1 径向力太小时,密封性能不好;2 径向力太大时,产生磨耗,缩短使用寿命;3 径向力直
接影响接触区域的摩擦及温度,径向力过大时,摩擦生热大,加速唇口老化;
4 轴的磨损
也受径向力的影响;
5 轴与壳体偏心时,要采取相应的径向力以保证唇口有合适的跟随能
力;
6 径向力限制了介质的使用压力,如介质压力过大,则径向力再增大会使油封寿命缩
短。
油封材料
目前油封的制造材料以合成橡胶为主体,由于其选择和结构设计都是左右油封密封性能和
使用寿命的主要因素,因此,正确掌握橡胶的性能以适当地选择所用的橡胶材料非常重要。
到底选择哪种橡胶作为油封材料最合适?这应根据油封的关联参数来决定,即:对轴的径
向力应高到足以防止油封泄漏,低到能维持一定的油膜厚度以保持低的摩擦热;油封应该
具有足够的过盈量,以克服使用中的偏心度影响;唇部在接触区的面积也是决定因素之一。
油封材料直接影响上述三个参数,因为材料随时间和温度而变化,各个关键参数也随着变
化,比如:随温度增加、材料的模量降低、使径向力发生变化。热膨胀、密封介质所造成的材
料溶胀、胶料的软硬度等均影响径向力和过盈量。
基于上述原因,在选择油封材料时要考虑如下特性:与密封介质相容,不因密封介质发生
溶胀、硬化等现象;具有良好的耐热性、耐磨性;具有适度的弹性,能适应轴的粗糙度和偏
心度变化。
由于橡胶材料的配方变化很多,新材料不断出现,现有材料也不断得到改进。以下仅对制造
油封最常用的丁腈橡胶、聚丙酸酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶和聚四氟乙烯进行简要说明。
丁腈橡胶
在密封件的制造材料中,丁腈橡胶的用量可能要大于其它弹性体的总和。丁腈橡胶的化学成
份为丁二烯和丙烯的共聚物,丙烯含量在
18%~40%之间,分为“低”、“中”、“高”丙烯含量的
丁腈橡胶。丁腈橡胶的耐油性,随丙烯含量增加而提高,但同时低温曲挠性却随之下降。为
了获得良好的低温性能,常常要牺牲一些耐高温燃料和油类的性能。丁腈橡胶具有良好物理
性能,其耐冷流、抗撕裂和耐磨性比其它大部分橡胶都好,但是不耐臭氧、天候和日光,这
方面的性能可以通过配方设计进行改进。丁腈橡胶适用于石油基油、燃料油、水、硅油和硅酯
以及乙二醇的混合物。但不适于与
EP 油、卤化碳氢化合物、硝基碳化物、磷酸酯流体、酮类或
强酸及某些汽车刹车油等接触。
聚丙烯酸酯橡胶
聚丙烯酸酯(
ACM)橡胶为丙烯酸烷基酯为主体与其他不饱和单体的乳液共浆物。通常采
用的丙烯酸烷基酯是乙烯乙酯和丙烯酸丁酯。聚丙烯酸酯橡胶的性能介于丁腈橡胶和氟橡胶
之间。由于其分子主链上不含有双键,使其具有较高的耐热、耐臭氧和天候的性能。侧链上含
氯(
Cl)或(CM)的官能基团,又使其具有优异的耐油性,可在 170
℃~180℃的热油中使