油封使用环境设计

油封使用环境设计纲要1.影响油封性能因素2.常用规范3.轴的设计4.孔的设计影响油封性能因素轴、孔、使用方式、密封流体、空气侧、油封材质、油封设计影响油封性能因素轴(shaft):1.转速:转速越快,造成越多磨耗及温升2.动态偏心量:RUNOUT3.轴径:轴径越大,加工裕度越大4.加工方式:粗糙度(Ra0.2-0.8)5.轴向位移:造成唇部翻转,漏油6.材质:膨胀系数,硬度孔(bore):1.加工方式:粗糙度2.静态偏心量:OFFSET3.材质:膨胀系数影响油封性能因素使用方式(operation):1.次/天2.使用时间(Hours)/次3.停滞时间:时间越少,温度越不易下降,

引响油封寿命影响油封性能因素密封流体(medium):1.黏度:黏度越低,摩擦系数越小2.黏度指数:指数越大,稳定性较好,不容易因温升温降而改变黏度3.温度:油封材质选用4.压力:油封材质选用与型式设计5.化学添加物6.污染物:磨耗碎屑,积碳,灰尘,变质(SiO2.Al2O3)7.裂解生成物影响油封性能因素空气侧(ambient):1.温度及温差2.灰尘3.紫外线.红外线..4.其它化学物质:臭氧,盐分..影响油封性能因素油封材质(material):1.物理性质2.化学性质*橡胶主要之特性影响油封性能因素油封设计(design):1.型式2.干涉:内外径,接触面积3.挠曲性4.唇压:弹簧及挠曲部强度5.R值6.唇部角度:影响压力分布影响油封性能因素常见规范1.RMA(RubberManufacturersAssociation)(橡胶制造商协会)2.ISO(InternationalStandardsOrganization)(国际标准组织)3.DIN(GermanIndustryStandard)(德国工业标准)轴的设计为了发挥油封最好的性能，我们必须考虑轴所使用的材质、粗糙度、硬度、导角、公差和偏心量。轴之材质1.油封能在碳钢媒体或不锈钢材质的轴上,

作最好的运作。2.若材料硬度不足,可考虑热处理或氮化。3.对水做密封时,不锈钢的材质更适合。轴的表面粗糙度轴的表面粗糙度是影响油封寿命的因素之一，故要求表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm或Rz1~5μm，Rmax6.3μm，且在接触表面的区域范围内,任何的沟痕是不被允许的。PS:1.Ra:中心线平均粗糙度

2.Rz:十点平均粗糙度

3.Rmax:最大高度粗糙度轴的表面硬度油封的使用寿命也仰赖轴的表面硬度，一般不得小于HRC45；若圆周速度超过4m/s时，则轴的表面硬度不得小于HRC55。高硬度材质的优点:1.不易碰伤.磨损2.容易加工到适当的表面粗糙度3.轴(特别是空心轴)不易产生变形轴的导角轴的导角能引导油封唇部进入适当位置，建议角度使用15至30度，导角部份不允许任何毛边；建议导角尺寸如附表所示。NOBURRS(不允许任何毛边)轴径d2-d1轴径d2-d1≦10.001.550.01~70.004.010.01~20.002.070.01~95.004.520.01~30.002.595.01~130.005.530.01~40.003.0130.01~240.007.040.01~50.003.5240.01~500.0011.0轴的导角尺寸轴径公差对于轴径的公差范围，参照RMA及ISO规范建议。轴径公差4.000以下+/-0.0034.001~6.000+/-0.0046.001~10.000+/-0.00510.001以上+/-0.006轴公差（英制）轴径公差轴径公差3.00以下+0.000/-0.06080.01~120.00+0.000/-0.2203.01~6.00+0.000/-0.075120.01~180.00+0.000/-0.2506.01~10.00+0.000/-0.090180.01~250.00+0.000/-0.29010.01~18.00+0.000/-0.110250.01~315.00+0.000/-0.32018.01~30.00+0.000/-0.130315.01~400.00+0.000/-0.36030.01~50.00+0.000/-0.160400.01~500.00+0.000/-0.40050.01~80.0050.01~80.00轴公差（公制）轴径公差轴的偏心两种轴的偏心型式,会影响油封的性能,一种是静态的偏心(轴到孔的偏心量STBM），一种是动态的偏心(Run-Out)。Shaft-to-boremisalignment(Offset)ShaftcenterlineShaftHousingHousingcenterlineHousingShaftcenterlineShaftHighpointofshaftLowpointofshaftDynamicrun-outShaft-to-boremisalignment(Offset)Dynamicrun-out造成偏心原因及影响偏心原因影响OFFSET1.制造公差2.零件组装不精确1.若过大会造成轴部不对称磨损,减短轴寿命2.静态漏油RUNOUT1.加工不精确2.轴不平衡产生振动3.弯曲变形1.运转时有缝隙,造成漏油轴可允许的偏心范围OFFSETRUNOUT轴的表面加工方式由图示分辨合适与不合适之加工后轴表面之纹路车刀面车削合适之加工方式，加工纹路垂直于轴线。车削后面贴砂纸横向研磨不合适之加工方式，加工纹路与轴线成一倾斜角度，易导致单一特定轴旋转方向漏油。车削后抛光不合适之加工方式，加工纹路与轴线成一倾斜角度，易导致单一特定轴旋转方向漏油。车削后垂直研磨合适之加工方式，加工纹路垂直于轴线。孔的设计为了油封运转之合适性,必须考虑到孔所使用的材质、粗糙度、导角和公差。孔之材质1.装配孔为钢铁和铸铁的材质时，可提供给油封外径为橡胶和金属的油封一个好的密封表面,2.对于铝合金材质的装配孔,使用有橡胶外径的油封会有较佳的密封能力。孔之粗糙度1.使用铁壳外径油封的孔径表面的粗糙度是

10μinchRa或2.5μmRa2.使用橡胶外径油封的孔径表面粗糙度则应为150μinch或3.75μmRa孔的导角孔的导角能使油封容易安装，建议设计如图所示。15~30ºNOBURRS(不允许任何毛边)1.5~2.3孔径公差对于孔径的公差范围，参照RMA及ISO规范建议孔径公差3.000以下+/-0.0013.001~7.000+/-0.00157.001~12.000+/-0.00212.001~20.000+/-0.00320.001~40.000+/-0.00440.001~60.000+/-0.006孔公差（英制）孔公差（公制）孔径公差10.00以下+0.022/-0.00010.01~18.00+0.027/-0.00018.01~30.00+0.033/-0.00030.01~50.00+0.039/-0.00050.01~80.00+0.046/-0.