某液压和气压传动密封管理

1、某液压和气压传动密封管理School of Mechanical Engineering 密封的作用与分类密封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作用，在于防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。设置于止工作介质的泄漏及外界尘埃和异物的侵入。设置于、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时，由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越过容腔边界，于压力、间歇、粘度等因素的变化，而导致少量工作介

2、质越过容腔边界，由高压腔向低压腔或外界流出，这种由高压腔向低压腔或外界流出，这种“越界流出现象称为泄漏。越界流出现象称为泄漏。 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院泄漏分为泄漏分为和和两类。两类。对于液压传动系统，内泄漏会引起系统容积效率的急剧下降，达不到所对于液压传动系统，内泄漏会引起系统容积效率的急剧下降，达不到所需的工作压力，使设备无法正常运作；外泄漏那么造成工作介质浪费和需的工作压力，使设备无法正常运作；外泄漏那么造成工作介质浪费和污染环境，甚至引发设备操作失灵和人身事故。污染环境，甚至引发设备操作失灵和

3、人身事故。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；外泄漏那么是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；外泄漏那么是由系统或元件内部向外界的泄漏。由系统或元件内部向外界的泄漏。 单位时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。H&PSchool of Mechanical Engineer

4、ing上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一是密封面上密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有两方面：一是密封面上有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消去或减小任一因素都可有间隙；二是密封部位两侧存在较大压力差。消去或减小任一因素都可以阻止或减小泄漏。因此，密封的方法通常有：以阻止或减小泄漏。因此，密封的方法通常有：1 1封住结合面的间隙；封住结合面的间隙；2 2切断泄漏通道；切断泄漏通道；3 3增加泄漏通道中的阻力；增加泄漏通道中的阻力；4 4设置作功元件，对泄漏介质造成压力，以抵消或平衡泄漏通道的压力差。设置作功元件，对泄漏介质造

5、成压力，以抵消或平衡泄漏通道的压力差。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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O O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

6、封分为和和两大类。另外按照密封件的两大类。另外按照密封件的、和和等还可等还可进一步细分。密封的分类见进一步细分。密封的分类见。H&PH&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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

7、U形密封圈形密封圈星形和复式唇密封圈星形和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BackSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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：1材

8、料密实，不易泄漏工作介质；材料密实，不易泄漏工作介质；2对工作介质有良好的适应性和稳定性；对工作介质有良好的适应性和稳定性；3有适当的机械强度和硬度，受工作介质的影响小；有适当的机械强度和硬度，受工作介质的影响小；4压缩性和复原性好，永久变形小；压缩性和复原性好，永久变形小；5温度适应性好，高温下不软化、不分解；低温下不硬化、不脆裂；温度适应性好，高温下不软化、不分解；低温下不硬化、不脆裂；密封材料的一般要求：密封材料的一般要求：6摩擦因数小，耐磨性好；摩擦因数小，耐磨性好；7抗腐蚀性能好，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；抗腐蚀性能好，能在工作介质中长期工作，其体积和硬度变化小；8

9、与密封面贴合的柔软性和弹性好与密封面贴合的柔软性和弹性好 ；9耐臭氧性和耐老化性好，使用寿命长；耐臭氧性和耐老化性好，使用寿命长； 10加工性能好，价格低廉。加工性能好，价格低廉。 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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较多，且。由于合成橡胶的胶种较多，且各自的性能也各不相同。因此，在选用时除要求其必须满足上述使用要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求外，还应根据不同胶种的和和，参照密封件的工况条

10、件，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进行正确选择。常用橡胶密封材料所适应的和和见见。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院可以使用；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封动密封丁腈橡胶丁腈

11、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+120H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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。在聚四氟乙烯中。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性能，从而掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合

12、物理化学性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用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、工工作介质的密封。常用合成树脂密封材料的作介质的密封。常用合成树脂密封材料的和和见见。 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院 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

13、优良良, ,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

14、定的机械强度，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H&PSchool of Mechanical Enginee

15、ring上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院 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。 H&PBackSchool o

16、f Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院除间隙密封外，密封都是除间隙密封外，密封都是控制在工作介质能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。接触式动密封中的压型密封，是通过由预压缩力和介质压力产生的压接触式动密封中的压型密封，是通过由预压缩力和介质压力产生的压紧力，在密封件与偶合面之间形成接触压力，介质压力愈高，接触压紧力，在密封件与偶合面之间形成接触压力，介质压力愈高，接触压力愈大，使密封件与耦合面紧密贴合，以阻塞泄漏通道，到达自密封。力愈大，使密封件与耦合面紧密贴合

17、，以阻塞泄漏通道，到达自密封。而自封式自紧型密封，那么是利用密封件自身变形所产生的反压力也而自封式自紧型密封，那么是利用密封件自身变形所产生的反压力也随介质压力的增加而增大，从而到达自密封。随介质压力的增加而增大，从而到达自密封。本章介绍常用的本章介绍常用的、和和密封圈的密封圈的、及其及其。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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封件。它主要中使用最广泛的一种密封件。它主要用

18、于用于和和。 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，仅限于，仅限于。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀动密封机构。如液压挖掘机的中央回转接头的分配阀动密封机构。一般一般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。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院1结构小巧，装拆方便。结构小巧，装拆方便。2静、动密封均可使用。静、动密封均可使用。3动摩擦阻力比较小。动摩擦阻力比较小。4使用单件使用单件O形

19、密封圈，可对两个方向起密封作用。形密封圈，可对两个方向起密封作用。5价格低廉。价格低廉。，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形密封圈的摩擦阻力会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，并出现因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现现象。现象。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院，密封圈在自身的，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面产生一个预弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应力接触应力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

20、载状态装入密封槽后，其界面承装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形受接触压缩应力而产生变形H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院图图5-2 O5-2 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H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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形密形密封圈的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

21、损后自动补偿的能力。形密封圈自身的弹性而具有磨损后自动补偿的能力。 O O形密封圈的动密封原理形密封圈的动密封原理 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院， ：，由于液体的，由于液体的、及及等因素的作用，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体膜，如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，如所示。所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。 ，液体膜随之一起探出，如，液体膜随之一起探出，如所示。所示。因此，因此，。H&P

22、School of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院一般安装在一般安装在或或起密封作用，起密封作用，如如所示。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H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院O形密封圈的拉伸量形密封圈的拉伸量和压缩率和压缩率c可按以下公式计算可按以下公式计算5

23、-15-2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 %100 cccdhd H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院O形密封圈的形密封圈的和和的选用范围，见的选用范围，见。 O O形密封圈的拉伸量和压缩率

24、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由表由表5-5可知，静密封的压缩率大于动密封，但是其极值应小于可知，静密封的压缩率大于动密封，但是其极值应小于25%。否那。否那么压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在高温工况中，尤为严重。么压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形。在高温工况中，尤为严重。然而压缩率也不宜过小，否那么当装配

25、部位存在偏心时就会消失局部压缩量，然而压缩率也不宜过小，否那么当装配部位存在偏心时就会消失局部压缩量，也会导致泄漏也会导致泄漏 。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，应取小，压缩量较大，应取大值；往复动密封时，应取小值，值，取，取，并应考虑摩擦生热引起密封圈内，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径收缩，从而影响密封质量的问题 。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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而被挤进密形密封圈会因产生弹性变形而被

26、挤进密封耦合面间的缝隙封耦合面间的缝隙 ，引起，引起。 当动密封工作压力超过当动密封工作压力超过7MPa或静密封工作压力大于或静密封工作压力大于32MPa时，应在时，应在O形密封形密封圈低压侧安置挡圈圈低压侧安置挡圈 ；假设双向交替受介质压力，那么于密封圈两侧各加一个挡；假设双向交替受介质压力，那么于密封圈两侧各加一个挡圈，如图圈，如图5-6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，以防止密封圈异常损耗。，以防止密封圈异常损耗。挡圈的材料一般为挡圈的材料一般为，或，或和和等。等。H&PSchool o

27、f Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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 假设按两唇的高度是否相等，那么可分假设按两唇的高度是否相等，那么可分为轴、孔通用型的等高唇为轴、孔通用型的等高唇Y形密封圈和不形密封圈和不等高唇的轴用等高唇的轴用Y形密封圈和孔用形密封圈和孔用Y形密形形密形圈圈,如图如图5-7所示。所示。 H&PH&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院广泛应用于广泛应用于中，其使用寿命高于中，其

28、使用寿命高于O形密封圈。形密封圈。 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0.010.6m/s；采用氟橡胶制；采用氟橡胶制作时，为作时，为0.050.3m/s；采用聚氨酯橡胶制作时，那么为；采用聚氨酯橡胶制作时，那么为0.011m/s。Y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。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；摩擦阻力小，运动平稳；3耐压性好，适用压力范围广；耐压性好

29、，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上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院 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pH&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封作用。，唇口一定要对着压力高的一侧，才能起密封

30、作用。 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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，即形密封圈在往复运动过程中出现翻转、扭曲等现象，即，可在，可在Y形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，以利于压力介质通过小孔作用到密封圈唇边于压力介质通过小孔作用到密封圈唇边上，撑开双唇，保持上，撑开双唇，保持Y形密封圈的正确形密封圈的正确动态姿势，保证其良好的密封

31、性能。动态姿势，保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。这种密，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，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。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院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，

32、也是一种典型的唇形密封圈。 根据制作的材料不同，可分为纯橡胶根据制作的材料不同，可分为纯橡胶V形密封圈和夹织物夹布橡胶形密封圈和夹织物夹布橡胶V形密封圈等。形密封圈等。 V形密封圈的密封装置由压环、形密封圈的密封装置由压环、V形密封圈和支承环三局部组成形密封圈和支承环三局部组成 ，如，如图图5-11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支承环支承环 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院V形密封圈主要用于形密封圈主要用于和和，其运动摩擦阻力，其运动摩擦阻力较较Y形密封圈大，

33、但形密封圈大，但、。 ：采用：采用制作时为制作时为；采用；采用制作制作时为时为。，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， H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院1耐压性能好，使用寿命长；耐压性能好，使用寿命长；2根据使用压力的上下，可以合理地选择根据使用压力的上下，可以合理地选择V形密封圈的数量以满足密封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正确综合效果；要求；并可调整压紧力来获得最正确综合效果；3根据密封装置不同的使用要求，可以交替安装不

34、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形密封圈，形密封圈，以获得不同的密封特性和最正确综合效果；以获得不同的密封特性和最正确综合效果；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。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院，同样必须将，同样必须将，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H&PSchool of Mechanical Engineering上

35、海电机学院机械学院上海电机学院机械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。H&P

36、School of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院，压环上的，压环上的，应与，应与完全吻完全吻合。压环与密封副耦合面之间合。压环与密封副耦合面之间大小应大小应，以防止，以防止V形密封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。圈的唇边在介质压力作用下，被挤入间隙而造成唇边撕裂。 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院孔内径孔内径/mm直径间隙直径间隙/mm/mm压力压力Mpa2175752002002502503003004004005000.15

37、0.200.250.300.350.400.100.150.200.250.300.350.070.100.130.150.180.20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。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院为了保持液压缸的运动精度，对为了保持液压缸的运动精度，对和和要求较高。要求较高。V形密封圈材质的选用应根据密封装置的工作压力和工作速度来进行，见表形密封圈材质的选用应根据密封装置的工作压力和工作速度来进行，见表5-9见教材见教材P236。 夹布橡胶夹布橡胶V形密封圈的耐

38、压性能和耐磨性能均比纯橡胶形密封圈的耐压性能和耐磨性能均比纯橡胶V形密封圈好。而纯橡胶形密封圈好。而纯橡胶V密封圈又具有优良的密封性能。所以，假设将这两种不同材质的密封圈，交密封圈又具有优良的密封性能。所以，假设将这两种不同材质的密封圈，交替组装起来使用，便能充分发挥各自的特性，获得最正确的密封效果。替组装起来使用，便能充分发挥各自的特性，获得最正确的密封效果。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院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会磨损，为保证其密封性能的持久性，损，为保证其密封性能的持久性，

39、。一般采用。一般采用或加或加来调整，见来调整，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， 。H&PBackSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院 新型新型20世纪世纪80年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了密封可靠性、年代以来开发了一批新型密封件，它们提高了密封可靠性、运动精度和综合性能，有的密封件已公布了国家标准。本节将介绍运动精度和综合性能，有的密封件已公布了国家标准。本节将介绍几种有代表性的新型密封件。几种有代表性的新型密封件。 H&PSchool of

40、 Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院与与是有四个唇的密封圈。它是一种是有四个唇的密封圈。它是一种，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，如所示。所示。星形密封圈在使用和作用上非常像星形密封圈在使用和作用上非常像OO形密形密封圈。但是，它比封圈。但是，它比OO形密封圈具有形密封圈具有、的密封性能。星形密封圈的制作的密封性能。星形密封圈的制作材料一般为各种合成橡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H&PSchool of Mechanical Engineerin

41、g上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院星形密封圈主要应用在动密封场合，也可用于静密封。适用于双作用往复运动星形密封圈主要应用在动密封场合，也可用于静密封。适用于双作用往复运动的活塞、活塞杆、柱塞等；并且也能在摆动、螺旋和旋转工况下适用于轴和心的活塞、活塞杆、柱塞等；并且也能在摆动、螺旋和旋转工况下适用于轴和心轴等。星形密封圈的工作压力不大于轴等。星形密封圈的工作压力不大于40MPa40MPa，工作速度不大于，工作速度不大于0.5m/s0.5m/s，工作，工作温度温度60+20060+200取决于制作的材质。对星形密封圈的外表进行特殊减取决于制作的材质。对星形密封圈的外表进行特殊减摩处理，能

42、具有更好的摩擦性能。摩处理，能具有更好的摩擦性能。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，依靠它在上的接上的接触应力进行密封见触应力进行密封见。密封圈的径向。密封圈的径向和轴向力取决于和轴向力取决于。当压力升。当压力升高时，密封圈的压缩量相应增加，接触高时，密封圈的压缩量相应增加，接触应力也随之增大。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H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院与与相比，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

43、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。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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，

44、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。 H&PSchool of

45、 Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院与与 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ZurconZurcon是专门为密封和支承系统而是专门为密封和支承系统而研制的高性能聚氨酯。材料的复合物、添加剂研制的高性能聚氨酯。材料的复合物、添加剂和硬度范围很广，从而可使密封和支承元件对和硬度范围很广，从而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于品种不断增多的工业流体介质的相容性和性能到达最正确。能到达最正确。

46、特别有意义的是，按不同成分经过特殊复合的特别有意义的是，按不同成分经过特殊复合的和和的的系列，具有不同系列，具有不同的的、很高的、很高的、和和，同时，同时，从而能满足液压与，从而能满足液压与气压传动系统严酷的特殊要求。气压传动系统严酷的特殊要求。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院Z-LZ-L密封圈的密封唇经过修整，其接触应力分布在高压侧的角度较陡，而在密封圈的密封唇经过修整，其接触应力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杆上的极薄液体低压侧的角度较平坦，从而保证了活塞杆伸

47、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，这种最正确的应力分布状态在膜，在活塞杆缩回时返回到高压侧。而且，这种最正确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。证。密封的预压缩是由密封圈在外径处的尺寸过盈以及在安装时元件产生的密封的预压缩是由密封圈在外径处的尺寸过盈以及在安装时元件产生的旋转所形成的。独特的截面形状使有介质压力作用时，密封圈变形压向旋转所形成的。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，且远离密封耦合面间的间隙，防止了密封圈被挤入间隙的可沟槽外

48、壁，且远离密封耦合面间的间隙，防止了密封圈被挤入间隙的可能。能。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院1 1在整个工作压力范围内具有流体动力回吸性能；在整个工作压力范围内具有流体动力回吸性能；2 2静态和动态密封性能均好；静态和动态密封性能均好；3 3密封唇不受压力作用，摩擦力小，因而减小了摩擦发热；密封唇不受压力作用，摩擦力小，因而减小了摩擦发热；4 4抗挤出性好；抗挤出性好；5 5耐磨性好，使用寿命长。耐磨性好，使用寿命长。具有如下突出具有如下突出：H&PSchool of Mechanical Eng

49、ineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院Z-LZ-L密封圈采用密封圈采用，其尺寸符合，其尺寸符合标准，且与标准，且与Y Y形密封形密封圈的沟槽相同。因此，安装非常方便。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；：；：、。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院与与是一种既可用于是一种既可用于，又可用于，又可用于的往复运动的往复

50、运动用单作用密封圈。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形不锈钢弹簧所形不锈钢弹簧所组成，如组成，如所示。所示。 U U形外壳的制作材形外壳的制作材料为料为。这是一种专门为密封系统研。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。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H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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

51、他广泛的范围，如可用在一般液压与气压传动系统，以及其他广泛的范围，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，从而保证由零压到高压都能形成，从而保证由零压到高压都能可靠密封。可靠密封。的轮廓形状是不对称的，其密封工作唇具有短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，延长了寿命。而粗的特点，从而降低了摩擦，延长了寿命。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院1 1可用于往复和旋转动密封；可用于往复和旋转

52、动密封；2 2摩擦因数小，精确控制时也不会产生爬行；摩擦因数小，精确控制时也不会产生爬行；3 3耐磨性好，使用寿命长；耐磨性好，使用寿命长；4 4尺寸稳定性好，能承受急剧的温度变化；尺寸稳定性好，能承受急剧的温度变化；5 5可以进行消毒，不会污染食品和药剂液体。可以进行消毒，不会污染食品和药剂液体。具有如下具有如下：H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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

53、密封圈在活塞和活塞杆上密封的应用实例如所示。所示。H&PBackSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院 H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院由于聚四氟乙烯树脂具有自润滑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类往性能，因此同轴密封圈在各类往复运动密封圈中，是动摩擦阻力复运动密封圈中，是动摩擦阻力较小的一种，如较小

54、的一种，如所示。所示。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院1 1格来圈和斯特圈具有极低的摩擦因数格来圈和斯特圈具有极低的摩擦因数0.020.04)0.020.04)，且动、静摩擦因数，且动、静摩擦因数变化小。因此，运动平稳，无爬行；变化小。因此，运动平稳，无爬行；2 2自润滑性能好，与金属耦合面不易粘着；自润滑性能好，与金属耦合面不易粘着；3 3密封性能良好；密封性能良好；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，以获根据使用条件，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。得

55、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： H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院同轴密封圈尺寸系列和公差及其安装沟槽形式、尺寸和公差都已有国家标准，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，分别是分别是GB/T15242.12001?GB/T15242.12001?液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴密封件液压缸活塞和活塞杆动密封装置用同轴密封件尺寸系列和公差尺寸系列和公差? ?和和GB/T15242.32001?GB/T15242.32001?液压缸活塞和活塞杆动

56、密封装置用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同轴密封圈安装沟槽尺寸系列和公差? ?。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置。其适用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：范围为：不大于不大于50MPa50MPa；不大于不大于1m/s1m/s；- -30+120 30+120 。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院使用同轴密封圈时，密封耦合面配合间隙的选择，与工作介质的压使用同轴密封圈时，密封耦合面配合间隙的选择，与工作介质的压力上下有关

57、。力上下有关。 为防止格来圈和斯特圈被挤入密封耦合面的间隙中，应严格按标准规定的要求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。控制间隙值的大小。 另外，密封性能的优劣也受耦合面加工精度和外表粗糙度的影响，另外，密封性能的优劣也受耦合面加工精度和外表粗糙度的影响，应引起足够重视。应引起足够重视。H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械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H&PSchoo

58、l of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院Turcon格来圈格来圈H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院T T形格来圈的截面形状及其接触应力分布如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，使密封圈的，使密封圈的截面朝着截面朝着逐渐变窄。逐渐变窄。截面形截面形状仍然结实而紧凑，且也状仍然结实而紧凑，且也因压力因压力产生的最大压缩所需要的弹性。产生的最大压缩所需要的弹性。T形格来形格来圈圈所具有侧边角度，使其具所具有侧

59、边角度，使其具有一个附加的自由度，因而密封圈能轻微地有一个附加的自由度，因而密封圈能轻微地倾侧转动。倾侧转动。 T T形格来圈的截面形状及应形格来圈的截面形状及应力分布力分布1O O形密封圈形密封圈 2格来圈格来圈H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院1静密封性能非常好；静密封性能非常好；2允许有较大的配合间隙，故可降低加工费用，并能在有污物的介质中平允许有较大的配合间隙，故可降低加工费用，并能在有污物的介质中平安使用；安使用；3摩擦力小，无爬行；摩擦力小，无爬行；4可采用多种材料，对工作条件的适应性强；可采用多种

60、材料，对工作条件的适应性强；5可适用于最新环保平安的液压液生物油。可适用于最新环保平安的液压液生物油。具有如下具有如下： H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院T形密封圈的形密封圈的形状简单，且沟漕尺寸符合形状简单，且沟漕尺寸符合标准，可用于标准，可用于整体式活塞密封。整体式活塞密封。不大于不大于80MPa；不大于不大于1.5m/s；-54+200。应用实例如。应用实例如所示所示 。 T T形格来圈应用实例形格来圈应用实例1OO形密封圈形密封圈 2T T形格来圈形格来圈H&PSchool of Mechanical Engineering上海电机学院机械学院上海电机学院机械学院密封装置以叠密封装置以叠加的方式将加的方式将、和和组装在一起，使它组装在一起，使它在单一的沟槽中得到一种轻巧的密封在单一的沟槽中得到一种轻巧的密封结构，且具有极好的性能，如结构，且具有极好的性能，如所示。所示。HPRTurcon HPR HPR型格来圈的截面形状及应型格来圈的截面形状及应力分布力分布1格来圈格来圈 2弹性体弹性体 3挡圈挡圈pH&PSchool of Mechanical Engineering上海