油封基础知识合集

油封是密封用机械元件，又称旋转轴唇形密封圈，机械的摩擦部分由于在机械运转时有油进入,为防止这些油从机械的间中泄漏而使用油封。常见的为骨架油封。

一、油封表示方法

常见的表示方法：油封类型-内径-外径-高度-材料 如：TC40*62*12-NBR 表示：双唇内骨架油封，内径40、外经62、厚度12，材料为丁腈橡胶的油封。

 

二、骨架油封的材质

丁腈橡胶（NBR）：耐磨、耐油（不能在极性介质中使用）耐温：-40~120℃。

 

氢化丁腈橡胶（HNBR）：耐磨、耐油、耐老化性、耐温：-40~200℃（比NBR耐温能力强）。

 

氟胶（FKM）：耐酸碱、耐油（耐一切油）、耐温：-20~300℃（耐油比上两种都要好）。

 

聚氨酯橡胶（TPU）：耐磨、耐老化性、耐温：-20~250℃（耐老化性能好优异）。

 

硅橡胶（PMQ）：耐热、耐寒、压缩永久变形小机械强度低、耐温：-60~250℃（耐温性能优异）。

 

聚四氟乙烯（PTFE）：化学稳定性好、耐酸碱、油等各种介质、耐磨耐高温、机械强度高自润滑性好。

 

一般来说骨架油封经常用到的材质丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶，聚四氟乙烯因为有良好的自润滑性好尤其加入青铜后效果更佳，都用于制作挡圈、格莱圈、斯特封等。

 

三、区分骨架油封型号

C型骨架油封为内骨架油封可分为SC型、TC型、VC型、KC型、DC型这五种，分别是单唇内骨架油封、双唇内骨架油封、单唇无簧内骨架油封、双唇无簧内骨架油封、双唇双簧内骨架油封。

 

G型骨架油封是外出有螺纹状，其类型和C型一样，只是在工艺上在外侧修改成有螺纹状，类似于O型圈的作用，即起到加强密封效果的作用，还能起到固定油封不松动。

 

B型骨架油封是骨架内侧有胶料或者骨架内外都没有胶料，没有胶料会让散热性能更好。

A型骨架油封是装配式油封，结构相对上述三种相对复杂，特点是承压性能更好更优异。

 

 

 

四、骨架油封的密封原理及应用

•     骨架油封共分三部分：自紧弹簧、密封主体、加强骨架。

•     骨架油封的密封原理：由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜，此油膜具有流体润滑特性。

•     密封原理解析：骨架油封的作用下，油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面，防止了工作介质的泄漏，从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力，取决于密封面油膜的厚度，厚度过大，油封泄漏；厚度过小，可能发生干摩擦，引起油封和轴磨损；密封唇与轴之间没有油膜，则易引起发热、磨损。因此，在安装时，必须在密封圈上涂些油，同时保证骨架油封与轴心线垂直，若不垂直，油封的密封唇会把润滑油从轴上排干，也会导致密封唇的过度磨损。在运转中，壳体内的润滑剂微微渗出一点，以达到在密封面处形成。

五、骨架油封的作用

一般就是将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏，通常用于旋转轴，是一种旋转轴唇密封。骨架就如同混凝土构件里面的钢筋，起到加强的作用，并使油封能保持形状及张力。按骨架型式可分为内骨架油封，外骨架油封，内外露骨架油封。骨架油封是采用优质丁腈橡胶和钢板制作而成，质量稳定，使用寿命长。

 

1、防止泥沙、灰尘、水气等自外侵入轴承中；

 

2、限制轴承中的润滑油漏出。对油封的要求是尺寸(内径、外径和厚度)应符合规定;要求有适当的弹性，能将轴适当地卡住，起到密封作用;要耐热、耐磨、强度好、耐介质(油或水等)，使用寿命长。

 

六、油封的选择

油封的选择要根据密封介质和工作条件，密封介质需要选择油封的材料，工作条件主要考虑使用压力、工作线速度、工作温度范围。

 

选择油封的材料时，必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃，在选择油封材料时应予注意。

 

普通油封的使用压力一般不超过0.05MPa。当工作压力超过这个值时应选用耐压型油封。

 

在同一直径条件下，不同材料制造的油封，适应轴面旋转线速度的能力不同。油封使用的线速度范围一般小于15m/s。

 

油封的工作范围与油封使用的材料有关：材料为丁腈橡胶(NBR)时为-40~120℃，亚力克橡胶(ACM)-30~180℃，氟橡胶(FPM)-25~300℃。

 

七、对应轴及腔体的设计要求

轴的设计：

1、表面粗糙度，由于轴的速度与油量不同，一般轴的粗糙度过大或过小，都会影响到油封的泄漏与磨损。轴的表面粗糙度容许范围为Rz1.0～5.0μm；Ra0.2～0.8μm。对旋转轴用油封取2.5～1.6μmRz。

 

2、硬度，旋转轴的表面硬度一般取≥35HRC。当介质较脏，有来自外界的污染杂质，或轴表速度>12m/s时，轴表面硬度应为55HRC以上，轴表面淬火层深度>0.2mm。

 

3、轴的倒角，推荐值15°~30° ，以能让油封确实装入，不损伤油封唇缘为原则。

 

4、轴的加工，正确的轴加工是保证密封系统正常工作的决定性因素，适宜的油封轴加工方法是横向给进精研磨，金刚砂纸磨光。不适宜的加工方法是在车床上精加工，超精加工，滚光加工，金刚砂纸磨光（砂纸在轴向移动磨光）。

 

5、轴的材料，主要是普通碳素结构钢，如C35和C45，另外还有铸铁，陶瓷类，树脂塑料，但后三种材料的轴对油封的密封都有缺陷。

 

腔体的设计：

1、表面粗糙度，及直径公差见下表。

部位		直径公差	表面粗糙度/mm
			Ra≤	Rz≤
座孔	无骨架油封	H11	3.2	12.5
	骨架油封	H8或H7	1.6	6.3
旋转轴		h9或f9	0.8~0.4	3.2~1.6

2、安装倒角推荐值15°~30°。

3、腔体的材质是钢或铸铁，使用外周是橡胶或金属的油封都行。一般轻合金和树脂热膨胀系数较大，适宜采用外周为橡胶的油封。

4、不适宜的腔体结构，如采用冲压加工的，采用螺纹组合安装的，对开型的腔体等。

 

八、油封的安装

1.装机前，油封应在唇口之间适量涂抹上添加有二硫化钼的锂基酯，防止轴在瞬间启动时，对唇口造成干磨现象，影响唇口的过盈量，并应尽快，装配。装好油封的油封座，如果不是马上装机，则建议在上面用布覆盖防止异物附着油封。涂锂基脂的手或工具一定要干净。

 

2.油封要平装，不能有倾斜的现象。建议采用油压设备或套筒工具安装。压力不要太大，速度要均匀、要慢。

 

3.油封安装时应涂敷油液或润滑油，并将轴端和轴肩倒圆。

 

4.安装油封时，一定要使唇缘端朝向被密封的油液一侧，切忌反向装配。

 

5.油封装入座孔时，应采用专用工具推入，防止位置偏斜。

 

6.油封唇缘通过的螺纹、键槽、花键等处应采取各种措施来防止唇缘损伤，并用专用工具装配。

 

7.拆卸油封时应避免碰伤腔体内表面和轴的表面。

 

8.使用过的油封，即使外观再好也不能再使用，必须更换新的油封。

 

9.轴表面有碰伤或锈蚀时，必须进行修补。

 

10.装入新油封时，为了使其离开旧的唇部接触部位，应使用垫片避开原来的摩擦痕迹