新型PTFE油封自定位工装设计与改进
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主动齿轮用聚四氟乙烯油封的研制及其应用1.概述随着汽车工业的快速发展,对发动机、底盘等总成的可靠性要求越来越高,其所使用的油封尤其是旋转轴油封承受的工况条件也愈来愈苛刻,因此选用的油封其密封性和工作可靠性就显得特别重要。
在汽车领域,人们一直沿用橡胶油封,使用比较广泛的是丁腈橡胶油封与氟橡胶材料油封,前者价格便宜,成本低廉,但耐温与密封性都较差,泄漏情况比较严重;后者的耐温性与密封性有明显改善,但成本较高,且仍具备普通橡胶材料的某些不良共性,如对轴的偏心反应特别敏感等,泄漏现象仍比较普遍八十年代初,美国Mather与National等公司相继研制成功填充聚四氟乙烯(PTFE)油封代替唇形橡胶骨架油封,成功地解决了发动机漏水、漏油问题,同时大大提高了发动机乃至汽车的技术性能。
跃进集团公司NJ1043系列底盘后桥主动齿轮油封以前使用的是丁晴橡胶材料,泄漏较严重,公司每年要承担几十万元的“三包”索赔,同时影响了整车的形象。
在此状况下,公司多次组织相关单位进行技术攻关,并使用过氟橡胶等材料的油封,效果仍不理想。
为此,跃进集团公司相关部门专门与南京三富实业公司(南京玻璃纤维研究设计院五所)一起,研制聚四氟乙烯主动齿轮油封,经过半年多的努力,通过严格的材料性能测试、总成台架试验及装车路试,终于研制成功,很好地解决了后桥主动齿轮的漏油问题。
2 材料特性 聚四氟乙烯又名特氟隆或塑料王,是四氟乙烯单体的共聚物,它具有下列特性:(1)高度的化学稳定性:具有很好的化学惰性,强酸、强碱或强氧化剂及有机溶剂等对它均不起作用。
(2)良好的热稳定性:裂解温度在400℃以上,因此,它能够在-200℃~300℃温度范围内正常工作。
)良好的减摩性:PTFE材料相互之间的摩擦系数为0.1~0.2,与金属间的干摩擦系数为0.1~0.3,有液体润滑的情况下为0.02~0. 04,其动静摩擦系数都比较小,且其始动摩擦系数与动摩擦系数几乎一样。
发动机PTFE油封设计原理及注意事项发动机PTFE油封设计原理及注意事项一、骨架油封的结构:骨架油封的结构比较简单,一般有三部分组成:油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。
通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径小,即具有一定的“过盈量”。
因此,当油封装入油封座和轴上之后,油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力,经过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。
二、密封原理:三1.自由状态下,油封唇口内径比轴径小,具有一定的过盈量。
2.安装后,油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力。
3.工作时,油封唇口在径向压力的作用下,形成0.25~0.5mm宽的密封接触环带。
在润滑油压力的作用下,油液渗人油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。
油膜受油液表面张力的作用,在转轴和油封刃口外沿形成一个“新月面”防止油液外溢,起到密封作用。
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。
在液体表面张力的作用下,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油膜的状态最为理想。
三、造成油封漏油的主要因素油封密封不严是造成漏油的主要因素,当轴出现磨损形成沟槽,即使更换新油封仍不能密封时,是由于油封唇口与轴的接触压力下降,造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。
装配方法不当也是造成漏油的重要因素,如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。
发动机PTFE油封设计原理及注意事项一、骨架油封的结构:骨架油封的结构比较简单,一般有三部分组成:油封体、加强骨架和自紧螺旋弹簧。
密封体按照不同部位又分为底部、腰部、刃口和密封唇等。
通常,在自由状态下的骨架油封,其内径比轴径小,即具有一定的“过盈量”。
因此,当油封装入油封座和轴上之后,油封刃口的压力和自紧螺旋弹簧的收缩力对轴产生一定的径向紧力,经过一段时间运行后,该压力会迅速减小乃至消失,因而,加上弹簧可以随时补偿油封自紧力。
二、密封原理:三1.自由状态下,油封唇口内径比轴径小,具有一定的过盈量。
2.安装后,油封刃口的过盈压力和自紧弹簧的收缩力对旋转轴产生一定的径向压力。
3.工作时,油封唇口在径向压力的作用下,形成0.25~0.5mm宽的密封接触环带。
在润滑油压力的作用下,油液渗人油封刃口与转轴之间形成极薄的一层油膜。
油膜受油液表面张力的作用,在转轴和油封刃口外沿形成一个“新月面”防止油液外溢,起到密封作用。
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。
在液体表面张力的作用下,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油膜的状态最为理想。
三、造成油封漏油的主要因素油封密封不严是造成漏油的主要因素,当轴出现磨损形成沟槽,即使更换新油封仍不能密封时,是由于油封唇口与轴的接触压力下降,造成安装后油封唇直径与轴径的过盈量太小。
装配方法不当也是造成漏油的重要因素,如密封唇口撕裂、翻卷、自紧弹簧脱落等。