密封圈的设计

临界油膜厚度h0=9[
8ηv
dp/dx max
]0.5
静密封的密封机理
静密封是依靠封闭结合面间的间隙以实现密封作用，不需要 考虑摩擦与磨损。密封外表的泄漏是由密封圈的材料性质、 配合外表的加工精度、粗糙度和压紧程度决定的。使用橡 胶和软金属等类材料，用较小的压紧力就可以完全压紧， 从而阻止流体的泄漏；对于较硬的金属垫圈，有时使用较 大的压紧力不能完全压紧，以致密封性差，但如降低外表 粗糙度，增加外表真实接触面积，用较小的压紧力也可以 改善密封性能。
为使密封圈在流体压力作用下保持密封，通常在设计时规定 极限密封比压值，此极限密封比压是指密封圈在流体压力 作用下仍能保持密封可靠性时的比压。考虑到密封力与内 压力之间的定性关系(局部非线性)，实际使用时应该使初 始密封力到达与极限比压相当的极限比压以上，使用时才
3、密封机理
动密封的密封机理 动密封不能单纯依靠封闭结合面间的间隙来实现密封，
封的效果
实际应用中，当不允许有
因此，对动密封作用机理的研究，集中在结合面间形成与保持润滑油膜的机理方面，这样既可保持密封，又不致于有过大的摩擦力。
泄漏发生时，那么就必须 Y Seal is the same sealing process as O-Ring / Y型圈的密封原理与O型圈相同
应用一个密封系统。 另外，对往复运动来说，压缩量越大，摩擦力就越大，功率的损失和密封面的磨损就越大。
1 Uninstalled O-Ring / O型圈安装前 2 O-Ring installed / O型圈安装后 3 Installed O-Ring with pressure / O型圈安装后受力状况
Sealing Process / 密封原理
As a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力 而贴紧密封外表，从而起到密封的效果
For application where As a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力而贴紧密封外表，从而起到密
封的效果
no leakage is allowed, a As a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力而贴紧密封外表，从而起到密
O型圈如果压缩量太小，初始接触压力很小，最大接触压力也不会太大，那么密封平安系数就很小；
O形圈、方形圈、组合垫片、金属垫片
3)在液压系统中具有控制流体薄膜的特殊性质、润滑性良好；
对于较硬的金属垫圈，有时使用较大的压紧力不能完全压紧，以致密封性差，但如降低外表粗糙度，增加外表真实接触面积，用较小 的压紧力也可以改善密封性能。
密封圈的设计
防尘圈的设计 等高Y形圈的设计 不等高Y形圈的设计 V形圈的设计 蕾形圈、鼓形圈的设计 斯特封、格莱圈的设计
防尘圈的设计
防尘圈的跟部尺寸宽度S 防尘圈唇口过盈 产品高度
公称断面w 跟部断面s 过盈量
产品高度
4
5
7.5
10
3.5
4.3
6.5
8.7
0.8
1
1.25
1.5
20%
20.00%
密封外表的泄漏是由密封圈的材料性质、配合外表的加工精度、粗糙度和压紧程度决定的。
为使密封圈在流体压力作用下保持密封，通常在设计时规定极限密封比压值，此极限密封比压是指密封圈在流体压力作用下仍能保持 密封可靠性时的比压。
Primary lip / 主密封唇
Sealing Process / 密封原理
EXAMPLE/举 例:
因此，各种密封方式选用适宜得压缩量至关重要。
当有内压作用时，O形圈被推向沟槽另一侧而挤压成D形，并把压力传递给接触面。
如压缩量过大，那么O型圈可能加大压缩应力松弛作用和永久变形量，反而影响O型圈的使用寿命，将导致早期丧失弹性造成泄漏而
Sealing Process / 密封原理 失效。 (Radial stress distribution) 唇形密封圈具有比挤压型密封更显著的自密封作用。
R&D / 研 发
Finite Elements Analysis
有限元结构分析
Profile under pressure loading / 承受压力状态
Medium under pressure / 受压
介质
EXAMPLE/ 举 例:
Primary lip / 主密封唇
(Radial stress distribution) 径向压力分配情况
封的效果
而且对磨损有一定的补偿作用，不致过快的泄漏；
contact sealing element
而且对磨损有一定的补偿作用，不致过快的泄漏； Sealing Process / 密封原理
is used.
As a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力而贴紧密封外表，从而起到密
16.67%
15.00%
8
10
往复密封
旋转密封
迫紧密封(挤压形密封)
O形圈、鼓形圈、蕾形圈、山形圈、D形圈、组合密封
唇形密封
Y形圈、V形圈
旋转油封
有骨架、无骨架油封，有簧、无簧油封，单唇、双唇油封
机械密封
静密封
O形圈、方形圈、组合垫片、金属垫片
Sealing Process 密封原理
Sealing Process / 密封原理
• Y Seal is the same sealing process as O-Ring / Y型圈的 密封原理与O型圈相同
• Contact stress determined with FEA / Y型圈的内部压力分 布情况
• Zero leakage can only be done at ideal situation / 零泄 漏只可在理想状态下实现