汽车车桥油封知识简介

一．旋转轴唇形密封圈的胶料和基本性能

1.旋转轴唇形密封圈的胶料简介

目前生产旋转轴唇形密封圈的胶料主要是丁腈橡胶、氢化丁腈胶、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。

丁腈橡胶主要由丁二烯和丙稀腈组成。其中，根据丙稀腈的含量分为五个系列：极高丙稀腈含量（43％以上）、高丙稀腈含量（36-42％）、中高丙稀腈含量（31-35％）、中丙稀腈含量（25-30％）、低丙稀腈含量（24％以下）。

氢化丁腈胶是将聚合物链上的不饱和双键经氢化还原成饱和键而成，因此又称高饱和丁腈橡胶。它除了具有丁腈橡胶的性能外，还具有耐高温接近丙烯酸酯橡胶的特点。

丙烯酸酯橡胶主要由丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯或其它丙烯酸酯与丙稀腈聚合而得。乙烯丙烯酸甲酯橡胶（AEM）由乙烯、丙烯酸甲酯和少量有机羧酸三元共聚物，其低温性能比ACM要好，主要应用于旋转轴油封。

氟橡胶主要由偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚的23型氟胶、偏氟乙烯和六氟丙稀共聚的26型氟胶、偏氟乙烯和四氟乙烯与六氟丙稀三元共聚的246型氟胶。2.常用胶料性能要求及检验情况

表1 京汕油封常用胶料性能

表2 橡胶密封材料物化性能检测表

表3 油封唇口材料对密封介质的适应性

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表1油封常用胶料性能

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表2 橡胶密封材料物化性能检测表

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表3 油封唇口材料对密封介质的适应性

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二．旋转轴唇形密封圈基本概念

1. 基本形状及各部位的名称

1.外表面

2.前倒角面

3.前表面4内胶层

5.定位处

6.唇部外表面

7.弹簧支撑圈

8.弹簧槽、弹簧

9.唇前面10.主唇11.腰部12.唇后面13.内表面14.副唇前面15.副唇16.副唇后面17.副唇外表面18.底包胶面19.底包胶层20.后倒角面21.外包胶面22.骨架

α：唇前角β：唇后角α1：副唇前角β1：副唇后角b:密封圈宽（高）h:唇宽（高）h1:唇口宽（高）h2:唇冠宽

2.骨架的作用：

⑴.增加油封的刚度；

⑵.保证唇口相对轴的位置；

⑶.对客体起到密封作用。

3.弹簧的作用：

⑴.保持冠部的形状；

⑵.对唇口产生预紧力；

⑶.保证R值的稳定；

⑷.对径向力的补偿。

二．油封的基本结构和应用场合

1.油封结构标注对照

我国的油封标准比较少，种类也不齐全。基本形状只有B型（FB型）、W型（WB型）、Z型（FZ型），对于V型、K型无簧油封，并到了防尘密封圈里。

国际标准化组织ISO对于油封的基本结构标注方式也比较少，只有1型、2型、4型和5型四种结构。

欧洲版式的油封主要采用DIN3761标准，内包骨架油封A(AS)型、外露骨架油封B(BS)型、装配式油封C(CS)型，和我国的标准相当。

目前比较通用的标注方式是行业标准的标注方式，特别是在汽车密封件行业。这些标注类型比较多。但由于油封的种类和样式又是层出不穷的，因此只能大概介绍主要种类的标注。

油封的类型及应用场合

2.油封的回油线

图7

3.油封的速度划分

油封的速度划分主要是根据密封唇口的线速度来分的，尽管划分范围和称呼有点差异，但这一点是达到共识的。按照过去的共同认识，划分方法如下：低速油封：线速度低于5m/s

常速油封（中等要求线速度）：线速度5～10m/s

高速油封：线速度10～15m/s

超高速油封：线速度高于15m/s

随着科学技术水平的提高和人们对性能要求的提高，划分标准可能会发生小的变化，高速油封线速度将会提高到20或25m/s,超高速油封线速度将达20或25m/s以上。

4.油封的压力划分

常压油封：压力≤0.03MPa

低压油封：0.03～0.1 MPa

中压油封：0.1～1 MPa

高压油封：1～2.5 MPa

超高压油封：≥2.5 MPa

三.油封设计基础

1.橡胶唇口材料的选择

1.2唇口温升与轴径、转速的关系

102030

40C d (mm )

1.3胶料硬度的选择

一般胶料硬度选HSA70,当轴径大于150mm 或密封腔体压力高于0.03Mpa 时胶料硬度选HSA80。当转速大于4000rpm 时,一般不选用丁腈橡胶。

2油封结构的选择 油封结构选择的方法

一般选用基本型的结构——B 型或W 型;

当油封使用场合为灰尘或污水时,使用FB 型或FW 型; 当装配要求骨架有足够的刚性时,使用Z 型FZ 型; 当油封密封两种不同介质时,使用DB 型或DC 型; 当端面需要密封润滑脂或防尘时选用大喇叭口型油封;

当缸体直径和旋转轴直径相差比较大或者装配结构需要时,选用碗型结构油封;

当轴的跳动比较大时,选用W 型或相近似的油封;

当密封形式为低速、密封介质为润滑脂且以防尘为主时,选用无弹簧油封; 密封腔体压力高时,选用特殊结构油封(腰部变化、唇宽变化、增加加强环或支撑环)。

四.机械零件的设计、加工和安装

为了保证油封的密封效果和较长的使用寿命，与之相配的轴和壳体必须要达到一定的要求，否则将会受到严重影响。

1.1轴的材料要求

一般要求材料为碳钢或碳素合金钢，特殊介质时使用不锈钢。轴要进行调质处理，洛氏硬度HRC40～45以上，特殊要求时还要更高一点。调质处理时间要长一点，速度要慢，尽量保证其表面组织结构均匀。 高速油封轴镀铬时，镀层要合适，不要使铬层剥落以影响油封密封。 1.2轴的表面粗糙度

轴的表面粗糙度与密封件的线速度有关系（参看右图）。其表面粗糙度随着油封线速度的增加，光洁度要求也越高，但并不是越高越好。太光滑的表面存不住润滑油膜，将会使橡胶体与轴直接产生干摩擦，这样反而会缩短油封

使用寿命。一般来讲，轴的表面粗糙度不要超过Ra0.2,否则会使密封效果变差。国家标准规定（GB1801）轴的表面粗糙度为Ra0.2～0.63，Rmax0.8～2.5 1.3轴的倒角

为了安装油封时不损坏油封唇口，轴应该进行合理的倒角，并且还要保证无毛刺和划痕。轴的倒角如下表要求：