机械设计手册之 密封装置PPT课件

.机械设计，第二十一章，密封装置，第一节概述选择第二节密封类型和第三节静密封第四节动密封第五节机械密封第六节其他密封，返回章目录，第一节概述，密封的功能防止机械内部的液体和气体从两部件的接合面间漏出，第二节防止外部异物和灰尘的侵入，维持机械部件的正常动作起密封作用的零件，称为密封件或密封装置，简称为密封件。 密封的好坏，直接关系到一台机器的工作质量和寿命，决不可掉以轻心。 在某些情况下，密封的可靠性特别重要，如飞机和航天器的密封、毒气、毒液罐、易燃气罐等的密封。 许多封条已标准化、系列化，并根据工作条件和使用要求进行选择。第二节密封类型和选择，密封根据密封的两接合面之间是否有相对运动分为静密封和动密封两种。 活动密封件根据密封件和被密封面之间是否有间隙，分为接触式活动密封件和非接触式活动密封件。，一，密封的类型，具体地说，密封，动密封，静密封，密封垫片的密封面密封，非接触式密封，接触式动密封，间隙密封，离心式密封迷宫式密封， 毡圈密封o形圈密封唇形密封、密封圈密封软垫圈密封唇形密封机械密封等，密封的形式各种各样，作用和原理各不相同， 在实际使用过程中，根据使用状况不同，非接触式活动密封圈的情况下，可以在转速高的情况下使用，但密封圈的可靠性有限，接触式活动密封圈是可靠的，但由于存在摩擦磨损，因此在转速高的情况下请勿使用。 一定压力和转速高的轴的密封请选择机械密封等。、二、密封形式的选择、一、密封形式的选择、(1)液体材料多为高分子材料，液体密封剂、厌氧性粘接剂、热熔型粘接剂等在使用中经常硬化。 主要用于静密封。 (2)植物纤维有棉、麻、纸、软木等；动物纤维有毛、毡、皮革等；矿物纤维有石棉等；人造纤维有玻璃纤维、碳纤维、有机合成纤维、陶瓷纤维等主要用于垫圈、软垫圈、油封、防尘密封等。 矿物纤维可耐酸、耐碱、耐油，温度最高可达450。(3)弹塑性体橡胶和塑料。 橡胶类有天然橡胶和合成橡胶。 橡胶主要用于垫片、成型密封、软密封、油封、防尘密封等。 塑料有氟树脂、尼龙、酚醛树脂、聚乙烯、聚四氟乙烯等。 主要用于垫片、成型密封、软密封、硬密封、防尘密封、活塞环、机械密封等。 有耐酸、耐碱性、耐油等。 聚四氟乙烯的最高耐温度为300。，(4)氧化铝瓷器，滑石瓷器，金属陶瓷等无机材料石墨和工程陶瓷。 主要用于垫片、软填料、硬填料、密封件、机械密封件、间隙密封件等。 耐酸，耐碱性，最高可承受800。 金属材料的黑色金属为碳钢、铸铁、不锈钢等，有色金属为铜、铝、锡、铅等，硬质合金为钨钴硬质合金、钨钴钛硬质合金等，贵金属为金、银、铟、钽等。 主要用于垫片、软垫片、硬垫片、成型垫片、防尘垫片、机械密封、间隙密封等。 耐酸，耐碱性，最高可承受450。 贵金属主要用于高真空、高压、低温等场合。垫片密封是静密封中最常用的形式。 在两接头的密封面之间垫上不同材质的密封垫，拧紧螺钉或螺栓，使密封垫产生弹性和塑性变形，填塞密封面的凹凸，达到密封的目的。一、密封垫片密封，两个密封面上没有相对位移的密封垫片为静态密封垫片。压力容器的密封和筒体的密封、减速机箱和箱盖的密封、内燃机的气缸和气缸盖的密封等都属于静密封。 第三节静密封。 通过精密研磨、法兰之间、法兰与法兰盖之间、轴承端盖与壳体之间、两密封面消除间隙，以外力保证密封。 在实际使用中，往往在密封面上涂抹密封剂以提高严密性。 密封面的表面粗糙度Ra25mm，在自由状态下，两密封面之间的间隙为0.05mm以下。 多用于燃气轮机、燃气轮机等气缸接合面的密封。 二、研面密封、o型环密封寿命长，结构紧凑，拆装方便，密封性能好，有些材料可在-100的260温度范围和100MPa的压力下使用。 三、o形圈密封在较高温度或较低压力条件下工作时，可采用金属空心o形圈密封，在280MPa的压力下工作，温度范围为-250650。 在进行，挤压的两面涂抹密封剂，用粘接剂的润湿性充满密封面的凹凸，形成薄膜，就能有效地发挥密封作用。 密封牢固，方法简单，效果好，但耐温性差，通常在150以下使用。 四、密封、第四节动密封、两密封面为动作时相对动作的密封。 通常应静止运动，保证密封件可靠，防止运动元件之间的摩擦、磨损，保证密封件破损，密封件有一定的寿命。 根据相对运动的类型分为移动式活动密封和旋转式活动密封。 移动式活动密封件主要用于直线运动和往复运动的机械，例如液压千斤顶和液压升降台等液压机械和发动机气缸和活塞之间的密封等，本章主要探讨旋转式活动密封件。，一，非接触式活动密封件，一，间隙密封件，间隙密封件是通过在相对运动件的接合面之间的微小间隙中防止泄漏而实现的密封件，其工作原理基于流体粘性摩擦理论，即油液通过间隙时存在一定的粘性阻力而发挥密封作用。、2、离心密封、离心密封主要利用轴旋转时产生的离心力，将泄漏的润滑油返回油室。 也有在轴上直接开螺旋槽，紧贴轴承甩油返回的情况，螺旋槽的旋转方向不是轴旋转时把油甩到油室，相反，这个密封件通常只能用于单向旋转的轴。，3，迷宫式密封，迷宫式密封在需要密封的表面加工几个弯道，形成迷宫式“弯道”，使泄漏的介质在槽中产生压力下降，不能顺利通过，形成密封。 曲线的布置可以是轴向的，也可以是放射状的。 在采用轴向曲线路的情况下，如果轴的热伸缩大或者设计不严密，则有可能使旋转片与固定片接触，因此一般优选配置在径向上。 工作时在沟内涂抹润滑脂以提高密封效果。、二、接触式活动密封、1、密封密封、(1)毛毡密封件在轴承端开设梯形槽，将毛毡圈(标准选定)放入梯形槽中使其与轴紧密接触。 该密封主要用于脂润滑时，结构简单易用，但仅适用于摩擦大、线速度小(45m/s以下)的情况。 与密封毛毡接触的轴表面被研磨，毛毡质量高时，线速度达到78m/s。 毛毡密封件是标准品，根据轴的直径决定毛毡的尺寸和槽的尺寸。 您还可以并排放置两个毡圈，以提高密封效果。 将、，(2)O形圈密封o形圈作为动态密封时，主要用于活塞和活塞杆的密封等移动密封。 圆周速度不足2m/s时，也可用于旋转密封。 o形圈结构简单，密封性可靠。 运动摩擦阻力小，沟槽尺寸小，制造容易等，应用非常广泛。 其主要缺点是起动摩擦阻力大。，(3)唇形密封件通过唇部分与被密封面紧密接触而被密封。 唇形密封件种类多，形状不同。 装填容易，更换迅速，但与o形圈相比结构复杂，尺寸大，摩擦阻力大等缺点。 通常被o型圈取代。 目前主要应用于往复运动的零、零部件。 唇型密封唇的方向是密封的部分，也就是开口部分朝向密封介质，具有密封效果。，(4)油封油封在其弯曲的橡胶弹性力和附加的环形螺旋弹簧的紧固作用下与轴紧密接触，切断泄漏间隙，达到了密封作用。 这是旋转轴用的密封件。 典型油封的截面形状如图所示。 自由状态的油封内径比轴小，即具有一定的过盈量。 该过盈量使轴产生一定的紧固力，油封的腰部通过介质的压力使轴产生弹性力，弹簧使轴产生随时可以自行紧固的力。，油封因为广泛应用于汽车，建筑机械，机床等各种机械，种类多，通常根据其结构分为有没有骨架的2种。 骨架为金属加固环，提高油封刚度。 油封的种类较多，标准化较多，根据动作条件和轴的尺寸进行选择。、2、软密封垫、软密封垫发挥了将适合作为密封材料的各种软密封垫压入应用压盖密封的间隙中进行密封的作用。 适合轴旋转的线速度在10m/s以下。 软衬垫密封发热和磨损严重，寿命不超过半年。 重新按压端盖可以补偿密封件的磨损。、3、膨胀环密封、膨胀环通常为金属制带缺口的弹性环，放入槽后，利用膨胀环自身的弹力，使外圈紧贴壳体，不沿轴旋转。 在介质压力的作用下，膨胀圈的一端被压向膨胀圈的槽的一侧，引起相对运动，用液体进行润滑和封闭，达到密封的作用。 膨润密封既可用于往复运动部件的密封，也可用于旋转运动部件的密封。，第五节机械密封又称端面密封，是接触式活动密封，常用于泵、釜、压缩机、液压设备等类似设备的旋转轴的密封，适用于高压、高温、高速或低温、真空等情况和酸、碱等强腐蚀介质的密封。 1-盖2-静环3-静环密封4-动环5-动环密封6-推环7-弹簧8-固定螺钉9-弹簧座10-传动螺钉11-壳体12-防止转售。、1、单端面和两端面、机械密封件的结构类型多，可根据结构特征进行分类合理选择，常用的分类方法仅有：单端面密封件、静环和动环。 两端面密封件有两对摩擦面a和b。 两端面密封可以向密封室c加入有压力的密封液，使气相密封成液相密封，密封液的压力比通常需要密封的介质的压力高，因此可以有效地防止介质的泄漏。、2、内装式和外装式在弹簧进入工作介质中时称为内装式。 弹簧在工作介质之外时称为外装式。外装式，外装式弹簧不与介质接触，因此容易观察和维护，但介质的作用力与弹簧力相反，介质的压力变动大时，会引起不良的结果。 介质的压力大，弹簧的弹力馀量不足时，可能会引起泄漏。相反，介质的压力小时，弹力变大，静止环和动环变得过紧，可能会损伤摩擦面。内装式机械密封件受力状况良好，通常只有在密封部件或弹簧无法承受介质的腐蚀，或者介质过于粘稠而影响弹簧性能时，才使用外装式机械密封件。.3，平衡型和非平衡型，根据介质的压力在摩擦面引起的比压的状况被分开，不卸载的被称为非平衡型，部分卸载被称为部分平衡型，全部卸载被称为全平衡型。 卸载越多，摩擦端面的比压越小，能够减轻端面的磨损，但是比压过小，有密封面挤开的危险，因此卸载的程度根据使用状况决定。 关于、第6节等的密封，以下介绍强磁性流体密封。 在需要密封的间隙(通常间隙小，约0.050.12mm )中充满强磁性流体，通过磁场形成强液状膜，能够