密封件的選擇和應(yīng)用
密封件的選擇和應(yīng)用
各類軸承配置不僅由軸承組成，而且還包括軸和軸承座以及密封件等關(guān)聯(lián)零部件。凡涉及潤滑劑清潔度、而且清潔度對軸承壽命有很大影響的情況下，例如在應(yīng)用使用壽命原理時，密封件的性能顯然起著決定性的作用。
對設(shè)計人員而言，這意味著必須把軸承和密封件當(dāng)作係統(tǒng)的組成部分來加以考慮。設(shè)計密封配置與選擇密封件時，不能忽視軸承配置和要求的使用壽命。
顯然，提供的內(nèi)容不可能非常周詳，麵麵俱到，因此，我們在多處提請用戶與 技術(shù)開發(fā)部聯(lián)係。密封件的技術(shù)要求越高，就越需要與
聯(lián)係，特彆是在內(nèi)部人員缺少經(jīng)驗的情況下，尤其如此。
特定類型密封件的數(shù)據(jù)，可在相關(guān)產(chǎn)品表之前的內(nèi)容中找到
設(shè)計
密封件采用多種設(shè)計和規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)，可應(yīng)用於所有工業(yè)部門，與直徑在4 700毫米以下的軸配套使用。 密封件主要分為以下各組
– 徑向軸密封件（卡緊密封件），
– 機(jī)械密封件，
– V型圈密封件，
– 軸向夾式密封件和
– 密封與間隔墊圈。
耐磨軸套作為特殊零部件進(jìn)行生產(chǎn)。是密封件專業(yè)製造廠，生產(chǎn)的各類密封件設(shè)計，還生產(chǎn)三種用於液壓缸和氣壓缸的密封件：軸臺V型脹圈、壓力-防塵密封件和雙唇口壓力密封件
密封件的選擇
產(chǎn)品表中顯示的密封件用於密封旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的間隙，或兩個處於相對運(yùn)動的零部件之間的間隙。密封件的作用是
– 保持潤滑劑，
– 排斥汙染雜質(zhì)，
– 分隔液體或氣體，並
– 承受壓差。
即使在臨界應(yīng)用場合或不利的工作條件下，密封件也應(yīng)以*低的摩擦和磨損充分發(fā)揮作用。
為了滿足不斷變化的要求，我們生產(chǎn)的密封件品種繁多，材料多樣。每種設(shè)計和材料的組合都具有特定的特性，適合某種具體的應(yīng)用場合。
選擇合適的密封件受到包括工作條件在內(nèi)的許多因素的影響，例如
– 潤滑類型，
– 密封表麵（相對麵）的滑動速度，
– 密封件是垂直安裝還是水平安裝，
– 與軸的共軸性偏心或偏離
還必須考慮密封件環(huán)境，例如，
– 化學(xué)或機(jī)械的因素及/或
– 熱條件
是否會影響密封件性能?？捎玫目臻g、密封效率要求以及成本的可行性必須全部考慮在內(nèi)。
根據(jù)應(yīng)用場合的不同，起主要影響的因素也各不相同，所以，無法提供選擇合適密封件類型和設(shè)計的通用規(guī)則。不過，下列有關(guān)不同密封件特性
的說明應(yīng)多少能起到一定的指導(dǎo)作用。
密封件的選擇和應(yīng)用
各類軸承配置不僅由軸承組成，而且還包括軸和軸承座以及密封件等關(guān)聯(lián)零部件。凡涉及潤滑劑清潔度、而且清潔度對軸承壽命有很大影響的情況下，例如在應(yīng)用使用壽命原理時，密封件的性能顯然起著決定性的作用。
對設(shè)計人員而言，這意味著必須把軸承和密封件當(dāng)作係統(tǒng)的組成部分來加以考慮。設(shè)計密封配置與選擇密封件時，不能忽視軸承配置和要求的使用壽命。
顯然，提供的內(nèi)容不可能非常周詳，麵麵俱到，因此，我們在多處提請用戶與 技術(shù)開發(fā)部聯(lián)係。密封件的技術(shù)要求越高，就越需要與
聯(lián)係，特彆是在內(nèi)部人員缺少經(jīng)驗的情況下，尤其如此。
特定類型密封件的數(shù)據(jù)，可在相關(guān)產(chǎn)品表之前的內(nèi)容中找到
設(shè)計
密封件采用多種設(shè)計和規(guī)格進(jìn)行生產(chǎn)，可應(yīng)用於所有工業(yè)部門，與直徑在4 700毫米以下的軸配套使用。 密封件主要分為以下各組
– 徑向軸密封件（卡緊密封件），
– 機(jī)械密封件，
– V型圈密封件，
– 軸向夾式密封件和
– 密封與間隔墊圈。
耐磨軸套作為特殊零部件進(jìn)行生產(chǎn)。是密封件專業(yè)製造廠，生產(chǎn)的各類密封件設(shè)計，還生產(chǎn)三種用於液壓缸和氣壓缸的密封件：軸臺V型脹圈、壓力-防塵密封件和雙唇口壓力密封件
密封件的選擇
產(chǎn)品表中顯示的密封件用於密封旋轉(zhuǎn)部件與固定部件之間的間隙，或兩個處於相對運(yùn)動的零部件之間的間隙。密封件的作用是
– 保持潤滑劑，
– 排斥汙染雜質(zhì)，
– 分隔液體或氣體，並
– 承受壓差。
即使在臨界應(yīng)用場合或不利的工作條件下，密封件也應(yīng)以*低的摩擦和磨損充分發(fā)揮作用。
為了滿足不斷變化的要求，我們生產(chǎn)的密封件品種繁多，材料多樣。每種設(shè)計和材料的組合都具有特定的特性，適合某種具體的應(yīng)用場合。
選擇合適的密封件受到包括工作條件在內(nèi)的許多因素的影響，例如
– 潤滑類型，
– 密封表麵（相對麵）的滑動速度，
– 密封件是垂直安裝還是水平安裝，
– 與軸的共軸性偏心或偏離
還必須考慮密封件環(huán)境，例如，
– 化學(xué)或機(jī)械的因素及/或
– 熱條件
是否會影響密封件性能?？捎玫目臻g、密封效率要求以及成本的可行性必須全部考慮在內(nèi)。
根據(jù)應(yīng)用場合的不同，起主要影響的因素也各不相同，所以，無法提供選擇合適密封件類型和設(shè)計的通用規(guī)則。不過，下列有關(guān)不同密封件特性
的說明應(yīng)多少能起到一定的指導(dǎo)作用。
密封件的選擇 - 油脂的保持
油脂的粘度相對較高，因此相對比較容易保持在軸承配置中。這意味著對密封件的要求不會太高，因此，幾乎可以采用任何類型的密封件。
HM型無卡緊彈簧的徑向軸密封件，在滑動速度較低的情況下，非常適合此類應(yīng)用場合。此類HM徑向軸密封件的密封唇口應(yīng)麵向油脂，即對軸承
配置而言，唇口應(yīng)朝向軸承。
裝彈簧的徑向軸密封件，如W1（圖2和圖3）設(shè)計，同樣適合用於保持油脂。在需要經(jīng)常重新潤滑的應(yīng)用場合，至少一個密封件的唇口應(yīng)背向油
脂，以便多餘的油脂通過該密封唇口溢出。 這樣做，可避免油脂積聚，從而避免熱量的積聚。當(dāng)密封唇口的潤滑無法得到保證時，建議使用帶次
唇口的密封件，因為在主唇口和次唇口之間可充填油脂。由於脂潤滑的熱傳遞狀況不佳，我們建議，將油潤滑的允許圓周速度減半後運(yùn)用在脂潤
滑的場合。
除徑向軸密封件（無論是否帶卡緊彈簧）外，V型圈密封件或氈密封件也可用於保持油脂。
密封件的選擇 - 潤滑油的保持
與油脂相比，潤滑油（特彆是粘度相對較低的潤滑油）在軸承配置中較難保持。因此，幾乎全部都要使用裝彈簧的徑向軸密封件。
在圓周（邊緣）速度相對較低的嚴(yán)酷條件下，機(jī)械密封件也可用來保持潤滑油。
通常，采用流體動力型唇口的徑向軸密封件就能勝任有餘。唇口有一個正弦型唇口，無論軸（或軸承座）的旋轉(zhuǎn)方向如何
，它都會對內(nèi)部和外部產(chǎn)生一種泵吸作用。 如需保護(hù)密封位置免受灰塵或細(xì)小固體雜質(zhì)的侵入，建議采用帶一個次（防塵）唇口的徑向軸密封件
。
V型圈密封件也可用來保持潤滑油。在這種情況下，密封件應(yīng)配置在油側(cè)，並在軸上得到軸向支撐。
V型圈密封件特彆適合用來隔絕汙染物。此類密封件隨軸旋轉(zhuǎn)，起到拋油環(huán)的作用，並對垂直於軸的表麵起到密封作用。
主要用於隔絕汙染物的徑向軸密封件，安裝時，密封唇口應(yīng)朝外。 在低轉(zhuǎn)速的應(yīng)用場合與正常的工作條件下，可以使用任何類型的徑向軸密封件
。
在惡劣條件下，建議使用設(shè)計，例如帶流體動力型密封輔助裝置的，也可使用重型密封件。為增強(qiáng)密封效率，可將兩個密封件以串聯(lián)形式配置（圖11），或采用兩個唇口串聯(lián)的雙唇口密封件。
V型圈或軸向夾式密封件（CT）（圖13）也能保護(hù)主密封件免受粗糙雜質(zhì)的侵襲。軸承座的側(cè)麵或徑向軸密封件的殼體可作為V型圈和CT密封件唇
口的相對麵。
在很多應(yīng)用場合，隔絕汙染物與保持潤滑劑具有相同的重要性。選用除主唇口外另有一個次（防塵）唇口的密封件，通常就能勝任有餘。
要同時解決保持潤滑劑和隔絕汙染物的問題，還有一個辦法，即把兩個密封件反向配置
將兩個V型圈密封件反向配置，加上一個推力墊圈，也可有效發(fā)揮雙重作用。推力墊圈位於兩個密封件之間，兩側(cè)均經(jīng)過機(jī)械加工。
在極端惡劣的條件下，建議使用機(jī)械密封件，但前提條件是配合麵的滑動速度必須在允許範(fàn)圍之內(nèi)。
密封件的選擇 - 兩種液體的分隔
在必須將兩種液體隔開的場合，根據(jù)可用的空間和需要的效率，可以采取兩種方法。
可以用兩個單獨(dú)的密封件，將其唇口反向配置，也可以用設(shè)計的雙唇口密封件。唇口也是反向配置。
采用這兩種方法時，唇口都必須裝彈簧。 在一個或另一個唇口偶爾發(fā)生乾摩擦運(yùn)行的情況下，即其中一種液體暫時缺乏時，我們建議，安裝時就
在兩個唇口間加入油脂，以保證唇口始終得到充分潤滑。
密封件的選擇 - 圓周速度和轉(zhuǎn)動速度
允許的轉(zhuǎn)動速度取決於密封表麵的直徑和密封位置的允許圓周速度。
允許圓周速度主要視密封唇口的設(shè)計和材料而定，而密封唇口的設(shè)計和材料決定著密封件接觸位置的發(fā)熱狀況。 它們還取決於相對麵的材料和運(yùn)
行條件。唇口的潤滑和被密封介質(zhì)的類型和特點(diǎn)也有一定影響，因為介質(zhì)可能帶走唇口接觸位置的熱量。
圖解1是對不同密封件設(shè)計的允許圓周速度的比較，假設(shè)密封件是在正常條件下運(yùn)行，即具有油脂或油的保持能力、密封件各處無壓差等等。
無摩擦密封件，如迷宮密封件，幾乎不存在摩擦，因此*適宜高速和高溫運(yùn)行。
密封件的選擇 - 工作溫度
低溫和高溫都會影響密封件的有效性。在低溫下，密封唇口會喪失彈性，從而變硬、變脆。密封效果會下降，密封件也會較易受機(jī)械損傷。如密
封件的材料和收縮率不同，則密封件外徑和箱體軸孔之間的靜態(tài)密封也會受到影響。 為了避免在使用鋁合金軸承座的場合出現(xiàn)此類問題，建議采
用具有彈性外徑的徑向軸密封件。
摩擦、密封唇口的圓周速度、溫度、被密封介質(zhì)的粘度以及軸的特定傳熱狀況，都會影響密封位置的溫度和唇口與相對麵潤滑膜之間的溫度。高
溫一般會破壞潤滑膜。 潤滑不足是密封件過早失效的一個*常見原因。
對於持續(xù)高溫的應(yīng)用場合，應(yīng)使用特殊的高溫唇口材料，例如，采用氟橡膠（FPM）或聚四氟乙烯（PTFE）製造的LongLife密封件。
為了說明 通常使用的各種材料的耐熱性，圖解2列出了允許的工作溫度範(fàn)圍。
密封件的選擇 - 壓力
密封位置一側(cè)與另一側(cè)存在壓差，通常意味著必須使用特殊設(shè)計的帶卡緊彈簧的徑向軸密封件，因為其他類型的標(biāo)準(zhǔn)密封件在相對較低的轉(zhuǎn)速下
，通常隻能承受0,07兆帕壓差。
一般情況下，對於存在壓差的位置，我們建議使用 W5
（圖23）或 WA5（圖24）密封件，因為這類密封件在5米/秒速度下所能承受的壓力可達(dá)0,63兆帕。
在承受壓力的情況下，密封件的唇口被緊緊壓在相對麵上，從而引起摩擦增大，下唇口溫度升高。在高轉(zhuǎn)速下，這會加速磨損，並明顯縮短密封
件及其相對麵的使用壽命。在存在壓差的情況下，應(yīng)注意使壓力和圓周速度相稱。
如壓差是暫時的，可能需要使用**個密封件，如額外的徑向軸密封件，使其唇口對準(zhǔn)壓力較高的一側(cè)，也可以采用V型圈密封件（圖23），使其
唇口對準(zhǔn)壓力較低的一側(cè)。
在承受壓力的場合，徑向軸密封件應(yīng)軸向位於壓力低的一側(cè)
（圖25），以防止其被壓出軸承座外。如使用標(biāo)準(zhǔn)徑向軸密封件，為密封件提供額外的軸支撐可能會有幫助，因為這樣能防止密封件在壓力下過
度變形，還能防止相對麵受到唇口的額外壓力。
另外，在承受壓力（無論壓力的作用方向）的情況下，適宜采用設(shè)計的機(jī)械密封件（圖26）。
密封件的選擇 - 可用空間
在很多情況下，可供安裝密封件的空間不足，不允許使用尺寸符合ISO2626194或DIN3670的標(biāo)準(zhǔn)徑向軸密封件。此時，必須使用特殊設(shè)計的徑
向軸密封件。也可使用放置在實際密封位置之外的V型圈密封件（圖29、圖31）。
如徑向或軸向空間有限，而且軸的直徑較大，則可使用HS設(shè)計的密封件（圖30）。
如能使用V型圈密封件，軸承配置就特彆經(jīng)濟(jì)，而且V型圈也極易安裝。V型圈是軸向密封，唇口對相對麵輕輕施壓，相對麵可以是
靜止的機(jī)械部件，也可以是轉(zhuǎn)動的機(jī)械部件。
密封件的選擇 - 安裝限製
在因為設(shè)計上的原因而無法通過軸端安裝密封件、或安裝有困難的應(yīng)用場合，適宜使用彈性V型圈密封件，或HS6、HS7和HS8設(shè)計
的對開式 徑向軸密封件。
此類徑向軸密封件完全采用彈性材料製造，無任何增強(qiáng)材料。因此安裝特彆簡單。密封圈在軸上定位後，通過卡緊彈簧固定在一起，卡緊彈簧采
用螺紋連接器或控製線連接器或鉤眼相接合。它們應(yīng)借助端蓋，軸向固定在箱體軸孔內(nèi)，端蓋可以是單體式，也可以是對開式。
對開式HS徑向軸密封件適用於密封唇口邊緣處的圓周速度達(dá)到7,5或10米/秒的場合。可用於軸直徑大約為170到4570毫米的場合。
V型圈密封件有彈性，可伸展。因此，安裝時可以套過其他零部件上。但是，如果更換V型圈時需要費(fèi)時去拆卸數(shù)個零部件，則在**安
裝時，*好在軸上多套上一兩個替換 V 型圈，以備將來更換。更換磨損的V型圈時，可以很容易地將它割斷後取下，再將更換用的密封
圈移到正確位置，整個過程既簡單又迅速。
密封件的選擇 - 配置
一般而言，產(chǎn)品表中所列的全部密封件均可用於水平軸和垂直軸。軸向夾式CT密封件隻能用作水平軸上的次（輔助）密封件。
與水平軸上的密封件相比，垂直軸上的密封件通常更多暴露於周圍介質(zhì)，如外部的雨水或軸承側(cè)麵的潤滑油。
V型圈密封件與軸的配合為過盈配合，並隨軸一起轉(zhuǎn)動。此類密封件具有拋油環(huán)功能，因此特彆適合做垂直軸上的主密封件或次
密封件。
在轉(zhuǎn)速相對較低時，機(jī)械密封件可有效保持油脂，防止雜質(zhì)從垂直密封位置進(jìn)入。
徑向軸密封件與V型圈串聯(lián)配置，用於潛水泵等應(yīng)用場合，可達(dá)到高效率密封，起到額外保護(hù)的作用。
密封件的選擇 - 相對麵設(shè)計
密封效率和密封件壽命在很大程度上受到下列因素的影響
– 表麵光潔度和公差等級以及
– 密封唇口所運(yùn)行表麵
的材料和硬度 ，以及
– 共軸性偏離值和
– 軸的側(cè)擺度。
表麵過於光滑，可導(dǎo)致唇口/接觸麵缺少潤滑，但表麵過於粗糙，則會磨損唇口。同時，表麵應(yīng)無加工紋路（方向性，對著或背著密封唇口的斜向
溝槽），因為，根據(jù)轉(zhuǎn)動的方向，這類紋路會引起泄漏。
偏離真正的共軸性以及軸與箱體軸孔的不對心，可導(dǎo)致徑向軸密封件的唇口受力不均。 唇口的一部分圓周會卸載，從而減小它對軸的壓力，而唇
口圓周的其餘部分將承受更重的負(fù)荷，唇口隨軸轉(zhuǎn)動的路徑寬度將增大。
軸的側(cè)擺度應(yīng)保持在有限的範(fàn)圍之內(nèi)，特彆是在高轉(zhuǎn)速下，否則，不管唇口的撓度如何，都將無法跟上軸的轉(zhuǎn)動。 結(jié)果會在唇口和軸之間形成間
隙，喪失密封效率。
與徑向軸密封件相比，V 型圈密封件和軸向夾式密封件不受正常共軸性偏差或側(cè)擺度的影響。
密封件的選擇 - 軸向移動
軸相對於箱體軸孔的軸向移動不會損及徑向軸密封件的密封性能，但前提是與唇口接觸的整個表麵具有同樣的硬度和表麵光潔度。
V型圈密封件和軸向夾式密封件所能承受的軸向移動量受到密封件與其相對麵的允許位移的限製。
對於發(fā)生純軸向運(yùn)動的密封位置，如活塞桿或柱塞，可使用帶一個金屬密封唇口和一個丁腈橡膠密封唇口的壓力密封件；有關(guān)信息承索提供。
密封件的選擇 - 耐磨性
密封件的耐磨性在很大程度上取決於製造密封唇口的材料，同時受其相對麵的表麵光潔度、潤滑類型、圓周速度、溫度和壓差的影響。
采用不同材料製造的密封唇口的耐磨性比較，見圖解3。該圖解適用於在相同條件下運(yùn)行、大小相同的密封件。
雖然，比起丁腈橡膠密封件，使用耐磨的材料氟橡膠或PTFE製造的 密封件的初始成本較高，但由於減少了維護(hù)工作和停運(yùn)檢修時間，
總成本可能反而較低。
有關(guān)材料特性，詳見“材料”一節(jié)。
密封件的選擇 - 耐化學(xué)性
密封件材料的耐化學(xué)性是選擇密封件時需要考慮的重要因素。材料的特性由其聚合物基決定，並受溫度、介質(zhì)和壓差的影響。
由於各個因素之間的關(guān)係很複雜，所以，有關(guān)具體材料的耐化學(xué)性，很難給出通用的數(shù)據(jù)。“耐化學(xué)性”題下所提供的信息隻能作為大致的指南。
密封件材料的選擇
密封件的選擇 - 選擇指南
選擇指南概括介紹了各種密封件及其設(shè)計特點(diǎn)以及對各種工作條件的適用性。 指南中不可能包括所有的不同設(shè)計；隻能選取有代表性的設(shè)計。指
南中介紹的不同設(shè)計以及密封件的詳細(xì)信息，可在表格前的介紹中找到。為了行文簡潔和節(jié)省篇幅，指南中隻用了少量符號，因此，無法**區(qū)
分各種不同類型的密封件
