第六组接触密封及往复轴密封
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
wenku.baidu.com
O形圈的自密封机理并不像上述的矩形截面环那么直观， 但其基本原理是一样的。如图4-15所示，当密封安装后，O 形圈密封表面的接触应力按抛物线分布，其最大接触应力 σmax几乎维持在接触面的中点，仍然超过流体的压力p。
b.液压往复运动O形密封圈 弹性体O形密封圈用作往复运动时，其顶密封作用和自
密封作用与用做静密封时一样。但由于活塞杆往复运动 时很容易将液体带到O形圈和活塞杆之间，导致发生黏性 泄漏，情况比静密封复杂。泄漏过程如图4-16所示。
2021/3/31
• 在理想工作状态下，活塞环的第一密封面与 第二密封面均处于良好的密封状态，此时气体的 唯一泄漏通道就是环的开口间隙处。环开口间隙 处的形状和间隙大小影响泄漏量。常用的活塞环 开口形式有直切口、斜切口和搭切口。
当活塞两侧压力差较大时，可以来用多道活塞环流体经多 次阻塞、节流，以达到密封的要求。
注意：如果粘附在即将回程液压杆上的残留液膜厚 度h0至少有hi厚，即有足够的液体由返程带回，否则， 将会形成缺乏润滑液体的状态。
根据式(4—21)即可确定能被带回的液体量。即回程 携带的液体流量为
如果hi小于h0，每一循环将产生净泄漏虽。如果行程长度 为H，则每一往复循环产生的泄漏量为
结论：要维持低的泄漏量要求接触压力分布在靠近液体侧 较陡，即较大的ωA和较小的ωE。
专门设计的的轴承隔离圈。
包括：静止环 ，旋转环
（1 ）无压旋转轴唇形密封
在现代发动机和齿轮箱中，要求转 轴密封能够满足30m/s的线速度和130摄 氏度润滑油温度的工况要求，同时要求 无泄漏操作。与此同时，密封必须要能 够防止外界的灰尘.水滴等进入机械内部。
• 弹性体唇型密封的主要构件及其发展过程
接触面积大， 加上较大的接 触应力，将产 生较大的摩擦 力。
减小接触面积，在浅锥部分有 利于形成和保持润滑膜
5) 无油润滑气动密封 1、环境污染及特殊行业的要求，要求无油润滑。 2、聚四氟乙烯、耐磨聚氨酯常用作无油润滑气动密封材 料，但聚氨酯密封的使用温度应低于80℃。
其开口的O形凹槽用以存储一次性润滑脂，对密封表面进 行润滑，实现在不供油的状态下工作。
c.活塞杆密封 1）活塞杆密封式液压设备最关键的元件；活塞杆密封首先
必须保证静态密封效果；活塞杆密封是依靠密封件与运动活 塞杆之间流体膜的弹性流体动压效果来实现的。 2)典型的活塞杆密封： ① O形圈密封件 ② Y形圈密封件 ③ 现代U杯形密封件 ④ 聚四氟乙烯同轴密封
2）动力密封机理 活塞杆的动密封及润滑机理决定于由活塞杆带人
2、回程（图4-20所示）
回程带回的液体量取决于两种条件；第一，外行程带到 密封外侧的液体量；第二，压力分布在空气侧拐点E处的 最大压力梯度ωE＝(dp／dx)。能否将外行程带出的液体 由内行程全部带回，很大程度上就决定于该处的压力梯 度。
通过与外行程类似的分析方法，可以得出回程速度 为ui时，最大回送液膜厚度为
动力密封机理
• 下图揭示了弹性体唇形密封的动密封能力。“回泵送”就 是唇形密封的“动力密封机理”。
实验过程
• 1）稍许干运转，测量干摩擦转矩；2）停 止运转，在空气侧注以一定量的润滑油；3） 重新开始运转，摩擦力矩明显降低，同时 油膜被渐渐地泵送到密封的另一侧；4）最 后，当所有的油被送到油侧一边后，摩擦 力矩又突然增加。
好润滑以降低摩擦功耗和摩擦热； • （4）流体压力一定不能引起唇口接触力增
结论：一旦操作参数d、η、u0给定，通过活塞杆外行程带到外 侧的液体流量取决于密封件的最大压力梯度ωA。压力梯度越大， 即压力分布曲线越陡，流体膜越薄。流体通过密封处的量（如 图4-19所示），最大的斜坡度控制着能被带过小山的仅决定于 流体压力分布曲线的最大斜率液体量，坡度越陡，所能带过的 液体越少。
密封界面液压流体的行为。首先，在外行程过程中，密 封件应能够将大部分液压流体刮离液压杆表面，但不可 避免地总有一层很薄的液体被带入密封件与液压杆间的 界面，形成一无满液体的密封“间隙”。
3）弹性流体动压模型的一个基本假设 接触压力的分布规律与界面间流体膜压力的分布
规律一样。密封间隙是根据流体膜压力与径向接触载荷 平衡确定的，如图4-17所示。
• 结论——如果唇形密封是近似对称的，或者 接触面不能形成必需的微突体或棱脊，那 么，唇形密封并不会产生明显的回泵送现 象。
• 为了解释唇形密封的回泵效应： • 1 微观微突体变形模型 • 2宏观偏斜唇模型
（2）耐压旋转轴唇形密封
• 1. 基本要求
为了能维持很低的泄漏率
• （1）密封界面的间隙要小于1微米； • （2）同时要能允许轴较大的径向跳动； • （3）密封唇口宽度要尽量小，且应得到良
e．防尘密封 活塞杆的外伸表面暴露于各种环境条件。在活塞杆的内行
程时，粘附于活塞杆表而的灰尘、冰渣、水滴及其他外界杂 物必须被除去，因此必须安装防尘密封以避免活塞杆密封被 损坏、液压系统被污染。但应该注意的是外行程时，防尘密 封应当允许残留流体润滑膜通过，而在内行程时该流体膜不 能被除掉，允许润滑膜通过，维持十分之几微米的润滑膜对 减少摩擦和磨损是十分必要的。防尘密封的典型结构见图427。
定义：唇形密封由于结构简单、紧凑、摩擦阻力小，对 无压或低压环境的旋转轴密封可靠，因其密封面制作成 唇口形状，故称为唇形密封。它有多种结构形式，其主 要功能是封堵润滑油，多用于轴承密封。
（唇形密封圈）
• 根据安装的位置不一样，其作用可能是“油封”或者“防 尘密封”。
为了更加有效的防止润滑剂的漏出和灰尘的进入，出现了
a.自密封机理
弹性体密封的“自动密封”或称“自密封”是依靠弹性
体材料的弹性、存在初始装配过盈量或预加载荷来实现的。 在此通过一矩形截面密封环来说明其原理：如图4—13所 示密封环在自由状态下的截面初始厚度为d，将其安装在 深度为T的沟槽内时，被压缩量为△d，即密封环与安装空 间的过盈量。因此，在安装之后，介质加压之前，密封接 触表面受到预载荷的作用，即产生了接触应力σ0 ，在操 作过程中，流体压力P作用在密封环暴露于介质的表面， 是得密封的接触应力增加到σp （图4-14）。密封的接触应 力σp 超过了被密封的流体压力p，从而实现了密封。
接触应力σ0与介质压力p的关系可通过分析三维应力应 变关系获得，其表达式为
式中，μ为弹性体材料的泊松比。对于弹性体材料， μ≈0.5，代人式(4－13a)得
这表明只要弹性体材料的泊松比μ维持在0.5附近， 密封的接触应力σp总比介质压力p高σ0，因此具有自 动适应流体压力变化的能力。
值得注意的是，如发泡橡胶，其泊松比明显小于0.5， 故不能产生自动密封作用。
1.3活塞和活塞杆密封 活塞密封——活塞环 活塞环是依靠阻塞和节流机理工作的接触 式动密封。
2021/3/31
活塞环基本原理 由于环本身所具有的张力，迫使环的开口向外扩张而使环
的外侧贴紧缸壁，形成环外侧与缸壁的一次接触密封构成第 一密封面。当施加系统压力p后，环被推向泄漏的方向，与 活塞环槽的侧面形成二次接触密封构成第二密封面。当气体 压力p起作用时，作用在环外侧的气体压力增强了一次触密 封。
1.2 气动密封
1）概念 气动是“气动技术” 或“气体传动与控 制”的简称。与液 压密封相比，气动 密封的压力较低， 一般为0.6-0.7MPa。 其密封构件有：活 塞杆密封、活塞密 封、防尘密封、冲 程终了刹车系统的 衬垫密封。
2）基本要求
注意:对于气动密封，被密封的流体是空气，是一 种不良的润滑剂，一般解决方案是对气动密封提供 独立的润滑方式。对于气动气缸，摩擦问题是最重 要的，气体的泄漏降为次要。
B. 唇形气动密封 用于液压的唇形密封圈，如U形圈、Y形圈、V形圈、L形圈 和J形圈等，也可以用于气动往复密封，只不过气动密封的
沟槽深度大些，目的是减少密封圈的压缩率以降低摩擦。
特点：唇边较薄，呈半圆形，易变形。
C. 方形圈气动密封
方形圈气动密封，是由一个截面为方形的填充聚四氟乙烯环 和O形橡胶密封圈组合而成，O形圈提供弹性力，形成初始 密封，并可对聚四氟乙烯圈的磨损起到补偿作用。
2、选择合适的密封带与弹簧的相对位置（油侧接触 角α=40̊ ~60̊ ，空气侧接触角β=20̊~25̊ ，密封唇口 接触宽度一般为0.1~0.15mm，弹簧中心与密封唇 口轴向偏置量0.4~0.7mm）
3、正确的安装方法
密封界面特征： 1、密封界面接触载荷 2、弹性体的初始磨损 3、轴的表面粗糙度 4、密封接触面的润滑
4）活塞杆内、外行程运动情形 1、外行程（图4-18所示）
准一维流动的雷诺润滑方程 对式（4-14）进行微分得
求得A点的液膜厚为hA
最大液膜压力处的膜厚h0* 根据质量守恒，可得空气侧的膜厚h0为最大压力处膜厚h0*的 一半，即
活塞杆的直径为d，粘附于活塞杆表面移动到空气侧的液压液 体的体积流量为
d.活塞密封 ① 对于单作用活塞，高压流体作用在一侧，低压流体 作用在另一侧，其密封的原理与活塞杆密封并无太大 区别，只不过密封唇口在外侧，以实现活塞与液压缸 镀的密封。用于密封活塞杆的密封件形式，经适当改 变，将密封唇口置于外侧，即可用于活塞密封。
② 对于双作用活塞，两侧均会遭遇高压流体，要求密 封结构对径向平面对称。可以成对采用单作用活塞密 封，如背靠背布置的两只Y形密封圈，来密封双作用活 塞，如图4－25所示。图4—26为两种由聚氨酯密封环 和橡胶弹性体辅助密封构成的复合密封结构。
2021/3/31
• （1）平面填料环 • 应用范围：平面填料环广泛应用于低压、中压或压力不很高的高压级
气缸上，有三瓣六瓣型、切向切口三瓣型或其他形式。
2021/3/31
• 如图4—50所示，为活塞环式密封圈。
2021/3/31
4.1.3 旋转轴弹性体密封
• 1 唇形密封 • 2 O形圈密封
唇形密封
A.O形圈 与液压往复运动O形圈密封相比，相同断面尺寸的O形圈气
动密封的沟槽尺寸要窄、要深，其目的是减少对密封圈 的压缩作用，以降低摩擦阻力。
缺点：O形圈对沟槽尺寸敏感，易发生扭转、翻滚，其 接触应力高，摩擦阻力大，易发生粘滞作用。
X形密封圈减少了接触面，并在两接触角间可储存润滑 剂，有利于减少摩擦和改善润滑，如图4—3l所示。
往复轴密封
1、往复轴密封 往复轴密封是指用于过程机械作往复运动机构
处的密封，包括液压密封、气动密封、活塞环密 封(发动机、压缩机等)、柱塞泵密封等。
液压缸中的支撑环起到类似滑动轴承的作用， 支撑侧向载荷，维持液压密封同心的作用。
对液压密封的基本要求如图4-12所示
（2）弹性体密封的基本原理
最常见的弹性体密封件是橡胶O形圈，它除了用作静密封 件外，还广泛用作液压气动往复运动的密封。
唇形的密封原理
• 密封原理：主要是依靠密封件唇口与配合面之间 过盈量和工作介质的压力使密封件产生弹簧变形， 以封堵相对运动两零件之间的间隙，达到密封件 的目的。密封件装入安装槽内唇口与连杆相接触 发生变形，当液压油加压后其整个滑动面与杆件 的表面完全贴合在一起。
• 唇形密封无泄漏要求：
1、选择合适的弹性材料
2021/3/31
2021/3/31
活塞杆密封 • 活塞杆的密封一般由填料密封来实现。 • 对密封高压气体，一般采用硬填料。常用的填料有金属、
填充硬质材料的塑料或石墨等，往往采用分瓣式结构。 • 硬填料密封的原理和活塞环类似，即在填料和活塞杆相
配合面上，利用阻塞和节流作用，达到密封气缸内气体的 作用。 • 活塞杆密封用的填料环形式主要分为两类，即平面填料环 和锥面填料环。
3）气动密封典型唇口结构 图4—30为典型弹性体气功密封唇口部位的两种结构， 其初始接触应力决定于密封与其偶合密封面的过盈量。 密封的接触应力随气体压力的增加而增加，即具有自 紧作用，不过这也将导致摩擦力的增加。
注意：1、由于润滑膜随往复循环运动的进行，会一直减少下 去，造成润滑剂的匮乏，所以结构上需要考虑对润滑剂的储 存。2、现代气动技术的发展，要求气动密封的润滑持久、有 效和抗腐蚀，能实现无油润滑。 4）常见的几种气动密封形式及特点
O形圈的自密封机理并不像上述的矩形截面环那么直观， 但其基本原理是一样的。如图4-15所示，当密封安装后，O 形圈密封表面的接触应力按抛物线分布，其最大接触应力 σmax几乎维持在接触面的中点，仍然超过流体的压力p。
b.液压往复运动O形密封圈 弹性体O形密封圈用作往复运动时，其顶密封作用和自
密封作用与用做静密封时一样。但由于活塞杆往复运动 时很容易将液体带到O形圈和活塞杆之间，导致发生黏性 泄漏，情况比静密封复杂。泄漏过程如图4-16所示。
2021/3/31
• 在理想工作状态下，活塞环的第一密封面与 第二密封面均处于良好的密封状态，此时气体的 唯一泄漏通道就是环的开口间隙处。环开口间隙 处的形状和间隙大小影响泄漏量。常用的活塞环 开口形式有直切口、斜切口和搭切口。
当活塞两侧压力差较大时，可以来用多道活塞环流体经多 次阻塞、节流，以达到密封的要求。
注意：如果粘附在即将回程液压杆上的残留液膜厚 度h0至少有hi厚，即有足够的液体由返程带回，否则， 将会形成缺乏润滑液体的状态。
根据式(4—21)即可确定能被带回的液体量。即回程 携带的液体流量为
如果hi小于h0，每一循环将产生净泄漏虽。如果行程长度 为H，则每一往复循环产生的泄漏量为
结论：要维持低的泄漏量要求接触压力分布在靠近液体侧 较陡，即较大的ωA和较小的ωE。
专门设计的的轴承隔离圈。
包括：静止环 ，旋转环
（1 ）无压旋转轴唇形密封
在现代发动机和齿轮箱中，要求转 轴密封能够满足30m/s的线速度和130摄 氏度润滑油温度的工况要求，同时要求 无泄漏操作。与此同时，密封必须要能 够防止外界的灰尘.水滴等进入机械内部。
• 弹性体唇型密封的主要构件及其发展过程
接触面积大， 加上较大的接 触应力，将产 生较大的摩擦 力。
减小接触面积，在浅锥部分有 利于形成和保持润滑膜
5) 无油润滑气动密封 1、环境污染及特殊行业的要求，要求无油润滑。 2、聚四氟乙烯、耐磨聚氨酯常用作无油润滑气动密封材 料，但聚氨酯密封的使用温度应低于80℃。
其开口的O形凹槽用以存储一次性润滑脂，对密封表面进 行润滑，实现在不供油的状态下工作。
c.活塞杆密封 1）活塞杆密封式液压设备最关键的元件；活塞杆密封首先
必须保证静态密封效果；活塞杆密封是依靠密封件与运动活 塞杆之间流体膜的弹性流体动压效果来实现的。 2)典型的活塞杆密封： ① O形圈密封件 ② Y形圈密封件 ③ 现代U杯形密封件 ④ 聚四氟乙烯同轴密封
2）动力密封机理 活塞杆的动密封及润滑机理决定于由活塞杆带人
2、回程（图4-20所示）
回程带回的液体量取决于两种条件；第一，外行程带到 密封外侧的液体量；第二，压力分布在空气侧拐点E处的 最大压力梯度ωE＝(dp／dx)。能否将外行程带出的液体 由内行程全部带回，很大程度上就决定于该处的压力梯 度。
通过与外行程类似的分析方法，可以得出回程速度 为ui时，最大回送液膜厚度为
动力密封机理
• 下图揭示了弹性体唇形密封的动密封能力。“回泵送”就 是唇形密封的“动力密封机理”。
实验过程
• 1）稍许干运转，测量干摩擦转矩；2）停 止运转，在空气侧注以一定量的润滑油；3） 重新开始运转，摩擦力矩明显降低，同时 油膜被渐渐地泵送到密封的另一侧；4）最 后，当所有的油被送到油侧一边后，摩擦 力矩又突然增加。
好润滑以降低摩擦功耗和摩擦热； • （4）流体压力一定不能引起唇口接触力增
结论：一旦操作参数d、η、u0给定，通过活塞杆外行程带到外 侧的液体流量取决于密封件的最大压力梯度ωA。压力梯度越大， 即压力分布曲线越陡，流体膜越薄。流体通过密封处的量（如 图4-19所示），最大的斜坡度控制着能被带过小山的仅决定于 流体压力分布曲线的最大斜率液体量，坡度越陡，所能带过的 液体越少。
密封界面液压流体的行为。首先，在外行程过程中，密 封件应能够将大部分液压流体刮离液压杆表面，但不可 避免地总有一层很薄的液体被带入密封件与液压杆间的 界面，形成一无满液体的密封“间隙”。
3）弹性流体动压模型的一个基本假设 接触压力的分布规律与界面间流体膜压力的分布
规律一样。密封间隙是根据流体膜压力与径向接触载荷 平衡确定的，如图4-17所示。
• 结论——如果唇形密封是近似对称的，或者 接触面不能形成必需的微突体或棱脊，那 么，唇形密封并不会产生明显的回泵送现 象。
• 为了解释唇形密封的回泵效应： • 1 微观微突体变形模型 • 2宏观偏斜唇模型
（2）耐压旋转轴唇形密封
• 1. 基本要求
为了能维持很低的泄漏率
• （1）密封界面的间隙要小于1微米； • （2）同时要能允许轴较大的径向跳动； • （3）密封唇口宽度要尽量小，且应得到良
e．防尘密封 活塞杆的外伸表面暴露于各种环境条件。在活塞杆的内行
程时，粘附于活塞杆表而的灰尘、冰渣、水滴及其他外界杂 物必须被除去，因此必须安装防尘密封以避免活塞杆密封被 损坏、液压系统被污染。但应该注意的是外行程时，防尘密 封应当允许残留流体润滑膜通过，而在内行程时该流体膜不 能被除掉，允许润滑膜通过，维持十分之几微米的润滑膜对 减少摩擦和磨损是十分必要的。防尘密封的典型结构见图427。
定义：唇形密封由于结构简单、紧凑、摩擦阻力小，对 无压或低压环境的旋转轴密封可靠，因其密封面制作成 唇口形状，故称为唇形密封。它有多种结构形式，其主 要功能是封堵润滑油，多用于轴承密封。
（唇形密封圈）
• 根据安装的位置不一样，其作用可能是“油封”或者“防 尘密封”。
为了更加有效的防止润滑剂的漏出和灰尘的进入，出现了
a.自密封机理
弹性体密封的“自动密封”或称“自密封”是依靠弹性
体材料的弹性、存在初始装配过盈量或预加载荷来实现的。 在此通过一矩形截面密封环来说明其原理：如图4—13所 示密封环在自由状态下的截面初始厚度为d，将其安装在 深度为T的沟槽内时，被压缩量为△d，即密封环与安装空 间的过盈量。因此，在安装之后，介质加压之前，密封接 触表面受到预载荷的作用，即产生了接触应力σ0 ，在操 作过程中，流体压力P作用在密封环暴露于介质的表面， 是得密封的接触应力增加到σp （图4-14）。密封的接触应 力σp 超过了被密封的流体压力p，从而实现了密封。
接触应力σ0与介质压力p的关系可通过分析三维应力应 变关系获得，其表达式为
式中，μ为弹性体材料的泊松比。对于弹性体材料， μ≈0.5，代人式(4－13a)得
这表明只要弹性体材料的泊松比μ维持在0.5附近， 密封的接触应力σp总比介质压力p高σ0，因此具有自 动适应流体压力变化的能力。
值得注意的是，如发泡橡胶，其泊松比明显小于0.5， 故不能产生自动密封作用。
1.3活塞和活塞杆密封 活塞密封——活塞环 活塞环是依靠阻塞和节流机理工作的接触 式动密封。
2021/3/31
活塞环基本原理 由于环本身所具有的张力，迫使环的开口向外扩张而使环
的外侧贴紧缸壁，形成环外侧与缸壁的一次接触密封构成第 一密封面。当施加系统压力p后，环被推向泄漏的方向，与 活塞环槽的侧面形成二次接触密封构成第二密封面。当气体 压力p起作用时，作用在环外侧的气体压力增强了一次触密 封。
1.2 气动密封
1）概念 气动是“气动技术” 或“气体传动与控 制”的简称。与液 压密封相比，气动 密封的压力较低， 一般为0.6-0.7MPa。 其密封构件有：活 塞杆密封、活塞密 封、防尘密封、冲 程终了刹车系统的 衬垫密封。
2）基本要求
注意:对于气动密封，被密封的流体是空气，是一 种不良的润滑剂，一般解决方案是对气动密封提供 独立的润滑方式。对于气动气缸，摩擦问题是最重 要的，气体的泄漏降为次要。
B. 唇形气动密封 用于液压的唇形密封圈，如U形圈、Y形圈、V形圈、L形圈 和J形圈等，也可以用于气动往复密封，只不过气动密封的
沟槽深度大些，目的是减少密封圈的压缩率以降低摩擦。
特点：唇边较薄，呈半圆形，易变形。
C. 方形圈气动密封
方形圈气动密封，是由一个截面为方形的填充聚四氟乙烯环 和O形橡胶密封圈组合而成，O形圈提供弹性力，形成初始 密封，并可对聚四氟乙烯圈的磨损起到补偿作用。
2、选择合适的密封带与弹簧的相对位置（油侧接触 角α=40̊ ~60̊ ，空气侧接触角β=20̊~25̊ ，密封唇口 接触宽度一般为0.1~0.15mm，弹簧中心与密封唇 口轴向偏置量0.4~0.7mm）
3、正确的安装方法
密封界面特征： 1、密封界面接触载荷 2、弹性体的初始磨损 3、轴的表面粗糙度 4、密封接触面的润滑
4）活塞杆内、外行程运动情形 1、外行程（图4-18所示）
准一维流动的雷诺润滑方程 对式（4-14）进行微分得
求得A点的液膜厚为hA
最大液膜压力处的膜厚h0* 根据质量守恒，可得空气侧的膜厚h0为最大压力处膜厚h0*的 一半，即
活塞杆的直径为d，粘附于活塞杆表面移动到空气侧的液压液 体的体积流量为
d.活塞密封 ① 对于单作用活塞，高压流体作用在一侧，低压流体 作用在另一侧，其密封的原理与活塞杆密封并无太大 区别，只不过密封唇口在外侧，以实现活塞与液压缸 镀的密封。用于密封活塞杆的密封件形式，经适当改 变，将密封唇口置于外侧，即可用于活塞密封。
② 对于双作用活塞，两侧均会遭遇高压流体，要求密 封结构对径向平面对称。可以成对采用单作用活塞密 封，如背靠背布置的两只Y形密封圈，来密封双作用活 塞，如图4－25所示。图4—26为两种由聚氨酯密封环 和橡胶弹性体辅助密封构成的复合密封结构。
2021/3/31
• （1）平面填料环 • 应用范围：平面填料环广泛应用于低压、中压或压力不很高的高压级
气缸上，有三瓣六瓣型、切向切口三瓣型或其他形式。
2021/3/31
• 如图4—50所示，为活塞环式密封圈。
2021/3/31
4.1.3 旋转轴弹性体密封
• 1 唇形密封 • 2 O形圈密封
唇形密封
A.O形圈 与液压往复运动O形圈密封相比，相同断面尺寸的O形圈气
动密封的沟槽尺寸要窄、要深，其目的是减少对密封圈 的压缩作用，以降低摩擦阻力。
缺点：O形圈对沟槽尺寸敏感，易发生扭转、翻滚，其 接触应力高，摩擦阻力大，易发生粘滞作用。
X形密封圈减少了接触面，并在两接触角间可储存润滑 剂，有利于减少摩擦和改善润滑，如图4—3l所示。
往复轴密封
1、往复轴密封 往复轴密封是指用于过程机械作往复运动机构
处的密封，包括液压密封、气动密封、活塞环密 封(发动机、压缩机等)、柱塞泵密封等。
液压缸中的支撑环起到类似滑动轴承的作用， 支撑侧向载荷，维持液压密封同心的作用。
对液压密封的基本要求如图4-12所示
（2）弹性体密封的基本原理
最常见的弹性体密封件是橡胶O形圈，它除了用作静密封 件外，还广泛用作液压气动往复运动的密封。
唇形的密封原理
• 密封原理：主要是依靠密封件唇口与配合面之间 过盈量和工作介质的压力使密封件产生弹簧变形， 以封堵相对运动两零件之间的间隙，达到密封件 的目的。密封件装入安装槽内唇口与连杆相接触 发生变形，当液压油加压后其整个滑动面与杆件 的表面完全贴合在一起。
• 唇形密封无泄漏要求：
1、选择合适的弹性材料
2021/3/31
2021/3/31
活塞杆密封 • 活塞杆的密封一般由填料密封来实现。 • 对密封高压气体，一般采用硬填料。常用的填料有金属、
填充硬质材料的塑料或石墨等，往往采用分瓣式结构。 • 硬填料密封的原理和活塞环类似，即在填料和活塞杆相
配合面上，利用阻塞和节流作用，达到密封气缸内气体的 作用。 • 活塞杆密封用的填料环形式主要分为两类，即平面填料环 和锥面填料环。
3）气动密封典型唇口结构 图4—30为典型弹性体气功密封唇口部位的两种结构， 其初始接触应力决定于密封与其偶合密封面的过盈量。 密封的接触应力随气体压力的增加而增加，即具有自 紧作用，不过这也将导致摩擦力的增加。
注意：1、由于润滑膜随往复循环运动的进行，会一直减少下 去，造成润滑剂的匮乏，所以结构上需要考虑对润滑剂的储 存。2、现代气动技术的发展，要求气动密封的润滑持久、有 效和抗腐蚀，能实现无油润滑。 4）常见的几种气动密封形式及特点