往复密封 流体密封 液压密封 活塞杆密封 O形密封圈: ☆自密封原理(密封圈静止时): Gmax>p 当密封安装后,0形圈密封表面的接触应力按抛物线分布,介质 压力作用后,初始接触应力与介压力进行叠加形成新的接触应力,其最 大接触应力几乎维持在接触面的中点,仍然超过流体的压力
往复密封 活塞杆密封——O形密封圈: ☆自密封原理(密封圈静止时): 当密封安装后,O形圈密封表面的接触应力按抛物线分布,介质 压力作用后,初始接触应力与介压力进行叠加形成新的接触应力,其最 大接触应力几乎维持在接触面的中点,仍然超过流体的压力。 1 液压密封
往复密封 流体密封 液压密封 活塞杆密封—一0形圈密封 ☆☆动力密封机理[密封圈往复运动时] 0形圈是活塞杆常用的密封件,但从其 接触压力分布(图4-15),根据动密封机理 的分析可以看出其密封性能并不理想,接 触压力分布在空气侧的压力梯度甚至大于 在液体侧的压力梯度,它阻止形成厚液膜 的能力(靠近液体侧的压力梯度)和将液 88 体反向带回的能力(靠近空气侧的压力梯 8 度)都很弱,即靠近液体侧的压力梯度小、 靠近空气侧的压力梯度大,因此产生和存 在泄漏的可能性很大。 图415O形密封圈的接触应力分布
往复密封 活塞杆密封—— O形圈密封 ☆ ☆动力密封机理[密封圈往复运动时] O形圈是活塞杆常用的密封件,但从其 接触压力分布 (图4-15),根据动密封机理 的分析可以看出其密封性能并不理想,接 触压力分布在空气侧的压力梯度甚至大于 在液体侧的压力梯度,它阻止形成厚液膜 的能力 (靠近液体侧的压力梯度)和将液 体反向带回的能力 (靠近空气侧的压力梯 度)都很弱,即靠近液体侧的压力梯度小、 靠近空气侧的压力梯度大,因此产生和存 在泄漏的可能性很大。 1 液压密封
P0 往复密封 p.0 液压密封 (a) (b 活塞杆密封 一O形圈密封 ☆☆☆泄露特性 弹性体0形密封圈用作往复运动密封件时,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,导致发生粘附泄漏,情况比静密封复杂。 假设流体为液压油,压力只作用在0形圈的一侧图4-16(a。若将O形圈与 活塞杆接触部位放大图4-16,可以看出其接触表面是凹凸不平的,并非每一 点都与金属表面接触。 O形圈左方作用着油压即,由于自紧密封作用,O形圈与活塞杆产生的接 触应力大于液压油压力,而使液压油得到密封。 当活塞杆开始向右运动时,粘附在活塞杆上的油被带到收敛性狭缝图4 6(心】。由于流体动压效应,这部分油的压力比大,当它大于O形圈与活塞杆 的接触应力时,油被挤人0形圈的第一凹坑处图4-16(d.活塞杆继续向右移动 时,油又进人下一凹坑,依次向右推移,油便沿着活塞杆运动方向流动。 当活塞杆反向向左运动时,不可能将右行程带到外侧的油全部带回,残留 在外侧的油液形成了泄漏量,泄漏量随往返次数和行程距离的增大而增多
往复密封 活塞杆密封——O形圈密封 ☆ ☆ ☆ 泄露特性 弹性体0形密封圈用作往复运动密封件时,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,导致发生粘附泄漏,情况比静密封复杂。 假设流体为液压油,压力只作用在O形圈的一侧[图4-16(a)]。若将O形圈与 活塞杆接触部位放大[图4-16),可以看出其接触表面是凹凸不平的,并非每一 点都与金属表面接触。 O形圈左方作用着油压p,由于自紧密封作用,O形圈与活塞杆产生的接 触应力大于液压油压力,而使液压油得到密封。 当活塞杆开始向右运动时,粘附在活塞杆上的油被带到收敛性狭缝[图4- 6(c)]。由于流体动压效应,这部分油的压力比p大,当它大于O形圈与活塞杆 的接触应力时,油被挤人O形圈的第一凹坑处[图4-16(d)].活塞杆继续向右移动 时,油又进人下一凹坑,依次向右推移,油便沿着活塞杆运动方向流动。 当活塞杆反向向左运动时,不可能将右行程带到外侧的油全部带回,残留 在外侧的油液形成了泄漏量,泄漏量随往返次数和行程距离的增大而增多。 1 液压密封
往复密封 流体密封 液压密封 活塞杆密封 O形圈密封 ☆☆☆☆选择时考虑的因素 根据不同的应用工况(介质、温度、压力)选用不同种类的弹性体材料,应 合理地确定密封圈的尺寸及其沟槽结构和尺寸;在压力较高时,为防止O形圈的 “挤出”破坏,设置挡圈和确定合理间隙等。 P>0 P>0 (a) (b) (c) (d) 图415O形密封圈的接触应力分布 图416往复运动中橡胶0形圈的泄漏
往复密封 活塞杆密封——O形圈密封 ☆ ☆ ☆ ☆ 选择时考虑的因素 根据不同的应用工况(介质、温度、压力)选用不同种类的弹性体材料,应 合理地确定密封圈的尺寸及其沟槽结构和尺寸;在压力较高时,为防止O形圈的 “挤出”破坏,设置挡圈和确定合理间隙等。 1 液压密封
往复密封 流体密封 液压密封 活塞杆密封一Y形圈 现代U杯形液压 活塞杆密封 Y形圈是活塞杆密封常用的一大 类密封件,它是按上述分析的弹性 流体动压原理进行特殊设计,具有 密封性能好,摩擦阻力小等优点。 Y形圈密封靠近流体侧压梯度较小, 耐压能力较小。 最大压力梯度4小 早期U形密封及其 接触压力分布 Y形圈密封已大部分被海淘汰,被更 为优越的U形密封所代替。 最大压力梯度wA大 现代U杯形密封接 触压力分布
往复密封 活塞杆密封——Y形圈 Y形圈是活塞杆密封常用的一大 类密封件,它是按上述分析的弹性 流体动压原理进行特殊设计,具有 密封性能好,摩擦阻力小等优点。 Y形圈密封靠近流体侧压梯度较小, 耐压能力较小。 Y形圈密封已大部分被淘汰,被更 为优越的U形密封所代替。 1 液压密封