油封设计指导
前言
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目录
一、油封基础概念 (2)
1.油封结构类型 (2)
2．密封原理 (2)
3．流体动力油封 (3)
二、橡胶材料的标准 (4)
1．分类与标记 (4)
2．橡胶材料的物理性能要求 (5)
三、油封的尺寸系列 (5)
i.基本型式及标记方式 (6)
汽车油封
2．尺寸系列 (7)
3.公差 (7)
四、油封失效： (8)
1．主要原因： (8)
2．对策： (8)
五、油封的贮存、维护与安装 (9)
1.贮存：略。 (9)
2.包装：略 (9)
3.维护：略 (9)
4.安装: (9)
一、油封基础概念
1.油封结构类型
油封是封油用的机械元件，又称旋转轴唇形密封圈，该产品广泛应用于汽车、冶金、船舶、机械等行业，可用于各种液压气动系统及元件中。密封的基本形式按GB13871-92规定有6种：内包骨架型（B型）、外露骨架型（W型）、装配型（Z型）、带副唇内包骨架型（FB型）、带副唇的外露骨架型（FW型）、带副唇的装配型（FZ型）。
组成油封的材料一般有3种：一是橡胶弹性体构成的弹性密封元件（通常也叫唇部材料）；二是金属骨
架装配和支撑的嵌入元件（通常叫骨架材料）；三是弹簧。作为加载元件，其中骨架有一个、两个甚至三个；弹簧也可是不同结构。作为特例，也有无骨架元弹簧的油封。油封的基本形式和各部位名称见下图：
2．密封原理
对于油封的密封原理，有较多的理论出现进行解释。但是现在被国外密封研究者所公认的是流体动力密封理论。
流体动力密封理论认为在动态下，油封与轴的狭小接触带上，有一层液膜具有流体的动特性（见下图）。这些特性包括使轴与密封件的摩擦力降低，由于该摩擦力合密封件的接触面上受到沿圆周方向的切向力作用，并产生切向变形，从面改善了动态下的润滑。该液膜有一定的厚度和形状。密封表面许多微观隆起与凹陷，在动态下相当于微小的滑动轴承板，动态下将粘性液体带入楔形间隙，形成流体动力液膜，从而起到润滑和密封作用。
此理论在不断丰富和发展，但密封件实际工作状况是很复杂的。一般认为，实际工作中油封与轴接触时，接触面出现干摩擦、边界润滑和流体润滑三种情况，不断交替变动，所以即使性能很好的油封，也仍然存在磨损和微量泄漏的问题。
3．流体动力油封
流体动油封俗称“回流油封”，其特点是具有回流作用，主要应用于工作环境比较恶劣的情况下，例如：轴的径向跳动比较大时。
单向回流油封：主要特点是具有回流作用，唇口的过盈量比普通油封小，径向力降低，减小了摩擦生热，提高了使用寿命。由于有主唇口线与轴接触，所以在停车或短时低速反转（汽车后退时的速度）也不会漏油。一般来说，单向回流油封适用于同一方向高速运转下使用。在单向回流油封的唇口工作面上设计有若干条螺纹凸棱，有逆时针和顺时针两种（见下图）。螺纹形凸棱在唇尖部与静态唇相交。在轴旋转时，螺纹与轴接触部分产生一种与泄漏相反的压力，使将要外漏的流体返回油箱。此油封已在汽车工业中大量应用。
双向回流油封：双向回流油封的特点是在密封唇空气侧模压上数条与唇呈一定倾角的凸棱，凸棱互相平行。经修整将唇切削成要求的的内径尺寸后，部分凸棱被切断并与唇口相交，形成两对以上的回油腔。这样在唇口处左右两半圆形成对称数量、方向相反的凸棱，并呈锐角与唇口相交。当油封装配到轴上时，这些相交的凸棱便形成锐角接触区。当顺时针（或逆时针）旋转时，可将渗漏过唇口的油粒子收集入左半圆（右半圆）的锐角接触区，由于油逐渐增多引起内压增高，便产生了一种自动向里的推力，使漏出的油重新返回原有腔内，从而起密封防漏作用。
双向回流油封的主要特点：
1）不论轴以任何方向旋转，都起回流防漏作用。
2）在唇口接触区域内始终有油内外运动，起润滑减磨作用。
二、橡胶材料的标准
化工行业标准HG/T2811-1996《旋转轴唇形密封圈用胶料》规定了旋转轴唇形密封圈橡胶材料的分类、要求、抽样、试验方法及标志、标签、包装、贮存。主要用于制造在石油基液压油和润滑油中用旋转运动用的密封圈。
1．分类与标记
分为A、B、C、D四种：
A类是以橡胶为基的三种材料；
B类是以丙烯酸酯橡胶为基的一种材料；
C类是以硅橡胶为基的一种材料；
D类是以氟橡胶为基的二种材料；
标记：
XA x x x x HG/T2811-1996
标准号
压缩永久变形最大值
扯断伸长率最低值
拉伸强度最低值
硬度值
旋转轴唇形密封圈A类材料