水泵密封圈尺寸及弹簧尺寸的确定

密封圈尺寸的确定

密封圈材料有橡胶和四氟塑料两种.为了使二者互相通用，其设计尺寸是一致的。

即橡胶O形圈和四氟塑料V形圈在直径方向上名义尺寸相同，两圈可以互换。为了保证其密封性能，圈的制造公差是不同的，根据轴径不同，密封圈有不同的断面尺寸，如图22一19所示。

图22一19 密封安装尺寸和压缩量

橡胶O形密封圈安装在动环或静环上，O形圈必须有一定的压缩量.压缩量为(ai -a) /a1l其压缩值见表22-6所示。根据经验，压缩量为10%时，可以密封的介质压力为3. 92 MPa，过大的变形量则安装困难，摩擦阻力增大，使用寿命降低。为了保证密封性能，容易控制制造公差，标准规定变形量在60%~10%之间。橡胶C3形圈的内径一般比轴径小0.5~1. 5 mm

表22——6 密封圈安装尺寸表

四氟塑料V形圈是依靠二边的密封唇进行密封的，属于自封闭式的密封结构。介质压力升高时，其密封性能越好。为r保证在低压时也有良好的密封性能,V形圈的内径

必须比轴径小，外径必须比安装尺寸大，与支撑环一起安装，以使V形圈的两边密封唇紧贴在两个环形的密封表面.标准中规定V形圈内径如图22-19所示，比轴径尺寸小0. 4~0.5 mm，外径比安装处尺寸大0.4~0..8 mm

i弹簧尺寸的确定

机封用弹簧的作用是使密封端面产生一个初压力，以及在端面磨损时使动环或静环产生轴向推移以进行补偿，而此时要求弹簧力减低很少，一般在使用期间不得减少10%---20%。这样使密封端面的比压变化不大，端面仍有良好的密封性能。为使机械密封结构紧凑，因此要求弹簧尽量短，在机封中用的弹簧与一般压力弹簧比较，其特点是节距大、圈数少。

(1)弹簧的种类

机械标准中用的弹簧有人弹簧、并圈弹簧和小弹簧三种。大弹簧和并圈弹簧是同一规格，只是死圈(也称并圈或支承圈)数不同，两种弹簧高度相差死圈数口大弹簧的有效圈数有3和2.5圈两种，总圈分别为7和6. 5圈。死圈安装在弹簧座上的过盈量按直径不同在1~2mm范围内。

小弹簧是山8~18个弹簧为一组，每一组安装在一种轴径上，弹簧钢丝直径有0.8mm和1mm两种，工作圈数为12圈，总圈数18.5圈。各种轴径下弹簧有关尺寸见表22一7。

表22-7 各种轴径下的弹赞尺寸

（2)弹簧计算

通常弹簧根据选定的弹簧比压乘端面接触面积算出弹簧力Pt再根据弹簧材料和假定的弹簧尺寸D、d、n进行计算。校核扭转应力小于许用应力，弹簧允许极限负荷应大于1.25倍弹簧力，即

动环传递扭矩的结构形式

动环要随轴一起旋转，其传动方式有以下几种。

(1)紧固螺钉传动(图22一20）

适用于无台阶光轴，便于调节密封轴向位置。

图22一20 紧固螺钉和柱销机构

（2)柱销传动结构(图22一20)

在传动、防转中仅有切向力，是较好的一种结构，柱销尺寸按表22-8选择。

表22-8 柱销直径的选取

(3)并圈弹簧座弹簧传动(图22一21)

利用轴或轴套的定位台阶将并圈弹簧固定在轴或轴套上，结构简单可靠，但定位尺寸要求严，其旋转方向与弹簧旋向有关，应使弹簧越旋越紧.弹簧配合过盈量见表22-9所示。

表22一9并圈弹赞配合过盈推荐值

（4})平键传动(图22一22)

图22一21 并圈弹簧传动

图22一22 平键传动

借助轴或轴套上台阶利用平键传动，便于拆装，轴向定位尺寸可通过改变尺寸来调整。

（5)带钩弹簧传动(图22-23) 旋转方向与弹簧旋向有关，补偿环上传动槽的宽度比弹簧的直径大0.5 mm，深度比弹簧直径大1~2mm