液压与气压传动5_王积伟教授_东南大学

1、School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院了解密封的作用与分类了解密封的作用与分类了解密封件的材料及常用密封材料了解密封件的材料及常用密封材料掌握几种常用密封件的性能特点及其密封原理掌握几种常用密封件的性能特点及其密封原理O形密封圈的主要性能与工作原理形密封圈的主要性能与工作原理Y形密封圈的主要性能与工作原理形密封圈的主要性能与工作原理V形密封圈的主要性能与工作原理形密封圈的主要性能与工作原理 School of Mechanic

2、al Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 密封密封的作用与分类的作用与分类在在与与传动系统及其元件中，安置密封装置和密封元件的传动系统及其元件中，安置密封装置和密封元件的作用，在于防止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置作用，在于防止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置于于、起、起的元件称为的元件称为。液压与气压传动的工作介质，在系统及元件的容腔内流动或暂存液压与气压传动的工作介质，在系统及元件的容腔内流动或暂存时，由于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质时，由于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介质越过容腔边界，由高压腔向低压腔或

3、外界流出，这种越过容腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种“”现象称为现象称为。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院泄漏分为泄漏分为和和两类。两类。对于对于，会引起系统会引起系统的急剧下降，达的急剧下降，达不到所需的工作压力，使设备无法正常运作；不到所需的工作压力，使设备无法正常运作；则造成则造成和和，甚至引发，甚至引发和和。内泄漏内泄漏指在系统或元件内部工作介质由高压腔向低压腔的泄漏；指在系统或元件内部工作介质由高压腔向低压腔的泄漏；外泄漏外泄漏则是由系统或元件内部向外界的泄漏。则是由系统或元件内部向外界的泄漏。 单位时

4、间内泄漏的工作介质的体积称为单位时间内泄漏的工作介质的体积称为。对于对于，由于其工作介质为压缩空气且工作压力不，由于其工作介质为压缩空气且工作压力不高，因此气体的泄漏问题往往得不到应有的重视。其实，高，因此气体的泄漏问题往往得不到应有的重视。其实，同样会造成同样会造成，或造成，或造成；将造成将造成，等等。，等等。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院密封的作用是密封的作用是。造成泄漏的原因主要有两方面：。造成泄漏的原因主要有两方面：；。消去或减小。消去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，

5、密封的方法通常有密封的方法通常有：；，。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院分类分类主要密封件主要密封件静密封静密封非金属静密封非金属静密封O O形橡胶密封圈形橡胶密封圈橡胶垫片橡胶垫片聚四氟乙烯生料带聚四氟乙烯生料带橡胶橡胶- -金属复合静密封金属复合静密封组合密封垫圈组合密封垫圈金属静密封金属静密封金属垫圈金属垫圈空心金属空心金属OO形密封圈形密封圈液态密封垫液态密封垫密封胶密封胶 密封的分类密封的分类 根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为根据被密封的偶合面在设备运转时有无相对运动，可将密封分为和和两大

6、类。另外按照密封件的两大类。另外按照密封件的、和和等还可进一步细分。密封的分类见等还可进一步细分。密封的分类见。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院动动密密封封非接触式密封非接触式密封 间隙密封间隙密封利用间隙利用间隙 迷宫迷宫 阻尼等阻尼等接触式密封接触式密封自封式压紧型密封自封式压紧型密封OO形橡胶密封圈形橡胶密封圈同轴密封圈同轴密封圈异形密封圈异形密封圈其他其他自封式自紧型密封自封式自紧型密封( (唇形密封唇形密封) )Y Y形密封圈形密封圈V V形密封圈形密封圈组合式组合式U U形密封圈形密封圈星形和复式唇密封圈星形和

7、复式唇密封圈带支承环组合双向密封圈带支承环组合双向密封圈其他其他活塞环活塞环金属活塞环金属活塞环旋转轴油封旋转轴油封油封油封液压缸导向支承件液压缸导向支承件导向支承环导向支承环液压缸防尘圈液压缸防尘圈防尘圈防尘圈其他其他其他其他School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的密封件材料应满足密封功能的要求。由于被密封的以及以及的不同，密封件材料应具有不同的适应性。的不同，密封件材料应具有不同的适应性。 密封材料的一般要求：密封材料的一般要求：，工作介质；工作介质；对工作介质有对工作介质有和和；有

8、适当的有适当的和和，；和和，；，、；、；密封材料的一般要求：密封材料的一般要求：，；，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；小；与密封面贴合的与密封面贴合的和和 ；和和，； ，。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院常用的橡胶密封材料主要是常用的橡胶密封材料主要是。由于合成橡胶的胶种。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其必须满足上述使用要求外，还应根据不同胶种的必须满足上述使用要求外，还应根据不

9、同胶种的和和，参照密封件的工况条件，进行正确选择。常用橡胶密，参照密封件的工况条件，进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的封材料所适应的和和见见。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院可以使用；可以使用；有条件使用；有条件使用；不可使用。不可使用。 常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围密封材料密封材料石油基液压油和石油基液压油和矿物基润滑酯矿物基润滑酯难燃性液压油难燃性液压油使用温度范围使用温度范围水水- -油乳化液油乳化液水水- -乙二醇基乙二醇基磷酸酯基磷酸酯基静密封静密封动密

10、封动密封丁腈橡胶丁腈橡胶聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶氟橡胶氟橡胶硅橡胶硅橡胶丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶丁基橡胶丁基橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶-40+120-30+80-25+250-50+280-10+180-20+130-30+120-40+100一般不用一般不用-25+180一般不用一般不用-10+130-20+80-30+120School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院常用合成树脂中，使用最多的是常用合成树脂中，使用最多的是。在聚四氟。在聚四氟乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理

11、化学性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用封材料可适用、工作介质的密封。常用合成树脂密工作介质的密封。常用合成树脂密封材料的封材料的和和见见。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围名称名称使用温度使用温度/主要特点主要特点应用范围应用范围聚四氟乙烯聚四氟乙烯及加充填物及加充填物聚四氟乙烯聚四氟乙烯-100+260耐磨性极佳耐磨性极佳, ,耐热耐热 耐塞性优耐塞性优良良,

12、 ,能耐几乎全部化学药品及能耐几乎全部化学药品及溶剂和油等液体溶剂和油等液体. .弹性差弹性差, ,热热胀系数大胀系数大适用于制作挡圈、支承环、导向适用于制作挡圈、支承环、导向支承环及压环，与支承环及压环，与O形圈等组合形圈等组合成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密封件工作面，以降低摩擦因数，封件工作面，以降低摩擦因数，提高耐热性。制作生料带提高耐热性。制作生料带聚酰胺尼龙聚酰胺尼龙-40+100耐磨性能佳（优于铜和一般耐磨性能佳（优于铜和一般钢材），耐弱酸、弱碱和水、钢材），耐弱酸、弱碱和水、醇等溶剂。冲击性好，有一醇等溶剂。冲击性好，有一定的机械强度，抗强酸腐蚀定的机械

13、强度，抗强酸腐蚀性差，溶于浓硫酸、苯酚，性差，溶于浓硫酸、苯酚，有吸水性及冷流性有吸水性及冷流性适用于制造挡圈、压环、导向支适用于制造挡圈、压环、导向支承环等。三元尼龙与丁腈并用制承环等。三元尼龙与丁腈并用制作往复动密封，可改善密封件性作往复动密封，可改善密封件性能能聚甲醛聚甲醛-40+100动静摩擦因数较小，耐有机动静摩擦因数较小，耐有机溶剂及化学腐蚀，具有良好溶剂及化学腐蚀，具有良好的机械性能及抗蠕变性的机械性能及抗蠕变性适用于制作往复运动密封圈用的适用于制作往复运动密封圈用的挡圈和导向支承环等挡圈和导向支承环等School of Mechanical Engineering东南大学机械工

14、程学院东南大学机械工程学院 常用金属密封材料的种类和应用范围常用金属密封材料的种类和应用范围材料材料使用温度使用温度/ 应用范围应用范围材料材料使用温度使用温度/应用范围应用范围铅铅银银黄铜黄铜镍镍紫铜紫铜100650260810315适用于高温、适用于高温、高压油、高高压油、高压水蒸气等压水蒸气等场合场合蒙太尔合金蒙太尔合金铝铝不锈钢不锈钢钦锆钦锆810430870540适用于高温、适用于高温、高压油、高压高压油、高压水蒸气等场合水蒸气等场合金属密封材料主要用于金属密封材料主要用于。常用金属密封材料的。常用金属密封材料的和和见见。 School of Mechanical Engineeri

15、ng东南大学机械工程学东南大学机械工程学院院除间隙密封外，密封都是除间隙密封外，密封都是控制在工控制在工作介质能通过的最小间隙之下。该最小间隙取决于工作介质的作介质能通过的最小间隙之下。该最小间隙取决于工作介质的、等。等。接触式动密封中的接触式动密封中的，是通过由，是通过由和和产生的产生的，在，在与与之间形成之间形成，以阻塞泄漏通道，达到，以阻塞泄漏通道，达到自密封。而自密封。而，则是，则是所产生的所产生的也也，从而达到自密封。，从而达到自密封。本章介绍常用的本章介绍常用的、和和密封圈的密封圈的、及及其其。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南

16、大学机械工程学院是一种截面为圆形的橡胶圈，是一种截面为圆形的橡胶圈，如如所示。其材料主要为所示。其材料主要为或或。O形密封圈是形密封圈是与与中使用最广泛的一种密中使用最广泛的一种密封件。它主要用于封件。它主要用于和和。 O O形密封圈形密封圈d1O形圈内径形圈内径 d2O形圈截面直径形圈截面直径其使用速度范围一般为其使用速度范围一般为。用于。用于，仅，仅限于限于。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀动密封机构。一般动密封机构。一般O形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。形密封圈在旋转运动密封装置中使用较少。School of Mechanical Engine

17、ering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院与其他形式密封圈比较，具有以下与其他形式密封圈比较，具有以下：1），。2）、均可使用。均可使用。3）比较小。比较小。4）使用单件）使用单件O形密封圈，可对形密封圈，可对起密封作用。起密封作用。5）。，当设备闲置时间过久而再次起动时，当设备闲置时间过久而再次起动时，O形密封圈的摩擦阻形密封圈的摩擦阻力会因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现力会因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现现象。现象。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院，密封圈在自身，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面

18、产生一的弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应力个预接触应力p0，如，如所示。所示。 O O形密封圈的静密封原理形密封圈的静密封原理a)空载状态空载状态装入密封槽后，其界面装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形承受接触压缩应力而产生变形School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院，则在则在的作用下，的作用下，发生位移，移向低压侧，且其弹发生位移，移向低压侧，且其弹性变形进一步加大，填充和封闭了性变形进一步加大，填充和封闭了。此时，作用于密封副偶。此时，作用于密封副偶合面的接触压力上升为合面的接触压力上升为，从，从而大大增加了密

19、封效果，如而大大增加了密封效果，如所示。所示。 （），则由于），则由于O形密封圈仍具有初装形密封圈仍具有初装时的时的，故仍能保证密封性能。此即所谓，故仍能保证密封性能。此即所谓O形密封圈形密封圈的自密封作用。的自密封作用。图图5-25-2 O O形密封圈的静密封原理形密封圈的静密封原理b)承载状态承载状态School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院在往复运动滑移面上的接触情况，如在往复运动滑移面上的接触情况，如所示。此时所示。此时O形密封圈的形密封圈的主要还是依靠其主要还是依靠其和和，且由于，且由于O形密封圈自身的弹性而具有磨损后自形

20、密封圈自身的弹性而具有磨损后自动补偿的能力。动补偿的能力。 O O形密封圈的动密封原理形密封圈的动密封原理 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院， ：，由于液体的，由于液体的、及及等因等因素的作用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液素的作用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液体膜，如体膜，如所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。密封作用。 ，液体膜随之一起探出，如，液体膜随之一起探出，如所示。所示。，液体膜则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往，液体膜

21、则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往复次数的增加，阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚，最后形成复次数的增加，阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚，最后形成液滴，从滑移面滴下（见液滴，从滑移面滴下（见）。这就是）。这就是O形密封圈用于往复运形密封圈用于往复运动密封时会产生泄漏的原因。动密封时会产生泄漏的原因。 因此，因此，。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院一般安装在一般安装在或或起密封起密封作用，如作用，如所示。所示。 O O形密封圈的安装形密封圈的安装a)在外圆的矩形槽内在外圆的矩形槽内 b)在内圆的矩形槽内在内圆的矩形槽内Sch

22、ool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院良好的密封效果很大程度上取决于良好的密封效果很大程度上取决于与与，世界各国的标准对此都有较严格的，世界各国的标准对此都有较严格的规定。规定。，或，或，装配后就会引起泄漏；如果，装配后就会引起泄漏；如果，或，或，则会导致，则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而形成泄漏。形密封圈橡胶应力松弛而形成泄漏。同样，若同样，若，也会因其过早老化而引，也会因其过早老化而引起密封装置泄漏。起密封装置泄漏。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院O形密封圈

23、的形密封圈的和和可按下列公式计算可按下列公式计算（5-1）（5-2）式中式中 O形密封圈截面直径；形密封圈截面直径； O形密封内径；形密封内径；、，如，如所示；所示； O形密封圈安装空间的高度，即形密封圈安装空间的高度，即223121DDDDh 或或 dcO形密封圈安装空间的高度，即：形密封圈安装空间的高度，即： 3502.cc kddkc系数，一般取系数，一般取kc=1.251.45。 223222dDdDdDdD 或或 ccc100%dhdSchool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院O形密封圈的形密封圈的和和的选用范围，见的选用范

24、围，见。 O O形密封圈的拉伸量和压缩率的选取范围形密封圈的拉伸量和压缩率的选取范围密封型式密封型式密封介质密封介质拉伸量拉伸量/mm压缩率压缩率c(%)静密封静密封液压油液压油空气空气1.031.041.0115251525往复动密封往复动密封液压油液压油空气空气1.021.0112171217旋转动密封旋转动密封液压油液压油0.951510由由可知，可知，但是其极值应，但是其极值应。否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在。否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在中，尤为严重。然而中，尤为严重。然而，否则当装配部位存，否则当装配部位存在偏心时就会消失部分压缩量，也会导致泄漏在偏

25、心时就会消失部分压缩量，也会导致泄漏 。O形密封圈形密封圈为为，即，即。，压缩量较大，应取大值；往复动密封时，压缩量较大，应取大值；往复动密封时，应取小值，应取小值，取，取，并应考虑摩擦生热引，并应考虑摩擦生热引起密封圈内径收缩，从而影响密封质量的问题起密封圈内径收缩，从而影响密封质量的问题 。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院当被密封的介质当被密封的介质，O形密封圈会因产生弹性变形形密封圈会因产生弹性变形而被挤进密封耦合面间的缝隙而被挤进密封耦合面间的缝隙 ，引起，引起。 当当或或时，时，应在应在O形密封圈形密封圈 ；若；

26、若，则于，则于密封圈密封圈，如，如所示。所示。 O O形密封圈挡圈的安装形密封圈挡圈的安装a)单向受压单向受压 b) 双向交替受压双向交替受压，也应采用也应采用，以防止密封圈异常，以防止密封圈异常损耗。挡圈的材料一般为损耗。挡圈的材料一般为，或，或和和等。等。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院的截面呈的截面呈Y形，是一种典型的形，是一种典型的。 按其按其、，可分为，可分为、等几类等几类 若按若按，则可，则可分为分为、和和和和,如如所示。所示。 Y Y形密封圈形密封圈a)等高唇等高唇 b)不等高唇（不等高唇（Yx型型）Scho

27、ol of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院广泛应用于广泛应用于中，其使用寿命高于中，其使用寿命高于O形密形密封圈。封圈。 工作速度范围：采用丁腈橡胶制作时为工作速度范围：采用丁腈橡胶制作时为；采用；采用制作时，为制作时，为；采用；采用制作时，则为制作时，则为。Y形密封圈的密封性能、使用寿命及不用挡圈时的工形密封圈的密封性能、使用寿命及不用挡圈时的工作压力极限，都以聚氨酯橡胶材质为佳。作压力极限，都以聚氨酯橡胶材质为佳。Y形密封圈的适用形密封圈的适用，。 Y形密封圈的形密封圈的：1）密封性能可靠；）密封性能可靠；2）摩擦阻力小，运动平稳；）摩

28、擦阻力小，运动平稳；3）耐压性好，适用压力范围广；）耐压性好，适用压力范围广；4）结构简单，价格低廉；）结构简单，价格低廉；5）安装方便。）安装方便。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院依靠其张开的唇边贴于密封副耦合面，并呈线状依靠其张开的唇边贴于密封副耦合面，并呈线状接触，在介质压力作用下产生接触，在介质压力作用下产生“”接触应力，接触应力，。，在，在与与之间形成一层之间形成一层，从而产生密封作用。密封，从而产生密封作用。密封唇边磨损后，由于介质压力的作用而具有一定的自动补偿能唇边磨损后，由于介质压力的作用而具有一定的自动补

29、偿能力。力。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院所示为所示为。每次往复运动后，在其。每次往复运动后，在其主、副唇之间都会残留下微量液体（工作介质）。随着往复运动主、副唇之间都会残留下微量液体（工作介质）。随着往复运动次数的增多，残留液体将充满主、副唇之间的空间，形成一个特次数的增多，残留液体将充满主、副唇之间的空间，形成一个特殊的殊的“”。，由于，由于“”内液体不可压缩，其间的压内液体不可压缩，其间的压力力的工作压力（见的工作压力（见）。此时，）。此时，与与的的接触应力，也接触应力，也与与间的接触应力。因而，间的接触应力。因而

30、， 带副唇的轴用带副唇的轴用Y Y形密封圈截面形密封圈截面1副唇副唇 2主唇主唇 3小腔小腔迫使迫使“”内的液体压回小腔，从而形成了可靠的密封状内的液体压回小腔，从而形成了可靠的密封状态，提高了态，提高了Y形密封圈的密封性能。形密封圈的密封性能。，。 pSchool of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封作用。作用。 ，Y型密封圈的根部因材质塑性变形而被型密封圈的根部因材质塑性变形而被挤入密封耦合面的间歇，故应控制滑移耦合件间的挤入密封耦合面的间歇，故应控制滑移耦

31、合件间的的大的大小，使其小，使其所规定的所规定的，见，见。对于工作压力。对于工作压力的的Y形密封圈，为保证其使用寿命，形密封圈，为保证其使用寿命，防止密封圈的根部被挤入配合间隙，应在密封圈根部处安装挡圈，防止密封圈的根部被挤入配合间隙，应在密封圈根部处安装挡圈，如如所示所示 。 Y Y形密封圈的安装形密封圈的安装a）控制间隙控制间隙 b）安装挡圈安装挡圈1挡圈挡圈School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院为了防止为了防止Y形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现象，形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现象，即即，可在，可在Y形

32、密封圈的唇口处设置形密封圈的唇口处设置，如，如所示。所示。 安装支承环的安装支承环的Y Y环密封圈环密封圈a)单向受压单向受压 b)双向受压双向受压支承环上开有支承环上开有，以利于压力介质通过小孔作用到以利于压力介质通过小孔作用到密封圈唇边上，撑开双唇，保持密封圈唇边上，撑开双唇，保持Y形密封圈的正确动态姿势，保形密封圈的正确动态姿势，保证其良好的密封性能。证其良好的密封性能。 对于对于，其截面的宽度为高度的二倍或二倍以上。，其截面的宽度为高度的二倍或二倍以上。这种密封圈不会在沟槽里产生翻转、扭曲，这种密封圈不会在沟槽里产生翻转、扭曲，。Y形密封圈的尺寸和公差以及形密封圈的尺寸和公差以及安装密

33、封圈的沟槽尺寸、挡圈安装密封圈的沟槽尺寸、挡圈尺寸都已经标准化，系列化，尺寸都已经标准化，系列化，设计时可查阅有关国家标准。设计时可查阅有关国家标准。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院V形密封圈的截面呈现形密封圈的截面呈现V形，也是一种典型的唇形密封圈。形，也是一种典型的唇形密封圈。 根据制作的根据制作的不同，可分为不同，可分为和和（夹布橡（夹布橡胶）胶）等。等。 V形密封圈的密封装置由形密封圈的密封装置由、和和三部分组成三部分组成 ，如如所示。所示。 V V形密形装置形密形装置1压环压环 2V V形密封圈形密封圈 3支承环

34、支承环 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院V形密封圈主要用于形密封圈主要用于和和，其运动，其运动摩擦阻力较摩擦阻力较Y形密封圈大，但形密封圈大，但、。 ：采用：采用制作时为制作时为；采用；采用制作时为制作时为。，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。，可只调整压环或填片而无须更换密封圈。 V形密封圈的形密封圈的， School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1）耐压性能好，使用寿命长；）耐压性能好，使用寿命长；2）根据使用压力的高低，可以合理地选择）根据使用压力的高低

35、，可以合理地选择V形密封圈的数量以满形密封圈的数量以满足密封要求；并可调整压紧力来获得最佳综合效果；足密封要求；并可调整压紧力来获得最佳综合效果；3）根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不同材质的）根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不同材质的V形形密封圈，以获得不同的密封特性和最佳综合效果；密封圈，以获得不同的密封特性和最佳综合效果；4）维修和更换密封圈方便；）维修和更换密封圈方便；5）密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。）密封装置的轴向尺寸大，摩擦阻力大。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院，同样必须将，同样必须将，

36、如，如所示。所示。 V V形密封圈的安装与调整形密封圈的安装与调整1调节螺栓调节螺栓 2调整垫片调整垫片School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院应根据应根据合理选择合理选择V形密封圈形密封圈及及、和和的的，见，见。 V V形密封圈组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质形密封圈组合个数及压环、支承环和调整垫片的材质压力压力/MPaV V形密封圈个数及材质形密封圈个数及材质压环压环支承环材质支承环材质调整垫片材质调整垫片材质丁腈丁腈胶胶夹织物丁夹织物丁腈胶腈胶聚四氟聚四氟乙烯乙烯酚醛酚醛树脂树脂酚醛酚醛树脂树脂夹织夹织物物白白铜铜不不

37、锈锈钢钢铝青铜铝青铜酚醛酚醛树脂树脂硬硬铅铅白白铜铜 60345534456634566可用；可用；有条件使用；有条件使用；不可使用；不可使用；较佳。较佳。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院，压环上的，压环上的，应与，应与完全完全吻合。压环与密封副耦合面之间吻合。压环与密封副耦合面之间大小应大小应，以防，以防止止V形密封圈的唇边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成形密封圈的唇边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成唇边撕裂。唇边撕裂。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械

38、工程学院 压环与耦合面之面的间隙值（夹织物压环与耦合面之面的间隙值（夹织物V V形密封圈）形密封圈）孔内径孔内径/mm直径间隙直径间隙/mm/mm压力压力/ /MPa2175752002002502503003004004005000.150.200.250.300.350.400.100.150.200.250.300.350.070.100.130.150.180.20合理的间隙值见合理的间隙值见。与与及及之间的间隙值一般为之间的间隙值一般为。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院为了保持液压缸的运动精度，对为了保持液压缸的

39、运动精度，对和和要求较要求较高。高。V形密封圈材质的选用应根据密封装置的形密封圈材质的选用应根据密封装置的和和来来进行，见进行，见。 夹布橡胶夹布橡胶V形密封圈的形密封圈的和和均比纯橡胶均比纯橡胶V形密封圈形密封圈好。而纯橡胶好。而纯橡胶V密封圈又具有优良的密封性能。所以，若密封圈又具有优良的密封性能。所以，若，便能充分发挥各自的，便能充分发挥各自的特性，获得最佳的密封效果。特性，获得最佳的密封效果。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院V V形密封圈使用一段时间后形密封圈使用一段时间后会磨损，为保证其密封性能的持会磨损，为保证

40、其密封性能的持久性，久性，。一般。一般采用采用或加或加来调来调整，见整，见。 V V形密封圈的安装与调整形密封圈的安装与调整1调节螺栓调节螺栓 2调整垫片调整垫片， 。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 新型新型20世纪世纪80年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了、和和，有的密封件已颁布了国，有的密封件已颁布了国家标准。本节将介绍几种有代表性的新型密封件。家标准。本节将介绍几种有代表性的新型密封件。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学

41、院东南大学机械工程学院与与是有四个唇的密封圈。它是是有四个唇的密封圈。它是一种一种，在模具内硫化成，在模具内硫化成形，其截面近似正方形，如形，其截面近似正方形，如所所示。星形密封圈在使用和作用上非常像示。星形密封圈在使用和作用上非常像OO形密封圈。但是，它比形密封圈。但是，它比O O形密封圈具形密封圈具有有、的密封性能。星形密的密封性能。星形密封圈的制作材料一般为各种合成橡封圈的制作材料一般为各种合成橡胶。胶。 星形密封圈及其星形密封圈及其 应力分布应力分布School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院星形密封圈主要应用在星形密封圈主要

42、应用在，也可用于静密封。，也可用于静密封。适用于适用于、等；并且也能在等；并且也能在、和和和和等。星形密封圈的工作压力等。星形密封圈的工作压力，工作速度，工作速度，工作温度，工作温度（取决（取决于制作的材质）。对星形密封圈的表面进行特殊减摩处理，能具于制作的材质）。对星形密封圈的表面进行特殊减摩处理，能具有更好的摩擦性能。有更好的摩擦性能。星形密封圈是一种由介质压力施力的星形密封圈是一种由介质压力施力的，依靠它在，依靠它在上的接触应力进行密封见上的接触应力进行密封见。密。密封圈的径向和轴向力取决于封圈的径向和轴向力取决于。当压力升高时，密封圈的压缩。当压力升高时，密封圈的压缩量相应增加，接触应

43、力也随之增大。量相应增加，接触应力也随之增大。 星形密封圈及其星形密封圈及其 应力分布应力分布School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院与与相比，有许多相比，有许多：1) 往复往复运动时，不会运动时，不会、。2) 由于所需的由于所需的，因而，因而，。3) 由于接触应力分布均匀，所以由于接触应力分布均匀，所以。4) 由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此由于密封圈的分型面设在两个唇边之间，因此。5) 在动密封场合，具有在动密封场合，具有，而且，而且。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院

44、东南大学机械工程学院星形密封圈在动、静密封中的应用实例，如星形密封圈在动、静密封中的应用实例，如所示。所示。 星形密封圈的应用星形密封圈的应用，应选择，应选择星形密封圈的星形密封圈的与与相同或比之略小约相同或比之略小约2%2%。这。这样，星形密封圈在沟槽内受到样，星形密封圈在沟槽内受到轻微的预压缩，可防止它产生轻微的预压缩，可防止它产生倾斜。倾斜。 ，则可在略大，则可在略大或略小的两者之中，选择一个内或略小的两者之中，选择一个内径尺寸与之最为接近的星形密封径尺寸与之最为接近的星形密封圈。圈。一般，一般，可选择截，可选择截面较小的密封圈；反之面较小的密封圈；反之，应选择截面较大的密封，应选择截面

45、较大的密封圈。圈。 通常，通常，和和，应选择较高硬度的材料；也可以应选择较高硬度的材料；也可以选择一般硬度的材料，再安装一选择一般硬度的材料，再安装一个聚四氟乙烯挡圈，以免密封圈个聚四氟乙烯挡圈，以免密封圈被挤入间隙。被挤入间隙。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院与与 Z-L Z-L密封圈的截面密封圈的截面的截面呈倒的截面呈倒L L形，如形，如所所示。主要用于活塞杆的动、静密封。示。主要用于活塞杆的动、静密封。 其制作材料其制作材料是专门为密封和支是专门为密封和支承系统而研制的高性能聚氨酯。承系统而研制的高性能聚氨酯。材料

46、的材料的、和和范围很广，从而范围很广，从而可使密封和支承元件对于品种不断增多可使密封和支承元件对于品种不断增多的工业流体介质的相容性和性能达到最的工业流体介质的相容性和性能达到最佳。佳。 特别有意义的是，按不同成分经过特殊特别有意义的是，按不同成分经过特殊复合的复合的和和的的系系列，具有不同的列，具有不同的、很高的、很高的、和和，同时，同时，从而能满足液压与气压传动，从而能满足液压与气压传动系统严酷的特殊要求。系统严酷的特殊要求。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Z-LZ-L密封圈的密封唇密封圈的密封唇，其，其分布在高压侧的

47、角度较分布在高压侧的角度较陡，而在低压侧的角度较平坦，从而保证了活塞杆伸出时粘附在陡，而在低压侧的角度较平坦，从而保证了活塞杆伸出时粘附在杆上的极薄液体膜，在活塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种杆上的极薄液体膜，在活塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种最佳的应力分布状态在整个工作压力范围内相当稳定。所以，流最佳的应力分布状态在整个工作压力范围内相当稳定。所以，流体动力回吸性能得到了很好保证。体动力回吸性能得到了很好保证。密封的密封的是由密封圈在是由密封圈在以及在安装时以及在安装时所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密封圈变形压向沟槽外壁，且远

48、离密封耦合面间的间隙，避免了密封圈变形压向沟槽外壁，且远离密封耦合面间的间隙，避免了密封圈被挤入间隙的可能。封圈被挤入间隙的可能。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1 1）在整个工作压力范围内具有）在整个工作压力范围内具有性能；性能；2 2）和和密封性能均好；密封性能均好；3 3）密封唇不受压力作用，）密封唇不受压力作用，因而，因而；4 4）；5 5），。具有如下突出具有如下突出：School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Z-LZ-L密封圈采用密封圈采用，其尺寸符

49、合，其尺寸符合标准，且与标准，且与Y Y形密封圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。形密封圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。 Z-LZ-L密封圈可以应用在使用密封圈可以应用在使用的所有场合，例如的所有场合，例如、和和、等，且能与等，且能与Y Y形密封圈互换使用。形密封圈互换使用。Z-LZ-L密封圈的密封圈的；：；：、。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院与与是一种既可用于是一种既可用于，又可用于，又可用于的往的往复运动用单作用密封圈。复运动用单作用密封圈。 它由一个它由一个U U形外壳和一个形外壳和一个V V形不锈钢弹簧形不锈钢弹

50、簧所组成，如所组成，如所示。所示。 U U形外壳的制形外壳的制作材料为作材料为。这是一种专门为密封。这是一种专门为密封系统研制的高性能工程热塑性复合物。系统研制的高性能工程热塑性复合物。 M2 M2型型T-VT-V密封圈密封圈1V V形弹簧形弹簧School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院由于由于和和对各种工作介质都有很好的适应能力，因此对各种工作介质都有很好的适应能力，因此可用在一般液压与气压传动系统，以及其他广泛可用在一般液压与气压传动系统，以及其他广泛的范围，如的范围，如、及及等工业中应用。等工业中应用。 ，密封圈由，密封圈由施

51、力，提供初始密封力。施力，提供初始密封力。，主要密封力由，主要密封力由形成，从而保证由零形成，从而保证由零压到高压都能可靠密封。压到高压都能可靠密封。的轮廓形状是不对称的轮廓形状是不对称的，其密封工作唇具有短而粗的特点，从而降低了摩擦，延长了的，其密封工作唇具有短而粗的特点，从而降低了摩擦，延长了寿命。寿命。，则可对密封圈进行消毒处理，则可对密封圈进行消毒处理，并防止污染物进入，从而实现并防止污染物进入，从而实现“”密封。密封。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院1 1）可用于）可用于和和；2 2），精确控制时也，精确控制时也

52、；3 3），；4 4），能承受急剧的温度变化；，能承受急剧的温度变化；5 5）可以进行消毒，）可以进行消毒，和和。具有如下具有如下：School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院可以安装在可以安装在标准规定的沟槽内。标准规定的沟槽内。 M2型型T-V密封圈的密封圈的：，；，。：，；，。：。M2型型T-V密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如所示。所示。 M2 M2型型T-VT-V密封圈的应用密封圈的应用a）活塞密封活塞密封 b）活塞杆密封活塞杆密封School of Mechanical Engin

53、eering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院 由两个或两个以上元件组成。一部分是由两个或两个以上元件组成。一部分是、的元件；另一部分是充当的元件；另一部分是充当的元件，从而大的元件，从而大大改善了综合密封性能。大改善了综合密封性能。 School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院是结构与材料全部实施组合形式的往复运动用密封元是结构与材料全部实施组合形式的往复运动用密封元件。件。它由加了填充材料的它由加了填充材料的和作为弹性体的和作为弹性体的（如（如、等）组合而成。按其用途可分等）组合而成。按其用途可分为为（格来圈加（格来圈加O形

54、密封圈）和形密封圈）和（斯特圈加（斯特圈加O形密封圈），其结构形式如形密封圈），其结构形式如所示。所示。 同轴密封圈同轴密封圈a）活塞用活塞用 b）活塞杆用活塞杆用1格来圈格来圈 2O O形密封圈形密封圈 3斯特圈斯特圈School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院和和都是以都是以为基材，按不同使用条件、为基材，按不同使用条件、配以不同比例的充填材料（如配以不同比例的充填材料（如、等）制作而成等）制作而成 。由于聚四氟乙烯树脂具有自润由于聚四氟乙烯树脂具有自润滑性能，因此同轴密封圈在各滑性能，因此同轴密封圈在各类往复运动密封圈中，是动摩

55、类往复运动密封圈中，是动摩擦阻力较小的一种，如擦阻力较小的一种，如所示。所示。 活塞密封装置动摩擦阻力比较活塞密封装置动摩擦阻力比较1Y Y型密封圈型密封圈 2V V形密封圈形密封圈 3同轴密封圈同轴密封圈School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院利用利用的良好弹性变形性能，通过其预压缩力的良好弹性变形性能，通过其预压缩力将格来圈（或斯特圈）紧贴在密封耦合面上起密封作用。将格来圈（或斯特圈）紧贴在密封耦合面上起密封作用。 O O形密形密封圈不与密封耦合面直接接触，不存在封圈不与密封耦合面直接接触，不存在、及及等问题。等问题。 1 1

56、）格来圈和斯特圈具有）格来圈和斯特圈具有，且，且、。因此，。因此，；2 2），与，与；3 3）；4 4）根据使用条件，可改变聚四氟乙烯树脂充填材料配比和种类，）根据使用条件，可改变聚四氟乙烯树脂充填材料配比和种类，以获得所需的物理性能。以获得所需的物理性能。因此，同轴密封圈具有如下因此，同轴密封圈具有如下： School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院同轴密封圈尺寸系列和公差及其安装沟槽形式、尺寸和公差都已同轴密封圈尺寸系列和公差及其安装沟槽形式、尺寸和公差都已有国家标准，分别是有国家标准，分别是液压缸活塞和活塞杆液压缸活塞和活塞杆动

57、密封装置用同轴密封件尺寸系列和公差动密封装置用同轴密封件尺寸系列和公差和和液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴密封圈安装沟槽尺液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴密封圈安装沟槽尺寸系列和公差寸系列和公差。同轴密封圈已被广泛应用于中、高压液压缸的往复运动密封装同轴密封圈已被广泛应用于中、高压液压缸的往复运动密封装置。其适用范围为：置。其适用范围为：不大于不大于50MPa50MPa；不大于不大于1m/s1m/s；-30+120 -30+120 。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院使用同轴密封圈时，密封耦合面使用同轴密封圈时，密封耦合

58、面的选择，与工作介质的的选择，与工作介质的高低有关。高低有关。 为防止格来圈和斯特圈被挤入密封耦合面的间隙中，应严格按标为防止格来圈和斯特圈被挤入密封耦合面的间隙中，应严格按标准规定的要求控制间隙值的大小。准规定的要求控制间隙值的大小。 另外，密封性能的优劣也受耦合面另外，密封性能的优劣也受耦合面和和的影的影响，应引起足够重视。响，应引起足够重视。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院本节将介绍一下两种新型格来圈：本节将介绍一下两种新型格来圈：u Turcon格来圈；格来圈；u Turcon格来圈格来圈School of Mec

59、hanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院Turcon格来圈格来圈是在保留传统的弹性体施力密封的优良特性基础是在保留传统的弹性体施力密封的优良特性基础上，改进其几何形状方面的弱点，从而可以满足液压缸在负载下精上，改进其几何形状方面的弱点，从而可以满足液压缸在负载下精确定位的要求。它的制作材料为确定位的要求。它的制作材料为。这种新型密封圈的。这种新型密封圈的，且可使，且可使与与之间保持较大的间隙之间保持较大的间隙 。School of Mechanical Engineering东南大学机械工程学院东南大学机械工程学院T T形格来圈的截面形状及其接触应力分布如

60、形格来圈的截面形状及其接触应力分布如所示。所示。 格来圈的两个侧面都有格来圈的两个侧面都有，使密封，使密封圈的截面朝着圈的截面朝着逐渐变窄。逐渐变窄。截面形状仍然结实而紧凑，且也截面形状仍然结实而紧凑，且也因压力产生的最大压缩所需要的因压力产生的最大压缩所需要的弹性。弹性。T形格来圈形格来圈所所具有侧边角度，使其具有一个附加的具有侧边角度，使其具有一个附加的自由度，因而密封圈能轻微地倾侧转自由度，因而密封圈能轻微地倾侧转动。动。 T T形格来圈的截面形状形格来圈的截面形状及应力分布及应力分布1OO形密封圈形密封圈 2格来圈格来圈， 导致密封导致密封圈有所圈有所“”。这样就可以把最大。这样就可以