油封设计指导
曲轴后油封设计方案
曲轴后油封设计方案根据***提供的数据及使用条件我公司确定了曲轴后油封DL 130X150X15 F结构及尺寸如下图所示：一．产品结构采用内包骨架结构，带副唇；尺寸标准采用GB/T 13871-92。
二．材料选用1.橡胶材料3：选用氟橡胶（FKM），标准采用HG/T2811-96旋转轴唇形密封圈橡胶材料标准XD7433，可以满足贵公司曲轴后油封的使用要求（密封介质：15W30 5W40 0W30；环境温度：－40℃～135℃以及使用期限等）,我公司采用日本进口大金氟橡胶。
2.骨架材料2：根据国标GB/T9877.1-88选择骨架厚度1.2毫米，标准符合08F-GB/T13237-91，骨架定位尺寸依据在设计油封外径压缩比时计算而得，冲孔尺寸根据产品断面形状而确定。
3.弹簧材料1：弹簧钢丝选用0.45mm，缠绕直径选用2.5mm，标准符合70-B GB/T4357-89，公差范围及拉力值都有明确规定。
三．产品尺寸及公差范围1. 主唇口尺寸及公差①：贵公司提供的轴径尺寸∮130 +0/-0.025，我公司选用标准GB/T13871-92，设计尺寸为∮128±0.5，可以满足它的使用条件（旋转速度：额定转速2600转，最高转速3200转，空转800转；内部压力5PSIG MAX；外部压力为常压）;主唇口尺寸、油封腰部厚度、腰部长度以及油封弹簧的规格配合决定了油封主唇口径向力的大小，径向力的大小决定了油封主唇口的使用效果，径向力太小容易出现早期泄露，径向力太大，摩擦力会加大，摩擦生热容易引起温度升高，加快橡胶材料老化，摩擦力增大，也会加快主唇口橡胶的磨损，结果是油封的使用寿命缩短。
2. 外径尺寸及公差②：根据贵公司提供的孔座尺寸∮150 +0/-0.025，我公司选用GB/T13871-92标准，将外径尺寸设计为∮150 +0.50/+0.25，外径采用外波纹形状，有利于安装，我公司根据产品大小及高度的不同而制定了波纹的宽度及数量。
油封设计使用培训资料讲课文档
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α ＞β
第十四页，共23页。
产品知识培训—油封
4） 宏观密封现象
•主唇 H2>H1
密封作用
•副唇部 h1>h2
防止外界异物侵入
主副唇的作用互相矛盾
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产品知识培训—油封
3.5 油封的类型结构
第十六页，共23页。
产品知识培训—油封
3.6 油封类型的选择
第五页，共23页。
产品知识培训—油封
第六页，共23页。
产品知识培训—油封
3.2.油封的组成及构造
1)组成
a.骨架
b.橡胶
A
Байду номын сангаас
c.弹簧
2)构造
a.主唇部A
C
密封作用，防止内部液 体流出
b.副唇部B
防止外部灰尘泥水侵入
c.安装部C
B
与安装孔配合安装
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产品知识培训—油封
3.3 回转油封的密封机理
产品知识培训—油封
2.密封制品的分类
接触型密封 动密封
油封
机械密封 其他密封
回转型油封 往复型油封
摇动型油封
密封制品
非接触型密封
金属密封垫 静密封
非金属密封垫
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迷宫式密封
磁流体密封 橡胶包覆金属密封垫 金属O型圈
金属平垫片密封件 O型圈 橡胶密封垫
纸质密封垫
产品知识培训—油封
3. 关于油封
1） 雷诺流体动力学模型
一维雷诺方程：
h3dP/dx – 6ηV(h-h0)=0
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产品知识培训—油封
油封选型规范—设计
第一部分油封的选择1、型式2、材料3、规格第二部分对轴和孔的设计要求1、对轴的要求2、对孔的要求一、油封的选择1、型式我们用到的油封大都是轴表面旋转型的，因此我们只需关注这种类型。
而且我们所用油封的场合比较普通，因此标准型号的油封即能满足要求。
根据外围材料可分外包橡胶和外包金属两种。
外包金属的油封具有优良的径向刚度和非常好的配合稳定性，可以避免密封件突然弹出。
但由于沟槽和金属外壳之间的静态密封是有限的，低粘度介质能够渗透，因此对安装沟槽孔的精度要求要高一点。
外包橡胶的油封具有更好的静态密封性能，允许有更高的孔表面粗糙度，还可以补偿不同的热膨胀。
选择外围材料要看压力的大小，小于0.03MPa时可以任意选用，一般孔表面精度难以保证时，选用外包橡胶的油封。
大于0.03MPa时一般选用双面都是金属的外包金属的油封。
根据有无附加唇可分为无附加唇和有附加唇两种。
附加的防尘唇能保护主密封唇阻止灰尘和其他细小固体污染物，因此常用于受污染的环境。
在油封外露的场合，用有附加唇的油封效果更好。
2、材料材料包括橡胶的材料和金属的材料橡胶材料见下表，可根据温度与介质进行选取：另外，橡胶材料的选取跟轴的转速有关，可根据转速进行选择：橡胶材料为丁腈橡胶时，金属材料为碳钢；橡胶材料为其他材料时，骨架材料为碳钢，弹簧材料为不锈钢。
3、规格我们用的油封基本上为轴表面旋转型的，油封的内径指的就是唇部压缩至正常使用量时的尺寸，所以在选用时以轴的外径作为油封的内径来选取即可，几乎所有公司产品列表上油封内径都是整数或是小数为0.5，在选用时可选最接近的。
二、对轴与孔的设计要求1、轴的设计说明轴的公差等级为h11，轴的硬度必须在55HRC以上，淬火深度至少0.3mm。
轴的表面粗糙度Rt=2-3m μm μ）。
推荐加工方法是纵向磨削。
轴跳动尽可能要小，尽量避免轴和安装孔中心之间的偏心。
允许的轴跳动见下表：在安装方向上，轴上应设倒角或半径，尺寸见下图：2、孔的设计说明安装孔的内径公差等级为H8，安装深度和引入倒角见下表：。
现代油封设计指南
现代油封设计指南摘要油封是由橡胶制备而成，并广泛应用于各种条件下。
它非常经济的对旋转轴提供密封，能够阻挡内部润滑的泄露还能够防止外部污染物的进入。
当设计某一特定情况下的油封时有很多方面需要考虑。
本文献无法概况所有的设计方面，也不可能将市场上可以获得的规格进行全面分类，而是给读者提供重要的实例和指导并对针对设计者提供功能方面建议。
1 简介第一眼见到油封感觉它是非常平凡的产品，有着非常简单的功能，也就是保持内部润滑和阻止外部污染物的进入。
而制造者和使用者的经验可以充分证明，这个产品有着比它外在表现的更多的科技含量和技巧。
这些技术也是非常必要的，因为强制性的功能不会很容易实现了。
使用寿命的的提高和使用温度的提高及更多侵蚀性润滑油的使用方面加大了技术的难度。
在系统化研究油封密封基本原理以前对油封的研究就开始了。
油封的目标和要求就是要提供物理的障碍密封润滑油。
在这种情况下，出现了对轴的大的摩擦和磨损，但这些都看出是正常的。
此时最流行的密封材料就是皮革，有时会浸泡些化学材料以提高其性能。
随着1930s轴转速的提升现行的密封产品出现了严重缺陷，但是有幸的是发现了合成橡胶材料，并成功的应用在了密封行业，造就了今天这样可以有如此广泛的产品可以选用。
2 密封体系在通用的静态和动态密封问题中都会有相互影响的各因素，油封也不例外。
短期或长期出现的漏油经常是因为油封自身原因或是其他不可预见的外部或是内部作用而引起的。
油封密封基本的系统包括密封件、轴、润滑系统、清洁的操作环境。
如果轴没有出现偏心，那么油封将静止在壳体内，也不会出现对轴心的偏移。
当然这只是一个理想的状况，在理论分析的时候可能会有类似的定义。
但现实的情况并不是如假设的那么理想。
即使是轴的粗糙度达到了标准，但是也会有不同的表面状态的存在。
轴的圆度公差符合标准，在密封部位也会出现不同的油膜厚度。
轴的材料也会起到作用，尽管钢被认为是合适的，但是，钢也有很多的型号，其中铸钢经常被使用。
新型组合式端面油封的结构设计
置有横截面呈三角形 的主密封线圈，用于对 孔式静环 的配装 与密封 ，主 圈外端面 的内侧设置有橡胶导柱，用于对 圆柱形 弹簧 的安装 ，主 圈另一端设有止 圈，用于限制静环未使用过
程 中 被所 装 弹 簧 顶 出 ，止 圈 内径 上 设 置 一 道 止 圈 密 封 线 圈 ，
用 ，其余结构与安装方式跟静环相同，别针形弹簧用弹簧钢 丝绕制而成 ，其 形状 是，弹簧绕轴心一 圈，两头 以相对 角度 向下延伸 ，尽头弯 曲上翘 ，用三个 以上别针形弹簧等距分布 安装在弹簧槽 内实现密封压力均匀 。
３ ４
开发应用
新型 组 合 式 端 面 油 封 的结构 设 计
蓝
摘
奇
尹彩流
马伏花
（ 广 西民族 大学摩擦 材料研 究所，广西 南宁 ５ ３ ０ ０ ０ ６）
要 ：设计的端面油封 由静 圈和动圈组成 ，按采用弹簧的不 同，分为 圆柱形弹簧组合 油封和别针形弹簧组合 油封 ，其特 点
装在橡胶导柱上 ， 其 目 的是 用 弹 簧 力将 静 环 前 端 面 紧 贴 对 装
泄漏 ，也 可以防止外界灰尘等杂质侵 入装置Ｉ 。油封密封
性 能 是 机 械 产 品质 量 的重 要 指 标 ，一 旦 油 封 密 封 失 效 ， 将 会 导 致 工 作 介 质 或润 滑 液 的泄 漏 ，从 而 增 加 机 器 的 摩 擦 、磨 损 与 功 率 消 耗 ，造 成 装 置 停 产 、环 境 污 染 ，给 企 业 带 来 巨大 的 经济损 失＿ ４ ～ １ 。 所 以 ，开 展 对 密 封 技 术 的 研 究 已是 当 前 技 术
主 圈 由胶 层 包 裹 钢 质 的 骨 架 经 加 工 合 成 ， 在 胶 层 的 内径 上 设
骨架油封技术要求
骨架油封技术要求骨架油封技术是一种常用于工业设备和机械设备中的密封技术。
本文将从材料选择、设计要求和应用注意事项等方面探讨骨架油封技术的要求。
一、材料选择骨架油封的密封效果和使用寿命受到材料的选择影响。
通常采用的材料包括橡胶、金属、衬里等。
1.橡胶材料：骨架油封一般采用的是橡胶材料，如丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。
橡胶材料应具有良好的密封性能、耐磨性和耐油性。
2.金属材料：骨架油封中的金属材料通常是用于加强整体结构和提高密封性能。
常用的金属材料有不锈钢、碳钢等。
3.衬里材料：衬里材料用于提供摩擦面和密封面的平整度，一般采用的是聚四氟乙烯、聚酰亚胺等。
衬里材料要具有优良的耐磨性、耐高温性和化学惰性。
二、设计要求骨架油封的设计要求直接关系到其密封性能和使用寿命。
1.尺寸设计：骨架油封的尺寸设计要根据设备的工作条件和密封要求进行确定。
尺寸设计的准确性和合理性对提高骨架油封的密封性能至关重要。
2.结构设计：骨架油封的结构设计要考虑到密封效果和装配方便。
常见的结构设计包括内外沟槽型、外沟槽型、内沟槽型等。
结构设计中还要考虑到密封材料的选择和材料的特性。
3.摩擦匹配：骨架油封的摩擦匹配要根据工作条件和密封要求选择合适的材料组合。
材料之间的摩擦系数要合理，既要保证密封性能，又要减小摩擦损失。
4.泄漏控制：骨架油封的泄漏控制是其设计的重要目标。
通过优化密封结构和材料选择，可以实现良好的密封效果，并降低泄漏量。
三、应用注意事项在骨架油封技术应用中还需要注意以下事项，以确保其密封效果和使用寿命。
1.安装及保养：正确的安装和保养是保证骨架油封正常工作的前提。
安装时要注意避免损坏密封唇和外沟槽，保证密封唇与轴的良好配合。
保养时要定期检查骨架油封的磨损程度，并及时更换损坏的骨架油封。
2.温度控制：骨架油封对工作温度的要求较高，温度过高会导致密封材料老化、膨胀和变形，进而影响密封效果。
因此，在应用中要控制好工作温度，避免温度的剧烈波动。
发动机PTFE油封设计原理及注意事项
发动机PTFE油封设计原理及注意事项发动机PTFE油封设计原理及注意事项一、骨架油封的结构：骨架油封的结构比较简单，一般有三部分组成：油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。
通常，在自由状态下的骨架油封，其内径比轴径小，即具有一定的“过盈量”。
因此，当油封装入油封座和轴上之后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。
二、密封原理：三1．自由状态下，油封唇口内径比轴径小，具有一定的过盈量。
2．安装后，油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力。
3．工作时，油封唇口在径向压力的作用下，形成0．25～0．5mm宽的密封接触环带。
在润滑油压力的作用下，油液渗人油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。
油膜受油液表面张力的作用，在转轴和油封刃口外沿形成一个“新月面”防止油液外溢，起到密封作用。
由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。
在液体表面张力的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了工作介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。
油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。
因此，在安装时，必须在密封圈上涂些油，同时保证骨架油封与轴心线垂直，若不垂直，油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。
在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出一点，以达到在密封面处形成油膜的状态最为理想。
三、造成油封漏油的主要因素油封密封不严是造成漏油的主要因素，当轴出现磨损形成沟槽，即使更换新油封仍不能密封时，是由于油封唇口与轴的接触压力下降，造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。
装配方法不当也是造成漏油的重要因素，如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。
新型压装油封的工装设计
轴模块参数配置如下 ：
¨
．
先将 Ｐ ０＝１，然后 ，选择 驱动器 Ｃ ｍ ｕ ｉ ｔ ｎ １ ｏ ｍ ｎｃ ｉ ａｏ
Ｒ） ２ ０ Ｍ ０ ． Ｌ Ｊ １ ０ ０ ０ ． ＿ Ｖ ２ ０ ０ ０２
下的 ＢＣ ａｓ ｒ ｅ。将 电源模 块 （ — ＩＦ ２ ＩＯ ｔ ｎｆ ｍ ｒ ｒ ｏ Ａ Ｎ 一０ ）的
不写 出 。
装还存在两个缺陷：①油封 ４ 后轴 承盖 ５ ．压床 工作 台
压套下移时无限位 装 置。② 输 出轴 盖 在工 作 台上 无 定
位 ，与压床压头不 同轴时容易压坏油封及输 出轴盖。 由于这些问题的存在 ，因此决定重新设计工装解决 。
２ ．新工装的设计及计算
如图 ３所示 ，在 原工装 的基 础上增 加 了一个底 座 ，
…
溅栏 恩主 持
：邢 立 置 薯
新 型 压 装 油 封 的工 装 设 计
陕西法士特集 团公司 （ 山 ７ ２０ ） 张玉 同 岐 ２４ ９
我公司生产 的变速器总成在输 出轴后轴 承盖处装有
两 个 油 封，
油封 １
中心线与压床压头中心线 同轴度保 证在 ０ Ｏ ２ ｍ以内即 ．０ ｍ 可。把原压套改进 ，在 中间打有 直径 为 Ｄ 的孔 ，且顶 部加有排 气 孔 ，同时增
３ 所示操作 ，油封 ２ 在图 ３中高度尺寸为 Ｌ ，油封 １ 高
度尺寸为 ，未标 出。
（ 下转第 ７ ０页 ）
磊 工冷 工 加
Ｗ Ｗ Ｗ． ｅ ａｌ ｏｒ ｉ ｇ１ ０ ｃ ｎ ｍ ｔ ｗ ｋ ｎ ９５ ． ｏｒ
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隧盔 ＿
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ｊ
数。电源模块参数配置如下 ：
油封的设计安装标准
油封的设计安装标准一、对装配轴的要求：1、轴的表面粗糙度按GB1801规定与油封接触的轴表面，应使用磨削法加工至表面粗糙度Ra0.2～0.63um ， Rmax=0.8~2.5um 。
2、轴的直径公差按GB1801规定不得超过h11。
3、倒角宽度按GB13871-92要求。
4、表面硬度：轴的材质用碳素钢和合金钢为宜，推荐的硬度为HRC45以上，当介质较脏有来自外界的污染杂质或轴的线 速度≥12m/s 时,轴的表面硬度应为HRC50～60，淬火层 深度应≥0.3mm 。
5、轴倒角30度（最大），倒角上不应有毛刺、尖角、及螺旋 加工痕迹，倒角面的粗糙度Ra ≦3.2um,注意事项：（1）轴的表面粗糙度过高，油封唇口易磨损及渗漏油（2）倒角处的毛刺、尖角及螺旋加工痕迹容易划伤油封唇口造成油封初期密封失效（3）避免或减少轴的损伤、砂眼、安装偏心及径向跳动等缺陷。
二、对油封装配座孔的要求：1、孔径的表面粗糙度按GB1301规定：外包胶Ra3.2~6.3um ，外露骨架Ra0.8~3.2um 。
2、孔径公差按GB1801的规定不得超过H83、倒角长度按GB13871-92,座孔倒角最小15度，最大25度，倒角面的粗糙度要求与轴径相同。
注意事项：孔径倒角角度大于45度或无倒角，容易对油封造成啃伤或划伤引起油封外径及装配倾斜和油封骨架变形等，易使油封装机早期发生渗油或漏油。
三、安装方向要求：安装前检查油封，若油封清洁并完好无损，再把油封压入（如图3），单向回流线的油封安装时一定要让油封上标识的箭头方向（旋转方向）与轴的旋转方向一致，切勿装反。
四、保护油封主唇口的要求：1、油封通过带有花键、键槽或孔的轴时应采用弹头式保护工装（如图4）2、弹头式工装表面粗糙度Ra max 不超过3.2um ，不允许有碰划痕毛刺等。
3、油封的外径、主唇口装配时必须涂一层润滑剂。
4、油封装配中应使用均匀的速度和压力，以防弹簧脱落。
油封的选型设计，泄漏检查，一文全面介绍油封设计的各个环节
油封的选型设计，泄漏检查，一文全面介绍油封设计的各个环
节
油封设计概述
油封的定义：
油封就是由合成橡胶、金属环和弹簧组成的防止润滑油从机器间隙泄漏的机械元件。
密封用机械元件，又称旋转轴唇形密封圈。
机械的磨擦部分由于在机械运转时有油进入，为防止这些油从机械的间隙中泄漏而使用油封。
但由于随着机械技术的发展，除了油以外还需要防止水与化学药液的泄漏以及尘埃及砂土从外部侵入，此时也要使用油封。
密封
35页内容全面介绍油封基础知识（文末有获取）
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以下这1000G资料涉及的范围很广，具
体来说包括传统机械设计类、模具相关、液压
相关、机械加工、机械制图、材料类、电气行
业、各种零件模型和非标设计等等领域内容，
具体内容表现形式：文档类(各类机械设计手
册、液压类手册、自动化类手册等等，所有历
史文章的PPT源文件等）、常用的设计工具
（一些自动计算表格）以及视频教程类，我相
信以上的这些资料对于提升你的能力一定会有
很大的帮助。
同时在你工作中遇到相关问题的
时候，这些资料也能提供很好的指导作用。
资料目录
计算表格
设计手册
视频教程
各类模型
PPT源文件获取方式。
油封圈冲压工艺及模具设计
油封圈冲压工艺及模具设计
油封圈冲压工艺和模具设计是汽车零部件生产中的重要环节。
以下是
油封圈冲压工艺及模具设计的一些基本信息。
一、油封圈冲压工艺。
油封圈的冲压工艺分为凸台式冲压和凹槽式冲压两种。
1.凸台式冲压工艺。
凸台式冲压工艺一般适用于密封性能要求较高的汽车部件，采用的是
凸台结构的冲压模具。
该工艺步骤为：材料拓宽→进料→送压→收料→扔料。
2.凹槽式冲压工艺。
凹槽式冲压工艺适用于密封性能要求一般的汽车部件，采用的是凹槽
结构的冲压模具。
该工艺步骤为：进料→送压→退料→收料→扔料。
二、油封圈模具设计。
油封圈模具设计要考虑以下几个方面：
1.材料的选取。
模具设计需根据原材料的物理性能及厚度进行选材，选择的材料应具
有良好的模性和相应的机械性能。
2.模具结构的设计。
模具结构应根据冲压工艺和零部件设计要求合理设计，合理确定冲程、道次、倾斜角、毛刺等参数。
3.模具钢材和热处理。
模具钢材选择要满足寿命要求，经过调质、淬火等热处理后，提高钢材的硬度和强度。
4.模具温度控制系统。
温度控制对于模具铸造品质量有重要影响，应设置相应的温控系统，确保模具温度正常稳定。
在油封圈冲压工艺和模具设计中，应采用标准化件和模具标准件，提高生产效率和冲压精度。
TC油封结构设计（二）
TC油封结构设计（二）TC油封结构设计（二）接上文《TC油封结构设计（一）》11、油面角角度设计油面角又叫唇前角，一般选择40°~45°最佳。
轴径越大，油面角越大。
12、气面角角度设计气面角也叫唇后角，一般选择25°最佳。
13、油线设计螺距0.7~0.75mm，高度（等深）0.05±0.01mm，油线夹角120°。
14、油线面的宽度设计1.5mm左右，如果油封较大，可以适当增宽。
15、弹簧沿的厚度设计保证弹性，1.5~1.8mm左右，（太薄，会影响唇部径向力）。
16、护簧沿的设计高度（纵向）0.8mm左右，宽度（横向）高出弹簧中心0.2mm 左右最佳，防止滑簧。
17、骨架下端面挂胶设计一般选择0.5mm。
18、骨架和模具接触约1mm高度时需设计拔模斜度5°~10°，方便脱模。
19、腰部台阶设计宽度0.3mm左右，为了将腰部和唇部区分开。
（还有一种直接用一个大R过渡此处，前者唇部的支撑更好一些，后者跟随性更好一些。
）20、腰部的角度设计一般为了保证腰厚，角度在15°~30°之间最佳。
21、支点设计上支点挂胶厚度0.8mm最佳（0.6~1mm），刻字面高（深）0.1~0.2mm，如果产品比较大，骨架上端面和上支点之间最好留出0.1mm的间隙，易于流胶。
下支点挂胶0.6~0.8mm。
22、边刻尺设计骨架定位（径向）和流胶的作用，与骨架内径挂胶厚度一般为0.2~0.3mm。
23、外径脱模尺寸设计下脱模点设计时，直径较外径小?0.4mm（单边0.2mm），直面高度1mm左右，然后30°角过渡到外径处。
24、外径上端引导尺寸设计为了装配（有的油封是端面朝下的）也为了溢胶（装配过盈的胶量会挤出鼓包点），所以需要在油封上端设计一个溢胶引导点。
有两种结构，一种是和外径下端脱模尺寸差不多的结构，直段也设计为1mm，角度30°过渡到外径，但是直径设计可能更小一些；另一种结构是直接导角，角度在15°~30°之间，其中以20°最佳。
油封的设计与开发
油封的设计与开发作者：西北橡胶塑料研究设计院雷海军宫文峰来源：《中国塑料橡胶》油封结构设计的主要根据是使用条件、装配条件和环境条件。
设计中应考虑密封性能、使用寿命、材料、制造工艺和经济性等因素。
进行油封的设计时，首先要选择合适的油封材料，所用的胶料配方要能提供一个合理的综合性能，可以满足耐温、耐油、耐磨和工艺性能良好的要求。
油封的使用参数和设计参数在结构设计中使用参数和设计参数应该相适应。
设计参数和使用参数的关系可用表1来说明。
表1 设计参数和使用参数之间的关系在进行油封结构设计时要考虑下图结构参数。
(1)唇部过盈量（d-d1）如果过盈量大，造成唇口过分伸张，容易老化、磨损，缩短使用寿命。
如果过盈量小，则密封性能不好。
因为过盈量与整个唇部径向力有关，所以应综合考虑。
表2所示的过盈量数值仅供参考。
表2 不同轴径的过盈量(2)弹簧位置“R”值该数值在设计上是个理论接触宽度。
“R”值大，接触宽度大，摩擦也大。
“R”值小，不利于密封。
表3中的弹簧位置“R”值可供参考。
表3 不同轴径的"R"值(3)腰部长度腰部长度提供的径向力约为油封唇部径向力的50%，它对于保持一个低数值的径向力是重要的，要达到此目的的一个方法就是延长油封腰部的长度。
但是一般油封外径长度已经标准化，即使未标准化的装配空间也限定了这个宽度，因此，腰部的直线长度被限制，通过腰部直线部分导出一个曲线的弯曲截面可以解决这个问题。
(4)腰部截面厚度实验中发现，即使在低压情况下也容易造成图 (A)的变形，而单纯加厚腰部又不利于唇口的跟随能力。
腰部增厚减弱了弹簧的作用，不如薄腰对偏心的跟随能力好。
为解决腰部变形和跟随能力的矛盾，建议将腰部改为图 (B)的形状。
这样既加强了腰部的刚性又不致于影响对偏心度的跟随能力。
(5) 头顶面长度在有些油封结构断面图形中把头部顶面长度(t)设计成与弹簧槽半径(r)相等，但在使用中经常发现弹簧自行脱落的现象。
油封设计技巧
油封设计技巧油封详解（一）一、什么是油封油封是用于密封机械设备中旋转轴的封油用密封元件，而腔体基本上是静止的（见下图），所以油封又称旋转轴唇形密封圈。
机械的摩擦部分由于在机械运转时有油进入，为防止这些油从机械的间隙中泄漏而使用油封，并且除了油以外还需要防止水与化学药液的泄漏以及尘埃及土砂从外部侵入，这时候也要用到油封油封的密封状态，一是油封外缘和腔体之间为静态密封，同时保证油封外缘在腔体之间的可靠定位。
二是油封密封唇和轴之间的密封状态，当轴旋转时为动态密封，当轴静止时为静态密封。
各种影响因素的综合作用及其相互作用，都对油封的密封性能和使用寿命产生了很大影响。
二、油封的主要用途用于发动机曲轴和凸轮轴的密封小汽车，摩托车和商用车辆等传动系统（如齿轮箱、轮毂、桥轴、差速器）的密封铲车，挖掘机等农业机械和工程机械传动系统的密封工业用齿轮箱的密封液压元件（泵，马达）的密封日用机械洗衣机的密封广泛用于机械工程和设备加工工业三、油封的主要特点油封外部为圆筒形用来保证对腔体的静态密封-采用内包金属骨架的橡胶外缘；采用外露金属骨架的外缘，大多需要抛光和镀敷防腐涂层。
装有弹簧的密封唇保证轴的动态和静态密封的密封可靠性。
经过长期开发研究的结果，油封的密封唇结构提高到极佳的性能，进而提高在更宽的负荷范围内的密封可靠性添加防尘唇，或者在特殊情况下采用的多个防尘唇，可防止外界污染物和灰尘侵入油封详解（二）四、油封各部位的作用油封主要由密封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧等几部分组成。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。
下图是：带弹簧并附有防尘唇的内包骨架油封各部位主要名称和术语。
金属骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张力。
通常，在自由状态下的骨架油封，其内径比轴径小，即具有一定的“过盈量”。
因此，当油封装入油封座和轴上之后，油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力，经过一段时间运行后，该压力会迅速减小乃至消失，因而，加上弹簧可以随时补偿油封自紧力，油封外缘使油封在腔体孔内固定的同时，起防止流体从油封外周面与腔体内表面的接触面之间泄漏及侵入的作用。
TC油封结构设计(一)
TC油封结构设计（一）一般油封设计前，已知轴的直径、安装孔的内径以及装配壳体的深度。
1、油封高度设计一般油封高度在6~10mm。
（与装配壳体的深度小1~3mm左右）2、外径尺寸设计比安装孔的直径过盈0.2~0.35mm，例如直径Ø60mm的安装孔，油封直径尺寸设计为Ø60+0.35+0.2 。
3、油封唇口设计唇口直径（簧后）过盈量0.6~1.8mm，也要根据实际工况分析。
（如旋转轴Ø60的，簧前尺寸可以设计Ø59±0.3mm，簧后尺寸可以设计Ø58.5±0.3mm），簧前和簧后尺寸相差Ø0.5mm最佳，如果旋转轴比较小，过盈量就选择小一些，若轴大过盈量就选择大一些。
4、骨架外径挂胶厚度设计按0.8~1mm设计最佳（一般根据压缩比设计，但是不能太厚）5、副唇的设计副唇是防尘的。
副唇唇径一般比轴径要大0.3~0.5mm。
防止主唇与副唇之间形成真空，如果需要设计过盈的副唇，也要在副唇根部设计支点。
副唇厚度一般在0.8~1mm，唇下角一般40°~45°，脱模用，防裂。
6、偏心值设计影响漏油，不能为负值；一般油封外径较大的产品（外径≥100mm），偏心值设计在0.4±0.1mm左右；油封外径较小的产品，偏心值设计在0.3±0.1mm左右。
7、腰的设计按0.8~1.2mm左右设计，腰厚1~1.2mm左右（油封越大，腰部越厚）。
腰有跟随性，起支撑唇口的作用。
8、骨架设计油封骨架一般在1~1.2mm厚，如果油封外径超过130mm，厚度增加。
骨架内孔挂胶厚度（副唇位置）约0.5~0.8mm，过胶间隙。
9、油线方向设计油线又叫螺旋线，从油封端面方向看，如果旋转轴是逆时针旋转，油线方向为左旋；如果旋转轴是顺时针旋转，油线方向为右旋。
（也就是说让油顺着油线的方向向里甩。
）10、弹簧槽的直径设计1.6mm左右（油封轴径在Ø30~Ø100mm时，如果油封轴径小，此值可以设计再的小一些）。
油封设计指南讲解
文件编号：制定：审核：核准：目录第一部份：内包骨架旋转轴唇形密封圈产品设计规范1.主题内容与适用范围2.引用标准3.代号4.型式和尺寸5.骨架6.紧箍弹簧7.标记附录A，B第二部份：外露骨架旋转轴唇形密封圈产品设计规范1. 主题内容与适用范围2.引用标准3.代号4.型式和尺寸5.骨架6.紧箍弹簧7.标记附录A，B第三部份：装配式旋转轴唇形密封圈产品设计规范1. 主题内容与适用范围2.引用标准3.代号4.型式和尺寸5.骨架6.紧箍弹簧7.标记附录A，B第四部份：常用油封橡胶参数与功能介绍第一章：氟橡胶第二章：丁睛胶第三章：氯丁胶第四章：硅橡胶第五章：天然橡胶第一部份：内包骨架旋转轴（唇形密封圈）1.主题内容与适用范围：本标准规定了内包骨架旋转轴唇形密封圈的基本结构，骨架和弹簧尺寸系列。
本标准适用于安装在设备中的旋转轴端，在压差不超过0.03MPa的条件下，对流体和润滑脂起密封作用的内包骨架旋转轴唇形密封圈。
2.引用标准：GB 5719-87 橡胶密封制品术语GB 9877.1-88 旋转轴唇形密封圈结构尺寸系列标准3．代号：d1---轴的基本直径（密封圈基本内径）D---密封圈外径基本直径b---密封圈基本宽度δ---圆度公差i---唇口过盈量i1---副唇口过盈量h---唇宽h1---唇口宽h2---唇冠宽h3---副唇宽α---前唇角β---后唇角α1---副唇前角β1---副唇后角θ1---副唇外角θ2---倒角l1---倒角宽度θ3---外径内壁倾角s---腰部厚度R值---弹簧相对位置Rs---弹簧槽半径a---唇口至弹簧槽中心高度b1---底部厚度b2---骨架宽度t1---骨架厚度D3---骨架内壁直径d3---骨架内径Rc---骨架弯角Ls---弹簧自由长度ls---弹簧接头长度Ds---弹簧外径ds---弹簧丝直径4.型式和尺寸：4.1内包骨架旋转轴唇形密封圈分两种基本型式。
B型：无副唇内包骨架旋转轴唇形密封圈（见图1）。
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油封设计指导
前言
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目录
一、油封基础概念 (2)
1.油封结构类型 (2)
2．密封原理 (2)
3．流体动力油封 (3)
二、橡胶材料的标准 (4)
1．分类与标记 (4)
2．橡胶材料的物理性能要求 (5)
三、油封的尺寸系列 (5)
i.基本型式及标记方式 (6)
2．尺寸系列 (7)
3.公差 (7)
四、油封失效： (8)
1．主要原因： (8)
2．对策： (8)
五、油封的贮存、维护与安装 (9)
1.贮存:略。
(9)
2.包装:略 (9)
3.维护:略 (9)
4.安装: (9)
一、油封基础概念
1.油封结构类型
油封是封油用的机械元件，又称旋转轴唇形密封圈，该产品广泛应用于汽车、冶金、船舶、机械等行业，可用于各种液压气动系统及元件中。
密封的基本形式按GB13871-92规定有6种：内包骨架型（B型）、外露骨架型（W型）、装配型（Z型）、带副唇内包骨架型（FB型）、带副唇的外露骨架型（FW型）、带副唇的装配型（FZ型）。
组成油封的材料一般有3种：一是橡胶弹性体构成的弹性密封元件（通常也叫唇部材料）；二是金属骨架装配和支撑的嵌入元件（通常叫骨架材料）；三是弹簧。
作为加载元件，其中骨架有一个、两个甚至三个；弹簧也可是不同结构。
作为特例，也有无骨架元弹簧的油封。
油封的基本形式和各部位名称见下图：
2．密封原理
对于油封的密封原理，有较多的理论出现进行解释。
但是现在被国外密封研究者所公认的是流体动力密封理论。
流体动力密封理论认为在动态下，油封与轴的狭小接触带上，有一层液膜具有流体的动特性（见下图）。
这些特性包括使轴与密封件的摩擦力降低，由于该摩擦力合密封件的接触面上受到沿圆周方向的切向力作用，并产生切向变形，从面改善了动态下的润滑。
该液膜有一定的厚度和形状。
密封表面许多微观隆起与凹陷，在动态下相当于微小的滑动轴承板，动态下将粘性液体带入楔形间隙，形成流体动力液膜，从而起到润滑和密封作用。
此理论在不断丰富和发展，但密封件实际工作状况是很复杂的。
一般认为，实际工作中油封与轴接触时，接触面出现干摩擦、边界润滑和流体润滑三种情况，不断交替变动，所以即使性能很好的油封，也仍然存在磨损和微量泄漏的问题。
3．流体动力油封
流体动油封俗称“回流油封”，其特点是具有回流作用，主要应用于工作环境比较恶劣的情况下，例如：轴的径向跳动比较大时。
单向回流油封：主要特点是具有回流作用，唇口的过盈量比普通油封小，径向力降低，减小了摩擦生热，提高了使用寿命。
由于有主唇口线与轴接触，所以在停车或短时低速反转（汽车后退时的速度）也不会漏油。
一般来说，单向回流油封适用于同一方向高速运转下使用。
在单向回流油封的唇口工作面上设计有若干条螺纹凸棱，有逆时针和顺时针两种（见下图）。
螺纹形凸棱在唇尖部与静态唇相交。
在轴旋转时，螺纹与轴接触部分产生一种与泄漏相反的压力，使将要外漏的流体返回油箱。
此油封已在汽车工业中大量应用。
双向回流油封：双向回流油封的特点是在密封唇空气侧模压上数条与唇呈一定倾角的凸棱，凸棱互相平行。
经修整将唇切削成要求的的内径尺寸后，部分凸棱被切断并与唇口相交，形成两对以上的回油腔。
这样在唇口处左右两半圆形成对称数量、方向相反的凸棱，并呈锐角与唇口相交。
当油封装配到轴上时，这些相交的凸棱便形成锐角接触区。
当顺时针（或逆时针）旋转时，可将渗漏过唇口的油粒子收集入左半圆（右半圆）的锐角接触区，由于油逐渐增多引起内压增高，便产生了一种自动向里的推力，使漏出的油重新返回原有腔内，从而起密封防漏作用。
双向回流油封的主要特点：
1）不论轴以任何方向旋转，都起回流防漏作用。
2）在唇口接触区域内始终有油内外运动，起润滑减磨作用。
二、橡胶材料的标准
化工行业标准HG/T2811-1996《旋转轴唇形密封圈用胶料》规定了旋转轴唇形密封圈橡胶材料的分类、要求、抽样、试验方法及标志、标签、包装、贮存。
主要用于制造在石油基液压油和润滑油中用旋转运动用的密封圈。
1．分类与标记
分为A、B、C、D四种：
A类是以丁腈橡胶为基的三种材料；
B类是以丙烯酸酯橡胶为基的一种材料；
C类是以硅橡胶为基的一种材料；
D类是以氟橡胶为基的二种材料；
标记：
XA x x x x HG/T2811-1996
标准号
压缩永久变形最大值
扯断伸长率最低值
拉伸强度最低值
硬度值
旋转轴唇形密封圈A类材料
2．橡胶材料的物理性能要求
三、油封的尺寸系列
GB13871-92等效采用国际标准ISO6194/1-1982《旋转轴唇形密封圈—第一
部分：基本尺寸和公差》。
该标准规定了轴径从6~400mm和相应的密封腔体内孔直径从6~440mm的油封的基本尺寸和公差，适用于工作压力等于或小于0.05MPa的密封圈，不适用于更高的工作压力。
1.基本型式及标记方式
B型FB型
内包骨架旋转轴唇形密封圈的示意图
W型FW型
外露骨架旋转轴唇形密封圈的示意图
Z型FZ型
装配式旋转轴唇形密封圈的示意图
标记方式：FB45×62×8GB13871-92（d=45mm;D=62mm;B=8mm）
2．尺寸系列
3.公差
宽度B公差
B≤10±0.3
B＞10±0.4
密封圈的宽度公差
外径公差：
四、油封失效：
1．主要原因：
1、工况条件：工况条件的好与坏；
2、选型不当：密封类型与工况不相适应，产品特性与所需的功能不相符；
3、密封材质：与工况相适应；
4、沟槽结构：结构要合理或与产品结构相匹配；
5、装配不当：装配不当引起产品变形甚至损坏；
6、系统故障：如液压系统的压力过高、含杂质等，润滑系统不良，有干摩
擦，杂质等；
7、仓储因素：存放周期过长，保存方法不当（产品受挤压变形、日照、接
触到化学反应物等）；
8、正常损坏：产品使用到其失效期；
9、其他原因：安装不良、唇口结构不合理、弹簧尺寸不合理等造成弹簧脱
落；装配反向；尺寸超差、腔体孔倒角设计加工不规范、安装方法不适等造成油封外圆损坏。
2．对策：
略。
五、油封的贮存、维护与安装
HG/T2330-92等效采用国际标准ISO6194.3-1988《旋转轴唇形密封圈第二部分：贮存、维护、和安装》。
该标准规定了旋转轴唇形密封圈的贮存、包装、维护和安装的要求和方法。
该标准适用于旋转轴唇形密封圈的贮、维护、安装、及各种危害因素与防止方法。
1.贮存:略。
2.包装:略.
3.维护:略.
4.安装:
1．安装前应检查密封圈，确保密封圈清洁和完好无损；
2．密封圈安装前唇口应涂抹适宜的干净润滑剂，防尘用的密封圈应涂抹适宜的润滑脂；3．通常情况下，密封圈的密封唇前表面应面向被密封液体；
4．轴端部和腔体内孔口应有符合GB13871规定的导入倒角；
5．安装垂直度是密封圈的一个特性因素。
垂直度是通过把密封圈压进到与腔体内孔前端面相齐或抵住腔体内孔肩底端面来实现；
6．把密封圈压入安装位置的安装工具如图一所示；
7．密封圈的安装可以与腔体内孔前端面一般齐，也可以靠近腔体内孔底端面，如图二和图三所示，但两种情况下，安装定位基准面都应是经机械加工的表面，未经加工的基准面不能使用，以免使密封圈装偏；
8．把密封圈反向装入腔体中的安装方法如图四至图七所示：
9．在安装过程中，密封圈唇口滑过的任何表面应光滑无损伤，如果密封圈要滑过带有花键、键槽或孔的轴时，应采用下图所示的专用安装工具。
这种专用工具不应采用软金属（如铝）制造，也不允许用带缺口的安装工具。
10．如果配合零件（轴）必须强行通过密封圈的工作面时，轴的滑过部分的直径可减少0.2mm 。
仍可采用为原轴而设计的密封圈，也不会影响其密封性能。
见下图：
11．在安装内包骨架密封圈时，应在密封圈的外缘涂上一薄层适宜的润滑剂，以便将密封圈装入腔体。
装配过程中，应使用均匀的速度和压力，以防止弹簧脱落。
12．如果密封圈必须在低温下安装时，可将密封圈在低于50℃的干净的与其密封介质相同的液体中放置10-15min，以恢复密封圈唇口的弹性。
13．用新的密封圈更换已失效的密封圈时，新密封圈的密封唇口不应与以前旋转轨迹相吻合，而要让新的密封唇口更靠近被密封液体一边，这可以通过安装垫圈、变换轴衬和滑环及改变压入腔孔深度等方法来实现。