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直觀學機械■油封基礎知識全在這里了，拿走

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法律顧問：趙建英律師

油封是密封用機械元件 ， 又稱旋轉軸唇形密封圈 ， 機械的摩擦部分由于在機械運轉時有油進入,為防止這些油從機械的間中泄漏而使用油封 。 常見的為骨架油封 。

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一、油封表示方法

常見的表示方法：油封類型-內徑-外徑-高度-材料如：TC40*62*12-NBR表示：雙唇內骨架油封 ， 內徑40、外經62、厚度12 ， 材料為丁腈橡膠的油封 。

二、骨架油封的材質

丁腈橡膠（NBR）：耐磨、耐油（不能在極性介質中使用）耐溫：-40~120℃ 。

氫化丁腈橡膠（HNBR）：耐磨、耐油、耐老化性、耐溫：-40~200℃（比NBR耐溫能力強） 。

氟膠（FKM）：耐酸堿、耐油（耐一切油）、耐溫：-20~300℃（耐油比上兩種都要好） 。 直觀學機械■油封基礎知識全在這里了，拿走

聚氨酯橡膠（TPU）：耐磨、耐老化性、耐溫：-20~250℃（耐老化性能好優異） 。

硅橡膠（PMQ）：耐熱、耐寒、壓縮永久變形小機械強度低、耐溫：-60~250℃（耐溫性能優異） 。

聚四氟乙烯（PTFE）：化學穩定性好、耐酸堿、油等各種介質、耐磨耐高溫、機械強度高自潤滑性好 。

一般來說骨架油封經常用到的材質丁腈橡膠、氟橡膠、硅橡膠 ， 聚四氟乙烯因為有良好的自潤滑性好尤其加入青銅后效果更佳 ， 都用于制作擋圈、格萊圈、斯特封等 。

三、區分骨架油封型號

C型骨架油封為內骨架油封可分為SC型、TC型、VC型、KC型、DC型這五種 ， 分別是單唇內骨架油封、雙唇內骨架油封、單唇無簧內骨架油封、雙唇無簧內骨架油封、雙唇雙簧內骨架油封 。

G型骨架油封是外出有螺紋狀 ， 其類型和C型一樣 ， 只是在工藝上在外側修改成有螺紋狀 ， 類似于O型圈的作用 ， 即起到加強密封效果的作用 ， 還能起到固定油封不松動 。

B型骨架油封是骨架內側有膠料或者骨架內外都沒有膠料 ， 沒有膠料會讓散熱性能更好 。

A型骨架油封是裝配式油封 ， 結構相對上述三種相對復雜 ， 特點是承壓性能更好更優異 。

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四、骨架油封的密封原理及應用

?骨架油封共分三部分：自緊彈簧、密封主體、加強骨架 。

?骨架油封的密封原理：由于在油封與軸之間存在著油封刃口控制的油膜 ， 此油膜具有流體潤滑特性 。

?密封原理解析：骨架油封的作用下 ， 油膜的剛度恰好使油膜與空氣接觸端形成一個新月面 ， 防止了工作介質的泄漏 ， 從而實現旋轉軸的密封 。 油封的密封能力 ， 取決于密封面油膜的厚度 ， 厚度過大 ， 油封泄漏；厚度過小 ， 可能發生干摩擦 ， 引起油封和軸磨損；密封唇與軸之間沒有油膜 ， 則易引起發熱、磨損 。 因此 ， 在安裝時 ， 必須在密封圈上涂些油 ， 同時保證骨架油封與軸心線垂直 ， 若不垂直 ， 油封的密封唇會把潤滑油從軸上排干 ， 也會導致密封唇的過度磨損 。 在運轉中 ， 殼體內的潤滑劑微微滲出一點 ， 以達到在密封面處形成 。

五、骨架油封的作用

一般就是將傳動部件中需要潤滑的部件與出力部件隔離 ， 不至于讓潤滑油滲漏 ， 通常用于旋轉軸 ， 是一種旋轉軸唇密封 。 骨架就如同混凝土構件里面的鋼筋 ， 起到加強的作用 ， 并使油封能保持形狀及張力 。 按骨架型式可分為內骨架油封 ， 外骨架油封 ， 內外露骨架油封 。 骨架油封是采用優質丁腈橡膠和鋼板制作而成 ， 質量穩定 ， 使用壽命長 。

1、防止泥沙、灰塵、水氣等自外侵入軸承中；

2、限制軸承中的潤滑油漏出 。 對油封的要求是尺寸(內徑、外徑和厚度)應符合規定;要求有適當的彈性 ， 能將軸適當地卡住 ， 起到密封作用;要耐熱、耐磨、強度好、耐介質(油或水等) ， 使用壽命長 。

六、油封的選擇

油封的選擇要根據密封介質和工作條件 ， 密封介質需要選擇油封的材料 ， 工作條件主要考慮使用壓力、工作線速度、工作溫度范圍 。

選擇油封的材料時 ， 必須考慮材料對工作介質的相容性、對工作溫度范圍的適應性和唇緣對旋轉軸高速旋轉時的跟隨能力 。 一般油封工作時其唇緣的溫度高于工作介質溫度20~50℃ ， 在選擇油封材料時應予注意 。

普通油封的使用壓力一般不超過0.05MPa 。 當工作壓力超過這個值時應選用耐壓型油封 。

在同一直徑條件下 ， 不同材料制造的油封 ， 適應軸面旋轉線速度的能力不同 。 油封使用的線速度范圍一般小于15m/s 。

油封的工作范圍與油封使用的材料有關：材料為丁腈橡膠(NBR)時為-40~120℃ ， 亞力克橡膠(ACM)-30~180℃ ， 氟橡膠(FPM)-25~300℃ 。

七、對應軸及腔體的設計要求

軸的設計：

1、表面粗糙度 ， 由于軸的速度與油量不同 ， 一般軸的粗糙度過大或過小 ， 都會影響到油封的泄漏與磨損 。 軸的表面粗糙度容許范圍為Rz1.0～5.0μm；Ra0.2～0.8μm 。 對旋轉軸用油封取2.5～1.6μmRz 。

2、硬度 ， 旋轉軸的表面硬度一般取≥35HRC 。 當介質較臟 ， 有來自外界的污染雜質 ， 或軸表速度>12m/s時 ， 軸表面硬度應為55HRC以上 ， 軸表面淬火層深度>0.2mm 。

3、軸的倒角 ， 推薦值15°~30° ， 以能讓油封確實裝入 ， 不損傷油封唇緣為原則 。

4、軸的加工 ， 正確的軸加工是保證密封系統正常工作的決定性因素 ， 適宜的油封軸加工方法是橫向給進精研磨 ， 金剛砂紙磨光 。 不適宜的加工方法是在車床上精加工 ， 超精加工 ， 滾光加工 ， 金剛砂紙磨光（砂紙在軸向移動磨光） 。

5、軸的材料 ， 主要是普通碳素結構鋼 ， 如C35和C45 ， 另外還有鑄鐵 ， 陶瓷類 ， 樹脂塑料 ， 但后三種材料的軸對油封的密封都有缺陷 。

腔體的設計：

1、表面粗糙度 ， 及直徑公差見下表 。

部位直徑公差表面粗糙度/mmRa≤Rz≤座孔無骨架油封H113.212.5骨架油封H8或H71.66.3旋轉軸h9或f90.8~0.43.2~1.6

2、安裝倒角推薦值15°~30° 。

3、腔體的材質是鋼或鑄鐵 ， 使用外周是橡膠或金屬的油封都行 。 一般輕合金和樹脂熱膨脹系數較大 ， 適宜采用外周為橡膠的油封 。

4、不適宜的腔體結構 ， 如采用沖壓加工的 ， 采用螺紋組合安裝的 ， 對開型的腔體等 。

八、油封的安裝

1.裝機前 ， 油封應在唇口之間適量涂抹上添加有二硫化鉬的鋰基酯 ， 防止軸在瞬間啟動時 ， 對唇口造成干磨現象 ， 影響唇口的過盈量 ， 并應盡快 ， 裝配 。 裝好油封的油封座 ， 如果不是馬上裝機 ， 則建議在上面用布覆蓋防止異物附著油封 。 涂鋰基脂的手或工具一定要干凈 。

2.油封要平裝 ， 不能有傾斜的現象 。 建議采用油壓設備或套筒工具安裝 。 壓力不要太大 ， 速度要均勻、要慢 。

3.油封安裝時應涂敷油液或潤滑油 ， 并將軸端和軸肩倒圓 。

4.安裝油封時 ， 一定要使唇緣端朝向被密封的油液一側 ， 切忌反向裝配 。

5.油封裝入座孔時 ， 應采用專用工具推入 ， 防止位置偏斜 。

6.油封唇緣通過的螺紋、鍵槽、花鍵等處應采取各種措施來防止唇緣損傷 ， 并用專用工具裝配 。

7.拆卸油封時應避免碰傷腔體內表面和軸的表面 。

8.使用過的油封 ， 即使外觀再好也不能再使用 ， 必須更換新的油封 。

9.軸表面有碰傷或銹蝕時 ， 必須進行修補 。

10.裝入新油封時 ， 為了使其離開舊的唇部接觸部位 ， 應使用墊片避開原來的摩擦痕跡 。

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