于垫片，软包装，油封，防尘密封圈等. 矿物纤维耐酸，碱，油和最高温度是450℃. （3）弹塑性体橡胶和塑料. 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶. 橡胶主要用于垫片，定型填料，软填料，油封，防尘密封圈等. 塑料包括氟塑料，尼龙，酚醛塑料，聚乙烯和聚四氟乙烯. 主要用于垫片，模压填料，软填料，硬填料，防尘密封，活塞环，机械密封等. 耐酸，碱和油. PTFE的最高温度为300℃. （4）无机材料石墨和工程陶瓷，如氧化铝瓷，滑石瓷，金属陶瓷氧化硅等.

主要用于垫片，软包装，硬包装，密封件，机械密封件，间隙密封件等. 耐酸碱，最高温度为800℃. （5）金属材料: 黑色金属包括碳钢，铸铁，不锈钢等；有色金属包括铜，铝，锡，铅等；硬质合金包括钨钴硬质合金，钨钴钛硬质合金等. 贵金属包括金，银，铟，钽等. 主要用于垫片，软填料，硬填料，模塑填料，防尘密封，机械密封，间隙密封等. 耐酸碱，最高温度为450℃ . 贵金属主要用于高真空，高压和低温. 第三节静态密封在运行过程中两个密封表面之间没有相对位移的密封是静态密封. 压力容器的气缸盖和气缸的密封，减速器箱和盖的密封以及内燃机的气缸和气缸盖的密封均为静态密封. 1.密封垫密封垫是最常用的静态密封形式. 在两个连接部分的密封面之间放入不同材质的垫片，然后拧紧螺纹或螺栓，使垫片产生弹性和塑性变形，填补密封盖的不平整，达到密封的目的. 在法兰，上法兰头，轴承端盖和罐，下法兰垫片，垫片，轴承垫片，法兰盖，轴承端盖，轴，管道法兰和法兰盖之间. 2.通过两个密封面的精确磨削和匹配消除了研磨面的密封，并通过外力对其施加压力以提高密封性. 密封面的表面粗糙度Ra≈2〜5mm，处于自由状态，以确保两个密封面之间的密封.

在实际使用中，密封面常涂有密封胶，上法兰与气缸盖之间的间隙不大于0.05mm. 它主要用于密封燃气轮机，燃气轮机和其他气缸的接合面. 气缸体3的下法兰. O形圈密封O形圈密封具有使用寿命长，结构紧凑，易于拆装和良好的密封性能. 根据O形圈法兰盖的材料，温度可以在-100°C至260°C之间. 在100MPa的压力范围内使用. 如果在较高或较低的温度和压力条件下工作，则可以使用金属空心O形密封圈. 可以在280MPa的压力下进行压制. 气缸体的金属空心O形圈被压缩，气缸金属空心O形圈自由. 在工作状态下，温度范围为-250℃〜650℃. 4.密封胶的密封通过刮擦，压力注入等方法将密封胶涂在要压实的两个表面上，通过粘合剂的润湿性填充密封表面的不平整度，形成一层薄膜，可有效发挥密封作用. 密闭，方法简单，效果好，但耐温性差，通常在150℃以下使用. 第4节动态密封动态密封是两个密封表面工作时相对运动的密封. 它通常是静止的和运动的，不仅是为了确保密封的可靠性，而且是为了防止相对运动元件之间的摩擦和磨损，损坏密封，并确保密封具有一定的使用寿命. 根据相对运动的不同类型，可分为移动动密封和旋转动密封. 移动式动态密封件主要用于线性运动或往复运动的机械中，例如液压千斤顶，液压升降台和其他液压机械以及发动机的气缸与活塞之间的密封件. 本章主要讨论旋转动态密封.

1. 非接触式动态密封1.间隙密封间隙密封是通过在相对运动部件的配合表面之间的小间隙实现的密封，以防止泄漏. 其工作原理是基于流体的粘滞摩擦理论，即当油通过间隙时，有一定的粘滞阻力，起到密封作用. 2.离心密封件离心密封件主要利用轴旋转时产生的离心力将泄漏的润滑剂倒回油腔中. 轴上还直接有一个螺旋槽，在轴承附近安装了甩油器，然后将油倒回去. 螺旋槽的旋转方向应确保在轴旋转时将油倒入油腔中，而不是相反. 这种密封通常只能在单向旋转轴上使用. 3.迷宫式密封迷宫式密封是在要密封的表面上加工几个弯曲的凹槽，以形成一个迷宫式的“弯曲路径”，从而使泄漏的介质在凹槽中具有压力降而不能顺利通过，因此可以形成密封. 弯曲电路的布置可以是轴向的或径向的. 当使用轴向弯曲路径时，如果轴的热膨胀和收缩相对较大或设计不严格，则旋转板和固定板可能会接触，因此通常径向布置适当. 工作时，沟槽上涂有油脂，以提高密封效果. 2.接触动密封圈1.密封圈密封圈（1）毛毡圈密封圈打开轴承端盖上的梯形凹槽. 将毡圈（根据标准选择）放在梯形凹槽中，以紧密接触轴. 这种密封件主要用于油脂润滑. 结构简单，易于使用，但摩擦力大，仅适用于线速度较小（不大于4-5m / s）的场合.

如果与密封毡圈接触的轴表面被抛光并且毡质高，则线速度可以达到7至8 m / s. 毛毡密封件是标准零件，毛毡环的尺寸和凹槽的尺寸取决于轴的直径. 两个毡圈也可以并排放置以增强密封效果. 轴承端盖毛毡圈（2）O形圈密封将O形圈用作动态密封时，它主要用于移动密封件，例如活塞和活塞杆密封件. 当圆周速度小于2m / s时，也可用于旋转密封. 该O形圈密封件具有简单的结构和可靠的密封. 运动摩擦阻力非常小，槽的尺寸小，易于制造，因此被广泛使用. 主要缺点是起始摩擦阻力大. （3）唇形密封件唇形密封件的唇形部分与待密封表面紧密接触而被密封. 唇密封的类型很多，形状也不同. 它易于装载和快速更换，但与O形圈密封件相比，具有结构复杂，尺寸大和耐摩擦性强的缺点. 在许多情况下，它已被O型圈取代. 现在，它主要用于往复式. 唇部密封环的密封唇的方向应朝向密封部，即，开口应朝向密封介质，以具有密封效果. （4）油封密封油封密封依靠其弯曲的橡胶弹力和附加的环形线圈弹簧的紧固作用紧密地装配在轴上，从而堵住泄漏间隙并达到密封效果. 它是用于旋转轴的密封件. 图中显示了典型油封的横截面形状. 在自由状态下，油封的内径小于轴的内径，即具有一定的过盈量65. 这种过盈将在轴上产生固定的夹紧力. 由于中等压力的作用，油封的腰部也会影响轴. 会产生一个或两个弹力，以及一个弹簧，该弹簧会产生一种可以随时自动上紧和补偿的力.

1油封广泛用于各种机械，例如汽车，工程机械，机床等，因此有很多类型，通常根据其结构可分为有骨架和无骨架两类. 骨架是用于增强油封刚性的金属增强环. 油封有多种类型，其中大多数已标准化，并且根据工作条件和轴尺寸进行选择. 2.软填料密封软填料密封是一种适合用作密封材料的软填料，将其压入间隙中并用压盖密封以达到密封效果. 适用于轴旋转的线速度不大于10m / s. 软填料密封非常热并且会磨损，使用寿命不超过半年. 通过重新拧紧端盖，可以补偿填料的磨损. 3.膨胀环密封膨胀环通常由带有切口的弹性环的金属制成. 外圈放置在凹槽中后，通过膨胀环本身的弹力紧紧地固定在壳体上，并且不随轴旋转. 由于介质的压力，膨胀环的一端被紧紧地压在膨胀环槽的一侧以产生相对运动，该相对运动被润滑并被液体阻塞以达到密封效果. 膨胀环密封件可用于密封往复运动部件和旋转运动部件. 第5节机械密封机械密封也称为末端密封，是接触式动态密封. 它们通常用于密封泵，水壶，压缩机，1 2 3 4 5 6 7 8液压设备和其他类似设备的旋转轴. 它们适用于高压，高温，高速或低温，真空等场合以及强腐蚀性介质（如酸和碱）的密封. 1-腺2静态环； 3静态环密封环； 4动环； 5动环密封圈； 6推环7弹簧8个固定螺丝； 9弹簧座； 12个冷却液10驱动螺丝; 11室12防旋转销11 10 9机械密封的类型很多，可以根据不同的结构特征进行分类以进行合理选择. 常见的分类方法有: 1.单端面密封，有单端和双端密封，只有一对静环和动环.

带有两对摩擦面A和B的双端面密封. 双端面密封可进入密封腔C. 加压的密封液可使气相密封变成液相密封，并且由于密封液的压力通常高于要密封的介质的压力，因此可以有效地防止介质泄漏. 2.内置和外部安装将弹簧放置在工作介质中时，称为内部安装. 当弹簧放置在工作介质之外时，称为外部型. 外部安装的外部弹簧不与介质接触，这便于观察和维护，但是介质的力与弹簧力相反. 当介质压力波动很大时，将导致不良结果. 当介质压力大而弹簧的弹力裕度不够大时，可能会导致泄漏；反之，当介质压力较小时，弹簧力可能较大，从而使静环和动环过紧，从而在摩擦面上产生划痕. 内置机械密封件承受的压力很大. 通常，它们被使用. 仅当密封部件和弹簧不耐介质腐蚀，或者介质太粘而无法影响弹簧性能时，才使用外部安装的机械密封. 3.平衡类型和不平衡类型根据由摩擦表面上的介质压力引起的比压力进行划分. 非卸载称为非平衡类型；非卸载类型称为非平衡类型. 部分卸载称为部分平衡类型；完全卸载称为完全平衡类型. 卸载量越大，摩擦端面上的比压力就越小，这可以减少端面上的磨损. 但是，如果比压力太小，则密封面有被推开和泄漏的风险，因此应根据用途确定卸荷量. 第六节其他密封以下介绍铁磁流体密封.

在需要密封的间隙中（通常间隙很小，大约为0.05至0.12mm），其中充满了铁磁流体. 在磁场的作用下，形成了坚固的液膜，可以密封流体介质. 它的特点是无泄漏，无固体摩擦，无润滑，可在多个阶段使用以密封较大的压力差，但不适用于高温应用. 铁磁流体的组成: 铁磁颗粒: 小于30纳米的氧化铁，钴，镍，二氧化铬等；分散剂: 油酸，氟醚酸等；载液: 矿物油，水，高分子化合物等. 1根导电轴； 2-铁磁流体； 3、5号软铁极板；穿过轴的4个永久磁铁的磁路1个电磁轴； 2-铁磁流体； 3、5号软铁极板； 4－永磁体的磁路不通过轴. 本章结束

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