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密封设计

密封设计

一、设计及选用的基本要求
机械设备的泄漏，涉及到密封件的设计、生产、使用以及机械本身结构各个环节，如配偶件的设计结构，产品加工、装配质量等，因此需要运用系统分析的观点进行综合分析，找出影响密封的各种因素，图1是与密封性能有关的主要因素。

图1　与密封性能有关的主要因素

    对密封设计或选用的基本要求
    1.在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能；
    2. 与密封配合面的摩擦阻力小，摩擦系数稳定；
    3.磨损小，磨损后在一定程度上能自动补偿，使用寿命长；
    4.与环境介质及工作介质相适应；
    5.结构简单，拆装方便，价格低廉。
    二、密封设计的主要方法
    密封设计的主要方法如下
    （一）合理设计产品结构
    常用的结构措施有
    1.均压　使密封部位内外侧的压力差均衡，如设置适当的通气窗，在介质通道中加设小型泵送元件，使动密封的接触压力分布均匀等；
    2.疏导　在零部件上开设回油槽、孔，开设档油板等，将泄漏的流体引流回油池；
    3.增加流动阻力　如加长泄漏通道或流动路程以增加油液流动阻力；
    4.封堵　应用密封技术封堵界面泄漏通道，例如使用密封件、涂密封胶、塞绕密封带进行密封，或将不动接合部位的表面焊合、铆合、压合、折边等封死泄漏通道；
    5.液膜阻隔　用提高设备动密封配合面间的精度及控制间隙等类方法，使其中保持有一层适当的润滑膜，阻止或减少泄漏并润滑表面；
    6.回流抛甩　采用回流结构密封，或在零件上增设螺旋槽等回流措施以及使用甩油环、甩油槽等将泄漏的油液抛甩回油池；
    7.消振防腐　消除密封部位的振动、冲击；防止产生腐蚀；
    8.改用润滑脂或固体润滑剂等润滑。
    （二）正确选用密封件
    密封件的结构形式和材质品种很多，因此，需要根据以下因素正确选择密封件的材质与品种：
    1.工作条件　如压力、速度、温度、对泄漏率的限制、密封件的工作寿命、与润滑剂的相容性、环境介质（气温、气压、有无灰尘等）、摩擦状况、磨损限制等。
    2.配偶件要求　如轴与配合件的几何尺寸、表面粗糙度、空间尺寸、间隙、偏心量、运动类型、润滑膜状况等。
    3.价格要求和经济性　同时要进行配偶件的相应设计，如安装密封件的沟槽尺寸与精度、表面粗糙度、轴偏心量、密封件的压缩率等。
    密封件是通用的基础元件，大多数类型产品的尺寸系列、公差、材质以及安装沟槽尺寸与公差及其设计计算准则均已标准化，在选用时可根据相应的国家或行业标准选择。

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