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的推荐值轴径d≤16≤35≤55≤70≤100≤120宽度d宽系列2.53.04.05。
06.07.0中系列2.02.53.0405.0窄系列152.0202.530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=05—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3mm2.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内径D1/mm(16~18)—0.5(16~18)-1.0(30~60)—0.5(30~60)-1.0(85~120)-0.8(85~120)—15截面直径d2/mm4+0254+0.155+0305+0.206+0.366+0.24压缩率/%6~106~96~85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04~0.5 mm,外径比安装处尺寸大0.3~0.4mm。
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