解析机械密封主要零件尺寸

解析机械密封主要零件尺寸

1.密封环的主要尺寸密封环的主要尺寸如图2-127所示，包括密封端面宽度b、端面内直径dl、外直径d2，以及窄环高度h和密封环与轴配合间隙。

动环和静环密封端面为了有效地工作，相应地做成一窄一宽。软材料做窄环，硬材料做宽环，使窄环被均匀地磨损而不嵌人宽环中去。此时，软材料的端面宽度为密封端面宽度b〔其值为(d2-di)/2]。在强度、刚度允许的前提下，端面宽度b应尽可能取小值，宽度太大，会导致冷却、润滑效果降低，端面磨损增大，摩擦功率增加。宽度b与摩擦副材料的匹配性、密封流体的润滑性和摩擦性、机械密封自身的强度和刚度都有很大的关系。一般分为宽、中、窄3个尺寸系列，可取表2-44的推荐值。宽系列一般用于摩擦副材料匹配对摩擦磨损性能好的情况，如石墨/硬质合金、石墨/碳化硅;密封流体润滑性好，如不易挥发的油类和水;机械密封需刚性良好的情况。窄系列一般用于摩擦副材料摩擦性能较差的情况，如硬质合金/硬质合金、青铜/硬质合金，以及饱和蒸气压高、易于挥发的密封介质、颗粒介质。中系列具有兼顾宽窄系列的优点。

硬环端面宽度应比软环大1~3mm。当动环和静环均为硬材料，则两者可取相等宽度。

表2-44 密封环带宽度b的推荐值

窄环高度h取决于材料的强度、刚度及耐磨性，一般取2-3mm。石墨、填充聚四氟乙烯、青铜等可取3mm，硬质合金可取2mm。

当载荷系数K、端面宽度b及平衡直径db或有效直径d。确定后，即可由载荷系数K的计算公式〔式((2-52)、式(2-61)或式((2-64)、式((2-65)〕算出端面内径d:及外径d2。窄环端面内、外径处不允许倒角、倒棱。

对于密封环与轴的配合间隙，动环与静环取值不同。对于动环，虽然与轴无相对运动，但为了保证具有一定浮动性以补偿轴与静环的偏斜和轴振动等影响，取直径间隙e1=0.5-lmm。对于静环，因为它与轴有相对运动，其间隙值应稍大，一般取直径间隙e2 =1-3mm。石墨环、青铜环、填充聚四氟乙烯环，当轴径为16-100mm时取e2为1mm，轴径为110^-120mm时取2mm。硬质合金环，当轴径为16-100mm时取2mm，轴径为110-120mm时取3mm。2.密封圈尺寸常用的密封圈有橡胶O形圈及聚四氟乙烯V形圈，为使两者可互换，设计时直径方向公称尺寸应相同。图2-128 (a) , (b)分别为O形圈和V形圈与相关部件的尺寸。

安装在动环或静环上的橡胶O形圈的压缩量要掌握适当，过小会使密封性能差，过大会使安装困难，摩擦阻力加大，且浮动性差。普通橡胶O形圈压缩率一般取截面直径的6%一10%，对轴的过盈量一般为1%-3%。表2-45为橡胶O形圈尺寸及压缩率推荐值。O形圈的压缩率是靠控制密封圈安装沟槽的尺寸来保证的。O形圈安装沟槽为矩形槽，如图2-129(a) , (b)所示，分别为无套筒和有套筒。

表2-45橡胶O形圈尺寸及压缩率推荐值

聚四氟乙烯V形圈由两侧密封唇进行密封，属自紧式密封，介质压力越高，密封性能越好。为使低压时也有良好的密封性能，V形圈的内径必须比轴径小，外径比安装尺寸大。V形圈一般与推环或撑环一起安装，以使V形圈两侧密封唇紧贴在内外环形的密封表面。V形圈的安装尺寸如图2-128 (b)所示，内径比轴径尺寸小0.4~0.5 mm，外径比安装处尺寸大0.3~0.4mm。