密封结构设计-章5
第5章_支承件设计
(2)铸铁稳定化处理
对铸铁类的支承件在一定温度下加热、保温, 使应力得到一定程度的消除,该过程称为铸铁稳定化 处理,也称时效处理。其主要目的是:消除内应力, 使铸铁件避免在使用中因产生应力松弛或重新分布而 引起变形,丧失几何精度。
(3)非铁金属及耐热合金的去应力退火
铝合金类支承件可采用的去除残余应力的热处理 方法。其去应力退火温度常在150~2000C左右。
当壁板面积大于400mm×400mm时,为避免薄壁振 动而在壁板内表面加筋条,提高壁板的抗弯刚度。
3、提高支承件的接触刚度:导轨面、重要的固定
结合面必须配磨或配刮。配磨表面粗糙度值Ra≤16um 时的接触点均匀分布,且精度不同,接触点不同。
第5章 支承件设计
三、支承件的材料和热处理
1、支承件的材料 (1)铸铁:铸造性好,价格便宜,应用广。若导
第5章 支承件设计
(2)合理布置隔板
设置隔板是提高支承件自身刚度的有效方法之一。 在两壁之间起连接作用的内壁被称为隔板。
隔板的功用:把作用于支承件局部区域的载荷传递
给其他壁板,使整个支承件受载,提高支承件的自身 刚度。
第5章 支承件设计
隔板的布置形式一般为纵向、横向和斜向。常 见的隔板连接形式及应用特点如下:
第5章 支承件设计
第五章 支承件设计
一、支承件的功用、基本要求及设计步骤
1、支承件的功用:
1)支承和安装机器 各部分零部件,承受 各静态力及动态力 2)保证各零部件之 间的相对位置和运动 部件的运动精度 3)用作电气箱或液 压油、润滑油、切削 液等的储存器。 4)独立完成某些功能。 机座类支承件 机架类支承件
第5章 支承件设计
第5章 支承件设计
第五章 第二节 成型填料密封
接触密封
填料密封
软填料密封
硬填料密封 成型填料密封 油封
往复密封
机械密封
非接触密封
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第五章
第二节 成型填 料 密 封及油封
Formed Packing Seals & Oil seals
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Main Content
5.1 成型填料密封定义、类型 5.2 O形圈的工作原理 5.3 O形圈的挤出现象 5.4 O形圈的材料 5.5 O形圈的试验内容 5.6 O形圈密封的沟槽设计 5.7 油封
继工作,这就提高了密封的可靠性,延长了寿命。但采用两只
圈摩擦力势必增大。缓慢旋转时也可以使用。可密封孔或轴。
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(3)Y形圈
图 (c)中最上面的为等脚Y形圈(简称Y形圈), 后两者为不等脚Y形圈(又称YX形圈,中间为 轴用,最下面为孔用)。不等脚的Y形圈,其 短脚与运动面接触可以减少摩擦力,长脚与静
止面接触有较大的预压缩量,增加了摩擦力而
不易窜动;而等脚Y形圈在沟槽内处于浮动状 态。Y形圈的特点是使用中只要单个环就可以
实现密封,可用于苛刻的工作条件。在压力波
动很大时等脚Y形圈需用支承环,而不等脚Y形 不需要用支承环。使用压力:丁腈橡胶圈在
14MPa以下,若在1430MPa下工作需要用支承
环(挡环);聚氨酯橡胶圈在30MPa以下,若 在3070MPa下工作要加挡环。
橡胶也作为唇形密封圈的一种主要材料而使用广
泛。为了提高橡胶唇形密封圈的耐压能力,也可
在密封圈中增添纤维帘布,制成所谓的“夹布橡
胶密封圈”。
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(1)V形圈
是唇形密封的典型形式,也是唇形密封圈中应用最早 和最广泛的一种。其优点是耐压和耐磨性好,可以根 据压力大小,重叠使用,缺点是体积大、摩擦阻力大。 一般用于液压、水压和气动等机器的往复部分,很少 用于转动中或作静密封。工作压力,纯胶V形圈可达 30MPa;夹布橡胶V形圈可达60MPa;工作温度达120℃。 既可密封孔,又可密封轴。
密封结构设计 -回复
密封结构设计 -回复一、设计概述本设计旨在实现密封结构的设计,保证内部物体不受外界环境的影响,并且确保物体的安全密封。
设计方案采用某种材料制作密封件,通过特定的结构和工艺方法实现密封效果。
二、设计要求1. 保证密封结构的可靠性和耐久性。
2. 适应不同的工作环境,如高温、低温、高压、高湿度等。
3. 防止外界灰尘、细菌、水分等物质进入密封结构内部,影响物体正常运行。
4. 确保密封结构不会因振动、冲击等外力导致泄漏。
三、设计方案1. 材料选择:根据不同的工作环境和物体要求,选用耐高温、耐腐蚀、密封性好的材料。
常用的材料有橡胶、硅胶、塑料、金属等。
2. 结构设计:根据密封结构的用途和要求,采用合适的密封结构。
常见的结构包括O 型密封圈、密封垫片、螺纹连接密封等。
3. 工艺方法:采用合适的工艺方法制作密封结构,包括注塑、压模、粘接等工艺。
四、设计流程1. 分析需求:根据物体的用途和环境要求,确定设计目标。
2. 材料选择:根据设计目标选择合适的材料。
3. 结构设计:根据设计要求确定密封结构的结构形式。
4. 工艺方法确定:根据材料和结构形式选择合适的工艺方法。
5. 制作样品:根据设计方案制作样品,进行测试和调整。
6. 优化设计:根据样品测试结果优化设计方案。
7. 批量制作:根据最终的设计方案进行批量制作。
五、安全措施1. 在设计和制作过程中,严格按照相关安全规范操作,保证操作人员的安全。
2. 选择合适的材料,避免使用对人体有害的物质。
3. 在使用过程中,定期检查和维护密封结构,确保其密封性能。
以上为密封结构设计方案,具体方案可根据实际情况进行调整。
超高压容器的密封设计
超高压容器的密封设计超高压容器的密封结构是超高压设备的一个重要组成部分,超高压容器能否正常运行在很大程度上取决于密封结构的完善性。
近年来,随着化工、石油化工、核能、电力等工业的飞速发展,对超高压容器的密封结构提出了更多、更新的要求,如超高压容器的大型化,要求密封直径越来越大;容器开启频繁,要求结构轻巧、装拆方便;容器内往往是易燃易爆介质,要求密封可靠等,这同时促进了超高压容器密封技术的发展。
大多数超高压容器的操作条件都很复杂,除了压力极高外,压力、温度的波动,都会给密封设计带来困难。
进行超高压密封设计时应考虑以下因素:①操作压力、温度的波动及其变化;②容器的几何尺寸及操作空间的限制;③容器接触介质对材质的要求。
超高压密封结构的优劣主要依据以下几方面来衡量:①在正常操作压力和温度波动的情况下都能保证良好的密封;②结构简单,加工制造以及装拆检修方便;③结构紧凑、轻巧,元件少,占有高压空间少;④能重复使用。
本章将介绍常用的超高压密封结构及其设计方法。
第一节“B”形环密封一、结构与特点[1]“B”形环密封是一种自紧径向密封,它依靠“B”形环波峰和筒体、顶盖上密封槽之间的径向过盈来产生初始密封比压,以达到密封,如图6.1所示。
当内压作用后,“B”形环向外扩张,工作密封比压增加。
128123图6.1 “B”形环密封的局部结构1.平盖或封头;2.“B”形环;3.筒体端部“B”形环密封的主要特点为:①因有径向自紧作用,故对连接结构的刚度要求较低,即使顶盖在内压作用下轴向有较大位移时,也能保证密封,因此能适用于温度和压力波动较大的场合;②压力越高、直径越大,密封性能越好;③结构简单,装拆方便;④加工精度和表面粗糙度要求高,“B”形环和筒体、顶盖上密封槽接触表面的粗糙度应控制在0.8μm以内;⑤装拆要求仔细谨慎,防止擦伤密封面而影响密封性能,故重复使用性能差。
对“B”形环的材料没有特殊的要求,常用材料为20、25号钢,当设计压力较高,筒体材质选用高强度钢时,也可选用35,45号钢。
螺旋槽机械密封密封性能及其结构优化设计
螺旋槽机械密封密封性能及其结构优化设计摘要:现代工业中,存在着许多大功率、高转速流体机械,传统的接触式机械密封难以满足如此苛刻的条件,虽然通过合理的设计结构、选择良好的材料以及辅助设备可以改善密封性能,但彻底解决密封端面的摩擦磨损与密封性能的矛盾较为困难。
通过对端面加工微织构可以有效的在保证密封性的同时减小磨损,延长机械密封的寿命。
关键词:表面织构、螺旋槽、机械密封、摩擦学对于旋转式机械设备来说,机械密封是不可或缺的组成部分,其功能主要解决旋转轴与壳体间的泄露问题。
机械密封的基本组成主要包括:端面密封副、辅助密封、补偿机构和传动机构,依靠成对的动静环在密封介质的压力和其他辅助元件共同作用下,两环接触端面相互贴合从而实现密封的目的。
本机械密封密封性能的研究因其工作稳定、泄露少、使用寿命长等优点,将被广泛应用于石油、化工、电力、冶金等行业。
如果这项技术理论成熟,并且具有相应的实验成果支持,可以大幅度提高工件使用寿命,减少磨损,带来一定的社会经济效益[1]。
1.机械密封的研究1.1织构化机械密封的研究上个世纪60年代,约翰克兰公司率先研制出螺旋槽气膜密封并进行了试验研究。
1900年前后,螺旋槽上游泵送机械密封也逐渐发展起来,并在工业中开始运用。
与干气密封不同的是,上游泵送机械密封是将低压侧泄漏的介质通过螺旋槽反送回高压侧,从而实现零泄漏或零逸出。
1994年国内的张俊玲等提出一种适用于高速旋转的环形-螺旋槽端面密封结构,并认为该种结构在高速旋转过程中既可以产生流体动压又具有泵汲作用。
宋鹏云探讨了螺旋槽密封的解析求解方法并分析一般工况和螺旋槽几何结构参数对密封性能的影响。
WANG等在二维研究基础上利用FLUENT软件对螺旋槽型进行了三维模型的数值模拟,采用FVM求解一般的n-s方程,优化了端面结构的几何参数,并指出在干气密封中螺旋角、槽深、槽堰宽度比、槽坝宽度比会对密封性能产生显著影响。
李贵勇等考虑了密封端面径向锥度的影响,分析不同黏度下膜厚、端面径向锥度对密封特性参数的影响规律,得出径向锥度越大, 径向压力峰值、开启力和摩擦因数越小。
(最新整理)机械密封
高压、高温、高真空、高转速、大 直径密封不能解决
可以
加苛求一般,填料更换方便
动、静环表面粗糙度及平直度 要求高,不易加工,成本高, 装拆不便
一般
动、静环要求较高
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二、结构类型
1、内流式和外流式(图3-2)
按介质泄漏方向分为内流式和外流式。
内流式:介质沿半径方向从端面外周向内泄者称为内流式。
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4)114型机械密封
114型机械密封为单端面、单弹簧、非平衡结构,旋转 环是靠推环的拨叉带动耳环传动,按外流外装式设计, 主要用于化工腐蚀泵上。
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2、釜用机械密封标准结构
釜用机械密封标准(HG-、5-751-78至HG5-756-78) 列出了化工反应釜搅拌轴用机械密封六种型式共 108种规格,并规定了密封件的材料级别及主要技 术要求。
按摩擦面对数分为单端面、 双端面和多端面。
单端面:指在密封机构中仅 有一对摩擦副。
双端面:指在密封机构中有 两对摩擦副,且两对摩擦副 处于相同封液压力下(图35)。
密封机构中有两对以上的摩
擦副且密封腔的压力逐渐降
低,根据摩擦副的对数分别
称为双端面、三端面和多端
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从结构比较来看,单端面比双端面简单,在制造和装拆上较 容易,因而使用很普遍。双端面因要通入带液体(封液)至 密封腔内起“封堵”和润滑作用,就需另设一套装置。单端 面只适用于一般场合。双端面适用于强腐蚀、主温、带悬浮 颗粒及纤维的介质、气体介质、易燃易爆介质、易挥发粘度 低的介质、高真空、贵重物料及要求介质与空气隔绝且允许 内漏的情况。
由前面Pc公式可知,β愈大,K愈小,由于介质引起的
几种密封形式解说
充气“O”形环工作时,升温后管内压力增加,补 偿了由于温度升高使材料回弹能力降低的影响, 起自紧作用。
“O”形环密封结构简单,密封可靠,经验较多。可 从中低压到超高压的密封,压力可达280MPa,个 别甚至达350~700MPa。温度从常温到350OC。 “O”形环常用奥氏体不锈钢小管制成,为改善密 封性能,常在“O”形环外表面镀银。
预紧时双锥垫内表面与平盖贴紧。
当内压升高平盖上浮时一方面靠双 锥垫自身的弹性扩张(称为回弹)而 保持密封锥面仍有相当的压紧力, 另一方面又靠介质压力使双锥垫径 向向外扩张,进一步增大双锥密封 面的压紧力。
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高压密封的结构形式
(四) 伍德密封
这是一种使用得最早的自紧式高压密封结构。
平盖是一个可上下浮动的端盖8,安装时先放入容 器顶部,放入楔形密封垫2,再放入由四块拼成一 个圆圈的便于嵌入筒体顶部凹槽的四合环4,用螺 栓将四合环位置固定,放入牵制环5,由牵制螺栓 7将浮动端盖吊起压紧楔形垫,可起预紧作用。压 力升高后载荷加到浮动端盖上,压力愈高,垫圈 的压紧比压愈大,密封愈可靠。
窄面金属垫圈为退火紫铜、退火铝或10钢制成 的扁平金属圈。预紧和工作密封靠端部大法兰 的主螺栓施加足够的压紧力。预紧时使垫圈产 生塑性变形堵塞微小的泄漏通道。预紧力的大 小与垫片的宽度和材料的屈服强度有关。
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高压密封的结构形式
(一) 平垫密封
内压上升后压力作用在顶盖上传至主螺栓、使其弹性伸长,垫片回弹, 需保持垫片有一定的比压。无论预紧还是工作状态,尽可能减小垫片的 宽度。为防止因垫圈塑性变形咬死密封口无法拆卸,顶盖可配4—6个起 卸螺栓,使螺栓的端面顶住法兰端面,将平盖顶开。
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高压密封的结构形式
莱布尼兹密封结构-概念解析以及定义
莱布尼兹密封结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述莱布尼兹密封结构是一个重要的概念,源自于著名的德国哲学家、数学家和法学家莱布尼兹。
这一密封结构是他在研究不同学科领域中所提出的一个理论框架,用于解决信息传递和信息保密的问题。
密封结构的概念基于莱布尼兹对于信息流动的控制和管理的思考,可以应用于各种领域,如通讯技术、计算机安全等。
通过了解莱布尼兹密封结构的定义与特点,我们可以更好地理解其在现代社会中的重要性和实际应用。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示:"1.2 文章结构本文将首先介绍莱布尼兹的生平,包括他的教育背景、学术成就以及对密封结构的贡献。
接着将详细解释密封结构的定义与特点,探讨其在工程领域中的重要性和应用。
最后,通过总结莱布尼兹密封结构的重要性,展望未来密封结构的发展,以及得出结论,以全面而清晰地展示这一主题的重要性和发展前景。
"1.3 目的在探讨莱布尼兹密封结构的意义和应用之前,本文的主要目的是通过对密封结构的定义、特点和应用领域的介绍,深入了解莱布尼兹在这一领域所做出的贡献,以及密封结构在工程学、物理学、哲学等领域的重要性。
通过对莱布尼兹的生平和密封结构的相关知识进行分析和探讨,旨在帮助读者更好地理解密封结构的奥秘和价值,并启发读者对于未来密封结构发展的思考。
此外,通过本文的阐述,也希望能够引发更多学者对于莱布尼兹及其密封结构理论的关注和研究,为密封结构领域的进一步发展做出贡献。
2.正文2.1 莱布尼兹的生平莱布尼兹(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646-1716)是德国著名的哲学家、数学家、物理学家和政治家。
他出生于莱比锡,是一个多才多艺的学者,被誉为“万物工程师”。
莱布尼兹在数学领域有着突出的表现,他是微积分和数理逻辑的先驱之一。
他的研究成果对于现代数学和哲学的发展起到了积极的推动作用。
此外,莱布尼兹也是著名的优化理论和信息论的提出者,为后世的科学研究奠定了重要基础。
密封结构设计
密封材料常用以下几种: 金属:铜垫片、钢垫片(冲压成型,用于发动机缸体
等密封),纯铜垫(液压系统的静密封)。 聚四氟乙烯:成型件主要用于重要的阀门等;生料带,
用于水暖管、燃气管道接头等螺纹密封。 橡胶:用于水截门、低压无腐蚀管道对接头等密封。 密封圈:有O形圈、V形圈、Y形圈、唇形圈等,由橡
胶、聚氨酯等制成,标准化零件,广泛用于液压、 气动系统的动、静密封。 毛毡:机械系统油封等。 密封胶:有环氧树脂、酚醛树脂、氯丁胶等,按连接 材料和密封要求选用。
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三、O形圈密封
O形圈有系列化产品供应,使用方便。O形圈的材料有多种,耐 油橡胶材料制品最常见。此外还有聚氨酯、聚四氟乙烯和金属 等制成的。
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图5-5为非金属Biblioteka O形圈密封常用 结构。12
图5-6为金属O形圈密封的常用结构。 13
金属O形圈分为充气式和自紧式两种。充气式为在环内充惰性气 体,可增加环内的回弹力,用于高温场合。自紧式是在环的内 侧圆周上制有若干小孔,介质进入环内使环具有自紧性,用于 高压场合。 金属O形圈密封性能优良,适于高温、高压、高真空和低温等条 件。
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图5-12为唇形 圈安装时的要 求,根据具体 使用场合,条 件可以有变化。
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图5-13为几个唇形圈使用图例。 23
三、成型圈密封
成型圈密封外观上与唇形圈相似,但一般没有骨架且用途与唇形圈大小不相同。图5-14为 常见成型密封圈的结构类型,一般成型密封圈按其截面形状命名,如V形圈、Y形圈、U形 圈、L形圈等。
动密封指运动接触面间的密封,典型例子就是活塞与缸筒之间 的密封。动密封的方法很多,按密封状态可分为接触密封、无 接触密封等;按实施方式和结构特点,可分为填料密封、机械 密封、动力密封、迷宫密封等。
密封圈结构设计技术规范方案
WORD格式可编辑1适用范围本技术规范适用于灯具外壳防护使用密封圈的静密封结构设计。
包括气密性灯具密封结构设计。
2引用标准或文件GB/T 3452.1-2005 液压气动用O形橡胶密封圈第1部分:尺寸系列及公差GB/T 3452.3-2005 液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸GB/T 6612-2008 静密封、填料密封术语JB/T 6659-2007 气动用0形橡胶密封圈尺寸系列和公差JBT 7757.2-2006 机械密封用O形橡胶圈JB/ZQ4609-2006 圆橡胶、圆橡胶管及沟槽尺寸《静密封设计技术》(顾伯勤编著)《橡胶类零部件(物料)设计规范》(在PLM中查阅)3基本术语、定义3.1密封:指机器、设备的连接处没有发生泄露的现象(该定义摘自《静密封设计技术》)。
3.2静密封: 相对静止的配合面间的密封。
密封的功能是防止泄漏。
3.3泄漏: 通过密封的物质传递。
造成密封泄漏的主要原因:(1)机械零件表面缺陷、尺寸加工误差及装配误差形成的装配间隙;(2)密封件两侧存在压力差。
减小或消除装配间隙是阻止泄漏的主要途径。
3.4接触型密封:借密封力使密封件与配合面相互压紧甚至嵌入,以减小或消除间隙的密封。
3.5密封力(或密封载荷):作用于接触型密封的密封件上的接触力。
3.6填料密封:填料作密封件的密封。
3.7接触压力:填料密封摩擦面间受到的力。
3.8密封垫片:置于配合面间几何形状符合要求的薄截面密封件。
按材质分有:橡胶垫片,金属垫片、纸质垫片、石绵垫片、塑料垫片、石墨垫片等。
3.9填料:在设备或机器上,装填在可动杆件和它所通过的孔之间,对介质起密封作用的零部件。
注:防爆产品电缆引入所指的填料在GB3836.1附录A2.2条中另有定义,指粘性液体粘接材料。
3.10 压紧式填料:质地柔软,在填料箱中经轴向压缩,产生径向弹性变形以堵塞间隙的填料。
3.11 密封圈:电缆引入装置或导管引入装置中,保证引入装置与电缆或导管与电缆之间的密封所使用的环状物(该定义摘自GB3836.1第3.5.3条对防爆产品电缆密封圈的定义)。
机械密封 第五章 机械密封
平均流体膜压力 Pm——
反压系数
——
闭合力 Fc——
开启力F0——
端面比压 Pc——
上述分析是针对基本结构而进行的,不同的具体 结构,某些参数计算式会有所不同。
4.2 机械密封的分类
机械密封可按不同的方法分类。
1)按使用密封的工作主机可分为:泵用、釜用、 压缩机用机械密封等
2)可按不同的工作参数分类,如课本P150表4-9 3)按结构型式分类,如课本P151表4-10
机械密封系统的功能单元流程
1)冲洗 根据冲洗液的来源和走向,冲洗可分为自冲洗、 外冲洗和循环冲洗。 利用被密封介质本身来实现对密封的冲洗称为自 冲洗。 正向 直通 冲洗
正向旁通
反向旁通
利用另外一种外来的冲洗液来实现对密封的冲洗 称为外冲洗。
利用循环轮(套)、压力差、热虹吸等原理实现冲 洗流体循环使用的冲洗方式称为循环冲洗
组成: 1. 密封端面:动环、静 环─摩擦副 2. 缓冲补偿机构:由弹 性元件(圆柱弹簧、圆锥 弹簧、波片弹簧、波纹 管等)构成。—使密封断 面紧密贴合; 3. 辅助密封圈:包括动 环密封圈、静环密封圈 等 4. 使动环随轴旋转的传 动机构
2. 密封机理
(1) 4个密封点(亦称4个泄漏点,如上图) 泄漏点1—摩擦端面泄漏点,依靠弹力和介质压力 保持贴和(动密封点,两个摩擦副之间有相对转动) 泄漏点2—补偿环密封圈,静密封点,密封圈与轴 或轴套之间有微动; 泄漏点3—非补偿环密封圈,静密封点,密封圈与 相配合件之间相对静止; 泄漏点4—压盖与腔体间的密封圈,静密封点,密 封圈与相配合件之间相对静止.
3)补偿环(动环)必须处于自由补偿状态,能进行轴向 的自我调节
4)补偿环和非补偿环必须有可靠的防转措施,防止在扭 转载荷的作用下,发生相对于轴或壳体的周向滑动或 转动
密封式翻转窗的结构设计
具有新机械结构的翻转窗 , 主要 由固定外窗框 、 翻转窗扇、 凸轮轴、 蜗杆、 蜗轮 、 键、 销轴、 定位 密封 条等结构 件组成 , 利用蜗轮 、 蜗杆 传动带动 凸轮轴旋转 , 完成对翻转 窗扇的密封、 锁 紧或松开的任务. 凸轮轴松 开时 , 实现翻转 窗扇 1 8 0 。 旋转. 研 究的 目标是翻 转窗在保证 基本功能的前提 下结构简单 , 成本低廉 , 具有大规模
构, 翻转窗扇和凸轮轴的侧面设计成圆弧形凸面结构, 活动密封条 的两侧面设计成圆弧形凹面结构, 翻 转窗扇的一侧圆弧形凸面与固定外框圆弧形凹面相配合 , 翻转窗扇的另一侧圆弧形凸面与活动密封条 的圆弧形凹面相配合 , 活动密封条的另一个侧面圆弧形凹面与凸轮轴的圆弧形凸面相配合 , 凸轮轴 的另
翻转窗与凸轮轴之间横向的密封. 翻转 窗扇旋 转 1 8 0 。 的两个位 置都可以实现清洗结束后 的 日常密封 定位状态 , 保证正常 的采 光和密封. 翻转窗的主要 制造材料为现行 常用的彩铝型材[ 5 l , 按结构分别制作成独立的散件 , 在现场胶接组装. 其 中的涡轮蜗 围3 凸 轮 轴 动 力 机 构 一 蚓仑 蜗 杆 放 大 豳
配合 , 蜗轮蜗杆具有 自 锁功能 , 可以实现窗户的锁紧和密封. 保证了用户在房间内擦洗玻璃时, 翻转窗扇 固定不偏转 , 保证清洗窗户玻璃安全、 可靠、 操作快捷. 2 . 2 窗户密封的实现 翻转 窗 的密封 实现 主要 由固定密 封 条 、 活 动密 封 条密 封 , 在 翻转窗扇的外框上端 、 下端分别 安装固定密封条 , 翻转窗扇与固 定外框上端、 下端之间形 成紧密配合 , 实现窗户上下端 的密封. 翻转窗扇与凸轮轴之 间安装活动密封条 , 起到定位 与密封 的作 用, 凸轮轴旋转到长轴位置时 , 翻转窗扇与窗户固定外框横 向之 间通过凸轮轴压紧活动密封条 , 形成 紧密配合 , 实现 固定外框、
玻璃幕墙硅酮结构密封胶设计
玻璃幕墙硅酮结构密封胶设计5.6硅酮结构密封胶设计5.6.1硅酮结构密封胶的粘接宽度应符合本规范第5.6.3或5.6.4条的规定,且不应小于7mm;其粘接厚度应符合本规范第5.6.5条的规定,且不应小于6mm。
硅酮结构密封胶的粘接宽度宜大于厚度,但不宜大于厚度的2倍。
隐框玻璃幕墙的硅酮结构密封胶的粘接厚度不应大于12mm。
5.6.2硅酮结构密封胶应根据不同的受力情况进行承载力极限状态验算。
在风荷载、水平地震作用下,硅酮结构密封胶的拉应力或剪应力设计值不应大于其强度设计值,f1,f1应取0.2N/mm2;在永久荷载作用下,硅酮结构密封胶的拉应力或剪应力设计值不应大于其强度设计值f2,f2应取0.01N/mm2。
5.6.3竖向隐框、半隐框玻璃幕墙中玻璃和铝框之间硅酮结构密封胶的粘接宽度C s,应按根据受力情况分别按下列规定计算。
非抗震设计时,可取第1、3款计算的较大值;抗震设计时,可取第2、3款计算的较大值。
1在风荷载作用下,粘接宽度C s应按下式计算:5.6.4水平倒挂的隐框、半隐框玻璃和铝框之间硅酮结构密封胶的粘接宽度C s应按下式计算:5.6.5硅酮结构密封胶的粘接厚度t s(图5.6.5)应符合公式(5.6.5-1)的要求。
5.6.6隐框或横向半隐框玻璃幕墙,每块玻璃的下端宜设置两个铝合金或不锈钢托条,托条应能承受该分格玻璃的重力荷载作用,且其长度不应小于100mm、厚度不应小于2mm、高度不应超出玻璃外表面。
托条上应设置衬垫。
5.6硅酮结构密封胶设计5.6.1硅酮结构密封胶承受荷载和作用产生的应力大小,关系到幕墙构件的安全,对结构胶必须进行承载力验算,而且保证最小的粘结宽度和厚度。
隐框幕墙玻璃板材的结构胶粘结宽度一般应大于其厚度;全玻幕墙结构胶的粘结厚度由计算确定,有可能大于其宽度。
当满足结构计算要求时,允许在全玻幕墙的板缝中填入合格的发泡垫杆等材料后再进行前、后两面的打胶。
5.6.2硅酮结构密封胶缝应进行受拉和受剪承载能力极限状态验算,习惯上采用应力表达式。
密封设计规范
密封设计规范目录目录------------------------------------------1参考资料--------------------------------------21.目的----------------------------------------32.适用范围------------------------------------33.密封概述------------------------------------3垫片静密封-------------------------------3-----------------3---------------3法兰面垫片密封的压紧型式-----------4密封胶静密封-----------------------------5密封胶密封结构及原理----------------5密封胶密封的压紧型式----------------6成型填料密封-----------------------------6非金属O型圈的密封结构机理----------6非金属O型圈失效模式----------------20其他型式的密封圈-------------------25金属空心O型环密封------------------254密封试验-------------------------------------25参考资料:1)<<机械设计手册>>第五版 .化学工业出版社2)<<机械设计图册>> 北京.化学工业出版社.20003) 国标GB 700 – 86,GB 4208等密封标准4)1.目的:统一规范电池组箱体密封设计标准,方便开发人员进行密封结构设计。
2.适用范围:标准适用于天津市捷威动力有限公司动力电池开发部开发的电池组系统。
3.密封概述:电池组箱体密封主要采用垫片静密封,密封胶静密封,成型填料(动静)密封三大类。
电子设备密封结构的设计分析
电子设备密封结构的设计分析摘要:随着既有技术的更迭,以及新技术的不断涌现,工业产品正逐渐向着智能化发展,其内部控制系统对外部防护有着更好的要求,电子设备对外壳防护等级也已达到了IP 68以上。
本文通过设计实例对电子设备密封结构进行了分析。
关键词:电子设备;密封结构;设计;分析电子设备在使用过程中,由于环境比较恶劣,一般会要求电子设备在结构设计时要进行密封处理,以达到保护电子设备内部电气不遭受外部环境因素,如温度、湿度、粉尘、振动等影响的目的。
就电子设备来说,防水密封是最基本的密封要求。
一、电子设备元器件选用(一)防水连接器防水连接器的密封性非常好,能够防止水源的进入与侵蚀,并且防止灰尘进入连接器导致其性能下降,防水连接器的防护等级不一,按照其防水防尘的能力也可将它们分为不同的等级。
防水连接器的性能就是取决于IPXX的后两位数字的大小,第一位数字的等级按照递增的范围为0-6,第二位数字的等级也按照递增的范围为0-8,这样可以看到最高等级的防护等级为IP68。
IP68代表着防水连接器的防水与防尘能力已经达到了最高水平,选用这种防水连接器可在环境较为恶劣、复杂的场所使用。
在机箱防水密封设计过程中,不仅要对电子设备机箱的密封问题进行全面研究,还要综合考虑机箱面板上各外部元器件的密封问题。
如果对外部元器件的密封问题关注度不够,往往使机箱的密封前功尽弃。
如研制某项地面通讯设备过程中,选用防水连接器时不仅要比较防水连接器的质量,关注产品的防水性能和连接功能,还必须符合相关规定要求,此类连接器一般会使用灌封工艺提升防水连接器的防水性能。
(二)防水透气阀防水透气阀不仅可以阻拦水汽,发挥防水透气的作用,还可以让电子设备机箱内外压力平衡,保持良好的密封性能,防止电子设备机箱内部聚积大量的水汽形成凝露,避免凝露引起电子设备内部的腐蚀甚至造成设备的损坏,具有保护电子设备机箱内部各种电路单元、元器件的作用。
如,在某地面通讯设备研制过程中,需在电子设备机箱两旁分别安装防水透气阀,为了满足电磁屏蔽性能的要求,需选择金属螺纹式防水透气阀。
密封结构设计技术规范
前言本技术规范起草部门:技术与设计部本技术规范起草人:何龙本技术规范批准人:唐在兴本技术规范文件版本:A0本技术规范于2014年8月首次发布密封结构设计技术规范1适用范围本技术规范适用于灯具外壳防护使用密封圈的静密封结构设计。
包括气密性灯具密封结构设计。
2引用标准或文件GB/T 3452.1-2005 液压气动用O形橡胶密封圈第1部分:尺寸系列及公差GB/T 3452.3-2005 液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸GB/T 6612-2008 静密封、填料密封术语JB/T 6659-2007 气动用0形橡胶密封圈尺寸系列和公差JBT 7757.2-2006 机械密封用O形橡胶圈JB/ZQ4609-2006 圆橡胶、圆橡胶管及沟槽尺寸《静密封设计技术》(顾伯勤编著)《橡胶类零部件(物料)设计规范》(在PLM中查阅)3基本术语、定义3.1密封:指机器、设备的连接处没有发生泄露的现象(该定义摘自《静密封设计技术》)。
3.2静密封: 相对静止的配合面间的密封。
密封的功能是防止泄漏。
3.3泄漏: 通过密封的物质传递。
造成密封泄漏的主要原因:(1)机械零件表面缺陷、尺寸加工误差及装配误差形成的装配间隙;(2)密封件两侧存在压力差。
减小或消除装配间隙是阻止泄漏的主要途径。
3.4接触型密封:借密封力使密封件与配合面相互压紧甚至嵌入,以减小或消除间隙的密封。
3.5密封力(或密封载荷):作用于接触型密封的密封件上的接触力。
3.6填料密封:填料作密封件的密封。
3.7接触压力:填料密封摩擦面间受到的力。
3.8密封垫片:置于配合面间几何形状符合要求的薄截面密封件。
按材质分有:橡胶垫片,金属垫片、纸质垫片、石绵垫片、塑料垫片、石墨垫片等。
3.9填料:在设备或机器上,装填在可动杆件和它所通过的孔之间,对介质起密封作用的零部件。
注:防爆产品电缆引入所指的填料在GB3836.1附录A2.2条中另有定义,指粘性液体粘接材料。
3.10 压紧式填料:质地柔软,在填料箱中经轴向压缩,产生径向弹性变形以堵塞间隙的填料。
密封结构设计技术规范
密圭寸结构设计技术规沱本技术规范起草部门:技术与设计部本技术规范起草人:何龙本技术规范批准人:唐在兴本技术规范文件版本:A0本技术规范于2014年8月首次发布密封结构设计技术规范1 适用范围本技术规范适用于灯具外壳防护使用密封圈的静密封结构设计。
包括气密性灯具密封结构设计。
2 引用标准或文件GB/T 3452.1-2005液压气动用O形橡胶密封圈第1部分:尺寸系列及公差GB/T 3452.3-2005液压气动用O形橡胶密封圈沟槽尺寸GB/T 6612-2008 静密封、填料密封术语JB/T 6659-2007 气动用0 形橡胶密封圈尺寸系列和公差JBT 7757.2-2006 机械密封用O形橡胶圈JB/ZQ4609-2006 圆橡胶、圆橡胶管及沟槽尺寸《静密封设计技术》(顾伯勤编著)《橡胶类零部件(物料)设计规范》(在PLM中查阅)3 基本术语、定义3.1 密封:指机器、设备的连接处没有发生泄露的现象(该定义摘自《静密封设计技术》)。
3.2 静密封:相对静止的配合面间的密封。
密封的功能是防止泄漏。
3.3 泄漏:通过密封的物质传递。
造成密封泄漏的主要原因:(1)机械零件表面缺陷、尺寸加工误差及装配误差形成的装配间隙;(2)密封件两侧存在压力差。
减小或消除装配间隙是阻止泄漏的主要途径。
3.4 接触型密封:借密封力使密封件与配合面相互压紧甚至嵌入,以减小或消除间隙的密封。
3.5 密封力(或密封载荷):作用于接触型密封的密封件上的接触力。
3.6 填料密封:填料作密封件的密封。
3.7 接触压力:填料密封摩擦面间受到的力。
3.8 密封垫片:置于配合面间几何形状符合要求的薄截面密封件。
按材质分有:橡胶垫片,金属垫片、纸质垫片、石绵垫片、塑料垫片、石墨垫片等。
3.9 填料:在设备或机器上,装填在可动杆件和它所通过的孔之间,对介质起密封作用的零部件。
注:防爆产品电缆引入所指的填料在GB3836.1 附录A2.2 条中另有定义,指粘性液体粘接材料。
直线导轨密封设计 -回复
直线导轨密封设计-回复直线导轨密封设计的重要性及步骤有哪些?密封设计是机械系统中至关重要的一环,远远不止于防止液体或气体泄漏。
对于线性运动系统中的直线导轨,密封设计更是必不可少的。
一个优秀的密封设计能够保护导轨内部的滚珠、导轨、导向系统等零部件免受颗粒物、液体侵蚀以及常见的机器设备油脂损耗。
本文将详细介绍直线导轨密封设计的重要性,并提供一些建议的步骤。
密封设计的重要性:密封设计的目标是保护机械设备免受外部环境和物质的侵蚀,从而延长设备的使用寿命。
对于直线导轨而言,一个有效的密封设计可以实现以下几个方面的好处:1. 防止颗粒物进入:在工业环境中,微小的颗粒物(如金属屑、灰尘等)可能会进入导轨系统并造成摩擦损耗。
密封设计可以阻止这些颗粒物进入,从而减少磨损和故障的风险。
2. 防止液体侵蚀:尤其对于液压或润滑系统来说,密封设计可以有效防止液体泄漏、溢出或渗入导轨内部。
这不仅能够保护液体不被外界污染,还可以避免高速运动中液体的浪费。
3. 减少摩擦和磨损:导轨系统的运动是通过滚珠和导轨之间的相对滑动实现的。
优秀的密封设计可以提供理想的摩擦系数和润滑方式,从而减少摩擦和磨损。
4. 降低维护成本:有效的密封设计使得维护工作更加容易和简单,减少了清洁维护频率和零部件更换的成本。
步骤一:分析环境和工作条件首先,需要仔细分析环境和工作条件,包括温度、湿度、粉尘多少、液体侵蚀程度等。
这些信息将有助于确定密封件与导轨之间的特殊要求。
步骤二:选择密封材料根据环境分析的结果,选择适合的密封材料。
常见的密封材料包括橡胶、尼龙、聚四氟乙烯(PTFE)等。
这些材料具有抗腐蚀、耐高温、耐候性等特点,可以根据具体需求进行选择。
步骤三:设计密封结构密封结构的设计是密封设计的核心内容。
合理的密封结构需要满足以下几个要求:1. 导轨结构简单:密封结构应尽可能简单,便于安装和维护。
2. 防止泄漏:密封结构要求能够完全阻止液体和颗粒物的泄漏。
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三、O形圈密封
O形圈有系列化产品供应,使用方便。O形圈的材料有多种,耐 油橡胶材料制品最常见。此外还有聚氨酯、聚四氟乙烯和金属 等制成的。
图5-5为非金属 O形圈密封常用 结构。
图5-6为金属O形圈密封的常用结构。
金属O形圈分为充气式和自紧式两种。充气式为在环内充惰性气 体,可增加环内的回弹力,用于高温场合。自紧式是在环的内 侧圆周上制有若干小孔,介质进入环内使环具有自紧性,用于 高压场合。 金属O形圈密封性能优良,适于高温、高压、高真空和低温等条 件。
离心密封是利用转子高速旋转时带动液体产生的离心力将液体甩出从而形成阻隔区,达到 密封目的。图5-21为三种不同结构形式的离心密封。
干气密封是在密封 面间利用空气形成 一特殊的阻隔区, 达到密封目的,主 要用于旋转式空压 机的轴封,图5-22 为干气密封的工作 原理。
5.4、特殊密封结构
产品的密封要求服务于其功能需要,特殊用途的产品有特殊的 密封要求。下面结合特定需要和产品介绍几种密封结构。
5.2、静密封结构
一、垫片密封
在密封结合面间夹入金属或非金属垫片,实现密封。垫片密封 需要一定的压力施加在垫片上,使垫片变形后充满间隙。垫片 密封通常用螺纹紧固件施加预紧力,机械结构上采用法兰形式 较简单、有效。
图5-1为常用的法兰连接垫片密封结构形式。其中,图5-1(a)~图5-1(d)的垫片为非金 属软垫片,适于设备和管道连接密封,垫片面积大,法兰受力均匀,但需螺栓预紧力大。 图5-1(e)采用金属垫,主要用于压力管道连接接头。
图5-15为采用V 形圈密封活塞杆 的典型结构 。
图5-16为采用V形圈密封活塞的典型结构。
图5-17~图5-19分 别为U形圈、L形 圈、J形圈用于液 压缸活塞或活塞 杆密封的典型应 用结构。
四、非接触密封
浮动环密封 是利用特殊 结构形成油 膜阻隔区实 现气箱隔离, 主要用于压 缩机的轴密 封,图5-20 为浮动环密 封的工作原 理示意图。
第五章、密封结构设计
5.1概述 5.2静密封结构 5.3动密封结构 5.4特殊密封结构
5.1、概述
一、密封结构的功能与种类
密封结构的作用是造成一个相当封闭的空间。对不同的产品, 密封的功能和要求不同。
对于依靠封闭实现功能或进行、完成工作的产品,密封结构的 主要功能是保证产品可靠工作、实现产品设计功能和效率。如 液压、气压系统、发动机、空压机等的密封。通常这类产品对 密封的要求较高。对于容纳、储存、传输物料的产品,密封的 主要功能是防止泄露。如冰箱门、打印机墨盒、暖气片、输油 管道、燃气输送系统等的密封。此类产品的密封要求主要取决 于泄露造成的影响程度,泄露影响越大,密封要求越高。
图5-23的结构称 为铁磁流体密封 。铁磁性超细微 粒在低挥发度的 液体中构成稳定 的胶体溶液,即 铁磁流体。铁磁 流体在密封间隙 中受磁场作用, 形成强韧的液体 膜,阻止泄漏。 铁磁流体为液 体,对旋转轴无 摩擦。铁磁流体 密封用于高速、 高真空等密封场 合。
图5-24为三种特殊的管道密封结构。图5-24(a)结构简单、密封可靠,适用于快速装拆场 合使用;图5-24(b)通过螺母和锥面将连接管扩口连于锥面,适于液压系统等薄壁金属管 连接;图5-24(c)用球头管套实现管子连接,允许两管不同轴线的连接及连接位置相对偏 移。
四、其他密封结构
自紧密封依靠 介质压力增加 密封性,压力 越大,对密封 件的作用越大。 图5-7为几种自 紧密封结构。
如图5-8所示,螺 纹连接密封一般 需在螺纹处放置 密封胶、麻线或 聚四氟乙烯生料 带等提高密封效 果,常用于水暖 管件连接。
研合面密封指 依靠结合面精 密研配消除间 隙,再通过螺 栓等施加压力 形成密封的结 构,如图5-9所 示,常用于不 能用垫片密封 的场合。
图5-27为两种 常见的装液体 金属罐。
阀门的典型结构如 图5-28所示,阀门 闭合状态时,依靠 弹簧压力闭合液体 通道,此时的密封 元件为阀杆肩部软 垫片。
二、填料密封
填料密封使用橡胶等柔软材料,通过挤压变形填充密封间隙。
图5-3为几种填料密封结构。图5-3(a)用于可拆刚性管连接密封,密封位置可调;图5-3 (b)与螺纹连接密封联合使用,用于不重要、小管径密封;图5-3(c)允许管道接头轴向 伸缩,用于非重要的管道连接密封。
图5-4为两种可 用于重要管道 连接的填料密 封结构,如啤 酒、饮料、化 工原料生产设 备的输送管道 等。
机械设备、液压系统 等使用的螺纹连接的 密塞、管接头也使用 垫片密封,如图5-2所 示。图5-2(a)~图52(c)用非金属软垫 片,垫片在紧螺纹时 易变形,用于低压场 合。图5-2(d)、图 5-2(e)用非金属软 垫片时,适用于低 压,用金属垫片可用 于高压场合。图5-2 (f)用金属锥形垫 片,适用于高压管 道,压力可达250MP。
二、密封结构的材料
可用于密封的材料种类和形式很多,需合理选用。
选择密封材料的主要因素包括: 产品的特点(如工作温度、接触介质、运动状况等) 密封的要求(可靠性、耐久性等) 密封方式,维护维修(装拆方便性、互换性、频繁程度等) 加工、制造工艺性和成本因素等
密封材料常用以下几种: 金属:铜垫片、钢垫片(冲压成型,用于发动机缸体 等密封),纯铜垫(液压系统的静密封)。 聚四氟乙烯:成型件主要用于重要的阀门等;生料带, 用于水暖管、燃气管道接头等螺纹密封。 橡胶:用于水截门、低压无腐蚀管道对接头等密封。 密封圈:有O形圈、V形圈、Y形圈、唇形圈等,由橡 胶、聚氨酯等制成,标准化零件,广泛用于液压、 气动系统的动、静密封。 毛毡:机械系统油封等。 密封胶:有环氧树脂、酚醛树脂、氯丁胶等,按连接 材料和密封要求选用。
图5-25为高压容器密封的几种结构。图5-25(a简单,使用压力20~50MPa;图5-25(b)度 要求不高,预紧力小,具有自紧密封作用,使用压力200MPa;图5-25(c简单,有自紧密封 作用,装拆方便。
图5-26的药瓶,内 口用铝箔复合纸用 高频热封方法粘合 密封,瓶盖开设方 便启闭口,用环状 弹性结构密封。
图5-12为唇形 圈安装时的要 求,根据具体 使用场合,条 件可以有变化。
图5-13为几个唇形圈使用图例。
三、成型圈密封
成型圈密封外观上与唇形圈相似,但一般没有骨架且用途与唇形圈大小不相同。图5-14为 常见成型密封圈的结构类型,一般成型密封圈按其截面形状命名,如V形圈、Y形圈、U形 圈、L形圈等。
成型密封圈常用材料为合成橡胶、夹布橡胶、合成塑料等,也 可用皮革、铝、铜、不锈钢制作,一般采用模压成型,塑料、 金属制密封圈也可以采用机加工成型。 成型密封圈主要用于液压缸、气缸等的活塞杆、活塞的动密 封,分别用于密封轴和孔。可单个使用,也可成组使用,结构 简单、摩擦阻力小。成型密封圈内、外径尺寸有一定余量,安 装后产生一定变形,并可借助介质的压力形成自紧密封。轴用 和孔用成型密封圈的安装结构有所不同。
5.3、动密封结构
一、毛毡密封
毛毡密封主要用于伸出的机械旋转转轴轴承盖内、滑动部件与 导轨接合的裸露端部等,起保护作用。 毛毡密封结构简单,成本低,但容易脏污失效,不适于高速场 合。
图5-10为毛毡密封 用于轴承盖的几种 结构。
二、唇形圈密封
唇形圈因截面形状呈纯状而得名。如图5-11所示,一般唇形圈 都带有金属骨架和螺旋弹簧,起自紧作用。唇形圈为系列化产 品,有各种截面和结构形式,尺寸系列可在设计手圈主要用于旋转轴的密封, 特别是机械内采用液体油脂方式润滑的场合,密封效果好,俗 称油封。
密封的方法很多,可以按密封材料、工艺、结构特征、效果等 划分。由于产品的密封结构通常都是在结合面上,通常按密封 结构的运动状态,将密封结构划分为静密封和东密封两种。 静密封指在相对静止的结合面上的密封结构。静密封主要用于 各种固定连接处,需要以一定的压力密合保持密封效果。静密 封又可按具体实施方式与方法分为垫片密封、填料密封、胶密 封、螺纹密封、管箍密封、自紧密封等。 动密封指运动接触面间的密封,典型例子就是活塞与缸筒之间 的密封。动密封的方法很多,按密封状态可分为接触密封、无 接触密封等;按实施方式和结构特点,可分为填料密封、机械 密封、动力密封、迷宫密封等。