油封设计依赖书(中文)

现代油封设计指南摘要油封是由橡胶制备而成，并广泛应用于各种条件下。

它非常经济的对旋转轴提供密封，能够阻挡内部润滑的泄露还能够防止外部污染物的进入。

当设计某一特定情况下的油封时有很多方面需要考虑。

本文献无法概况所有的设计方面，也不可能将市场上可以获得的规格进行全面分类，而是给读者提供重要的实例和指导并对针对设计者提供功能方面建议。

1 简介第一眼见到油封感觉它是非常平凡的产品，有着非常简单的功能，也就是保持内部润滑和阻止外部污染物的进入。

而制造者和使用者的经验可以充分证明，这个产品有着比它外在表现的更多的科技含量和技巧。

这些技术也是非常必要的，因为强制性的功能不会很容易实现了。

使用寿命的的提高和使用温度的提高及更多侵蚀性润滑油的使用方面加大了技术的难度。

在系统化研究油封密封基本原理以前对油封的研究就开始了。

油封的目标和要求就是要提供物理的障碍密封润滑油。

在这种情况下，出现了对轴的大的摩擦和磨损，但这些都看出是正常的。

此时最流行的密封材料就是皮革，有时会浸泡些化学材料以提高其性能。

随着1930s轴转速的提升现行的密封产品出现了严重缺陷，但是有幸的是发现了合成橡胶材料，并成功的应用在了密封行业，造就了今天这样可以有如此广泛的产品可以选用。

2 密封体系在通用的静态和动态密封问题中都会有相互影响的各因素，油封也不例外。

短期或长期出现的漏油经常是因为油封自身原因或是其他不可预见的外部或是内部作用而引起的。

油封密封基本的系统包括密封件、轴、润滑系统、清洁的操作环境。

如果轴没有出现偏心，那么油封将静止在壳体内，也不会出现对轴心的偏移。

当然这只是一个理想的状况，在理论分析的时候可能会有类似的定义。

但现实的情况并不是如假设的那么理想。

即使是轴的粗糙度达到了标准，但是也会有不同的表面状态的存在。

轴的圆度公差符合标准，在密封部位也会出现不同的油膜厚度。

轴的材料也会起到作用，尽管钢被认为是合适的，但是，钢也有很多的型号，其中铸钢经常被使用。

NEN-EN12184：2009欧洲标准2009年9月ICS 11.180 10 取代EN12184：2006 电动轮椅、小型摩托车及其充电器-要求和试验方法本欧洲标准由欧洲标准化委员会于2009年8月27日批准。

CEN成员必须遵守CEN/CENELEC内部规则，其规定在国家标准没有任何变动的情况下制定出此欧洲标准。

最新的列表和有关这些国家标准的参考书目可向CEN管理中心或者任何CEN 成员申请获得。

这项欧洲标准有三种官方版本（英语版，法语版，德语版）。

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管理中心：马尼克斯大街17号，B-1000 布鲁塞尔CEN国家成员保留任何形式、任何方式的开发权。

参考号：EN 12184:2009：E目录页数前言---------------------------------------------------------------------------------------------------------5介绍---------------------------------------------------------------------------------------------------------61.范围----------------------------------------------------------------------------------------------------72.引用标准----------------------------------------------------------------------------------------------73.术语及定义-----------------------------------------------------------------------------------------94.试验装置--------------------------------------------------------------------------------------------95.种类级别--------------------------------------------------------------------------------------------106.总体要求-------------------------------------------------------------------------------------------107.设计要求-------------------------------------------------------------------------------------------117.1脚支架，下肢支架和臂支架-----------------------------------------------------------------117.2充气轮胎---------------------------------------------------------------------------------------------117.3安装前骨盆支架-----------------------------------------------------------------------------------117.4在机动车中用作座椅的轮椅-------------------------------------------------------------------117.5刹车系统---------------------------------------------------------------------------------------------127.6飞轮装置---------------------------------------------------------------------------------------------127.7组件质量---------------------------------------------------------------------------------------------127.8电池外壳和电池盒--------------------------------------------------------------------------------127.9由乘员或者助手实行的操作-------------------------------------------------------------------137.10乘员操作的控制器-------------------------------------------------------------------------------137.11辅助控制组件，推手和手柄-------------------------------------------------------------------147.12充电连接器------------------------------------------------------------------------------------------148.性能要求-----------------------------------------------------------------------------------------------148.1总则-------------------------------------------------------------------------------------------------------148.2脚支架，下肢支撑组件和臂支架---------------------------------------------------------------148.21要求-----------------------------------------------------------------------------------------------------148.22测试-----------------------------------------------------------------------------------------------------158.3静态，冲击和疲劳强度-----------------------------------------------------------------------------15 8.3.1要求-----------------------------------------------------------------------------------------------------15 8.3.2测试-----------------------------------------------------------------------------------------------------15 8.4刹车系统-------------------------------------------------------------------------------------------------16 8.4.1总体要求-----------------------------------------------------------------------------------------------16 8.4.2测试------------------------------------------------------------------------------------------------------17 8.5操作力------------------------------------------------------------------------------------------------------18 8.5.1要求--------------------------------------------------------------------------------------------------------18 8.5.2测试----------------------------------------------------------------------------------------------------------19 8.6辅助控制组件，推手和手柄---------------------------------------------------------------------------19 8.6.1要求----------------------------------------------------------------------------------------------------------19 8.6.2测试----------------------------------------------------------------------------------------------------------20 8.7充电连接器---------------------------------------------------------------------------------------------------20 8.7.1要求-----------------------------------------------------------------------------------------------------------208.8驱动特性性能------------------------------------------------------------------------------------------------20 8.8.1总体-----------------------------------------------------------------------------------------------------------20 8..8.2攀爬最高安全斜坡的能力-----------------------------------------------------------------------------20 8.8.3地面不平坦性----------------------------------------------------------------------------------------------21 8.8.4最大下坡速度----------------------------------------------------------------------------------------------21 8.8.5动态稳定性-------------------------------------------------------------------------------------------------22 8.8.6越障-----------------------------------------------------------------------------------------------------------22 8.8.7静态稳定性-------------------------------------------------------------------------------------------------23 8.8.8最大速度-----------------------------------------------------------------------------------------------------23 8.8.9距离范围-----------------------------------------------------------------------------------------------------23 8.9表面温度--------------------------------------------------------------------------------------------------------23 8.10耐燃性----------------------------------------------------------------------------------------------------------24 8.10.1软垫复合部件----------------------------------------------------------------------------------------------24 8.10.2发泡材料----------------------------------------------------------------------------------------------------24 8.10.3其他部件----------------------------------------------------------------------------------------------------24 8.11气候试验---------------------------------------------------------------------------------------------24 8.12倾斜系统座椅调整--------------------------------------------------------------------------------24 8.12.1要求------------------------------------------------------------------------------------------------248.12.2测试方法------------------------------------------------------------------------------------------249.电气要求------------------------------------------------------------------------------------------------25 9.1总体要求---------------------------------------------------------------------------------------------25 9.2控制器开关要求------------------------------------------------------------------------------------25 9.3电源指示灯要求------------------------------------------------------------------------------------25 9.4电路保护要求---------------------------------------------------------------------------------------25 9.5电池充电器要求------------------------------------------------------------------------------------25 9.6充电指示器------------------------------------------------------------------------------------------26 10制造商提供的信息要求----------------------------------------------------------------------------26 10.1总则--------------------------------------------------------------------------------------------------26 10.2售前信息--------------------------------------------------------------------------------------------26 10.3用户信息--------------------------------------------------------------------------------------------27 10.4服务信息--------------------------------------------------------------------------------------------2810.5标签--------------------------------------------------------------------------------------------------2811.测试报告-----------------------------------------------------------------------------------------------2812 表格-----------------------------------------------------------------------------------------------------30 13图表------------------------------------------------------------------------------------------------------32 附录A(信息性的)质量超过100KG的测试假人的建议------------------------------------------36 A.1总则-----------------------------------------------------------------------------------------------------36 A.2结构-----------------------------------------------------------------------------------------------------36 A.3加速器安装--------------------------------------------------------------------------------------------36 A.4设计目的-----------------------------------------------------------------------------------------------37 附录B(信息性的)电动轮椅尺寸和操作空间的建议-----------------------------------------------45 B.1具体尺寸-----------------------------------------------------------------------------------------------45 B.1.1准备使用时的尺寸--------------------------------------------------------------------------------45B.1.3离地间隙--------------------------------------------------------------------------------------------45 B.2操作空间--------------------------------------------------------------------------------------------------45 B.2.1转向直径-----------------------------------------------------------------------------------------------45 B2.2换向宽度------------------------------------------------------------------------------------------------45 B.3速度设置-------------------------------------------------------------------------------------------------45 附录C（信息性的）推荐设计特点----------------------------------------------------------------------47C.1引言-------------------------------------------------------------------------------------------------------47 C.2总体建议-------------------------------------------------------------------------------------------------47 C.2.1防倾斜装置--------------------------------------------------------------------------------------------47 C.2.2组件质量-----------------------------------------------------------------------------------------------47 C.2.3配件和工具--------------------------------------------------------------------------------------------47 C.2.4轮胎-----------------------------------------------------------------------------------------------------47 C.2.5轮胎充气方法-----------------------------------------------------------------------------------------47 C.2.6表面温度--------------------------------------------------------------------------------------------- -47 C.2.7乘员坐入或者离开轮椅------------------------------------------------------------------------ ----48 C.2.8耐尿失禁污染-----------------------------------------------------------------------------------------48 C.2.9最大安全斜坡指示-----------------------------------------------------------------------------------48 C.2.10镜子---------------------------------------------------------------------------------------------------48 C.2.11头部支撑----------------------------------------------------------------------------------------------48 C.2.12意外释放刹车制动器和飞轮装置---------------------------------------------------------------48 C.3性能特征建议-------------------------------------------------------------------------------------------49 C.3.1电气故障的指示--------------------------------------------------------------------------------------49 C.3.2电池和电池盒-----------------------------------------------------------------------------------------49 C.3.3照明-----------------------------------------------------------------------------------------------------49 C.3.4控制机能反馈-----------------------------------------------------------------------------------------49 C.3.5飞轮报警-----------------------------------------------------------------------------------------------49 C.3.6最大速度-----------------------------------------------------------------------------------------------49 附录D（信息性的)推荐的座椅设计---------------------------------------------------------------------50 附录E(信息性的)操作力-----------------------------------------------------------------------------------51 E.1建议--------------------------------------------------------------------------------------------------------51 E.1.1推手力--------------------------------------------------------------------------------------------------51 E.1.2轮圈力--------------------------------------------------------------------------------------------------51 E.2轮圈电助力轮椅的操作测试-------------------------------------------------------------------------51 附录F（信息性的）相对于原先版本EN12184的技术改变--------------------------------------52 F.1第一版本（1999）与第二版本（2006）的技术改变------------------------------------------52 F.2相对于第二版本（2006）的技术改变-------------------------------------------------------------53 附录ZA(信息性的)此欧洲标准与1993年6月14日颁布的关于医疗设备的理事会指令93/42/EEC中的基本要求的之间的关系。

油封设计指导前言本指导手册大部分资料来自北密油封样本，本着便于大家交流学习的目的而编写，绝不用于商业目的。

特此声明！您可以自由传播本资料，但请不要修改！您可以引用本资料，但请注明引用出处！相互学习，在交流中进步，努力让中国制造更专，更精，更高！百镇-气力输送；一流（QQ：229335940；Email:ac123ac@）目录一、油封基础概念 (2)1.油封结构类型 (2)2．密封原理 (2)3．流体动力油封 (3)二、橡胶材料的标准 (4)1．分类与标记 (4)2．橡胶材料的物理性能要求 (5)三、油封的尺寸系列 (5)i.基本型式及标记方式 (6)2．尺寸系列 (7)3.公差 (7)四、油封失效： (8)1．主要原因： (8)2．对策： (8)五、油封的贮存、维护与安装 (9)1.贮存:略。

(9)2.包装:略 (9)3.维护:略 (9)4.安装: (9)一、油封基础概念1.油封结构类型油封是封油用的机械元件，又称旋转轴唇形密封圈，该产品广泛应用于汽车、冶金、船舶、机械等行业，可用于各种液压气动系统及元件中。

密封的基本形式按GB13871-92规定有6种：内包骨架型（B型）、外露骨架型（W型）、装配型（Z型）、带副唇内包骨架型（FB型）、带副唇的外露骨架型（FW型）、带副唇的装配型（FZ型）。

组成油封的材料一般有3种：一是橡胶弹性体构成的弹性密封元件（通常也叫唇部材料）；二是金属骨架装配和支撑的嵌入元件（通常叫骨架材料）；三是弹簧。

作为加载元件，其中骨架有一个、两个甚至三个；弹簧也可是不同结构。

作为特例，也有无骨架元弹簧的油封。

油封的基本形式和各部位名称见下图：2．密封原理对于油封的密封原理，有较多的理论出现进行解释。

但是现在被国外密封研究者所公认的是流体动力密封理论。

流体动力密封理论认为在动态下，油封与轴的狭小接触带上，有一层液膜具有流体的动特性（见下图）。

这些特性包括使轴与密封件的摩擦力降低，由于该摩擦力合密封件的接触面上受到沿圆周方向的切向力作用，并产生切向变形，从面改善了动态下的润滑。

确认方式担当人是否主因轮毂安装孔设计不良（设计不良）与邦乐共同确认图纸内外油封安装孔与轴承安装孔同轴度要求不良（设计不良）与邦乐共同确认图纸轮毂油封安装深度超差零件测量轮毂油封安装孔径超差零件测量轮毂油封安装孔表面粗糙度超差零件测量油封与轮毂漏油轮毂不良轮毂油封安装孔径表面质量不良油封不良（外圈）轮毂油封安装孔表面伤零件测量油封装配不良油封安装孔与轴承安装孔同轴度超差零件测量油封外径尺寸超差零件测量油封不良（外圈）油封外圈变形、破损观察测量油封装配变形、破损观察测量油封装配不良油封装配歪斜观察测量油封装配不到位观察测量QTS-003后轮毂油封漏油FTA故障树分析范例故障模式故障分解1故障分解2故障分解3故障分解4故障分解5故 障 要 素油封唇口与座圈配合关系要求低（研发）与邦乐共同确认图纸油封不良（内圈）☆ 油封唇部尺寸超差☆ 厂家检测油封唇部破损、变形零件测量油封与座圈漏油☆ 油封材质不良☆ 厂家检测内(外)油封漏油座圈外径尺寸超差零件测量座圈外径圆度超差零件测量座圈不良（外圈）座圈外径表面粗糙度不良零件目测座圈外径表面不良座圈外径表面伤零件目测油封装配不良油封唇口润滑脂涂抹不良观察测量后轮毂油封漏油装配造成油封唇口破损观察测量装配、工装造成零件清洁度不良观察测量座圈与轴管配合关系（设计）内油封座圈与轴管配合不良与邦乐共同确认图纸外油封座圈与轴管配合不良外油封座圈与轴管设计不良与邦乐共同确认图纸座圈不良（油封座圈，内圈、端面）座圈内圈尺寸超差零件测量座圈端面尺寸超差零件测量座圈表面粗糙度超差零件测量☆内外座圈安装轴同轴度超差中联提供30件自检报告轴管、座圈安装尺寸超差（外油封）零件测量轴管不良（含内油封座圈）轴管座圈表面粗糙度超差（外油封）零件测量入库-轴管座圈表面磕碰伤（外油封）观察测量轴管座圈表面磕碰伤（外油封）厂里物流-轴管座圈表面磕碰伤（外油封）观察测量制成-轴管座圈表面磕碰伤（外油封）观察测量入库-轴管座圈表面磕碰伤（内油封）观察测量轴管座圈表面磕碰伤（内油封）厂里物流-轴管座圈表面磕碰伤（内油封）观察测量制成-轴管座圈表面磕碰伤（内油封）观察测量座圈与轴管漏油轴管上座圈外径尺寸超差（内油封，轴管自带）零件测量内座圈与轴管压装未到位观察测量。

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。

一、什么是油封油封是用于密封机械设备中旋转轴的封油用密封元件，而腔体基本上是静止的（见下图），所以油封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隙中泄漏体之间的可靠定位。

二是油封密封唇和轴之间的密封状态，当轴旋转时为动态密封，当轴静止时为静态密封。

三、油封的主要特点油封外部为圆筒形用来保证对腔体的静态密封-采用内包金属骨架的橡胶外缘；采用外露金属骨架的外缘，大多需要抛光和镀敷防腐涂层。

金属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。

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，油封外缘使油封在腔体孔内固定的同时，起防止流体从油封外周面与腔体内表面的接触面之间泄漏及侵入的作用。

另外金属骨架是当油封固定在腔体内时，起保持配合力的作用。

密封唇部是柔性弹性体，设计成对机械的震动及密封流体的压力变动的影响下仍可保持稳定的密封作用，并起到保持唇部与轴表面稳定接触状态的作用。

弹簧可提高密封唇向轴的压紧力，起维持此压紧力的作用。

唇端部被制作成斜锲形状，在端部处按压轴表面，起密封流体的作用。

防尘唇是没有与弹簧连接的副唇，起防止尘埃侵入的作用。

五、油封的主要型式油封的各种不同型式，请参见：常用油封结构型式；常见NOK标准油封型式。

油封的常见型式油封应用在各行业的型号1)通用机械油缸专用密封件:USH、UPH、USI、UPI、ODI、IDI、OSI、ISI、SPG、LBH、LBI。

2)工程机械专用密封：SPGW、SPG、SPGO、OUHR、OSI、OUY、HBY、HBTS、IUY、IUH、ISI、IDI、USI、DKI、DKBI、DKH、DWI、NCF、ROI、SPNRI、WR、BRT、RYT、DB、TAY、VB、TC。

油封设计指南⽂件编号：制定：审核：核准：⽬录第⼀部份：内包⾻架旋转轴唇形密封圈产品设计规范1.主题内容与适⽤范围2.引⽤标准3.代号4.型式和尺⼨5.⾻架6.紧箍弹簧7.标记附录A，B第⼆部份：外露⾻架旋转轴唇形密封圈产品设计规范1. 主题内容与适⽤范围2.引⽤标准3.代号4.型式和尺⼨5.⾻架6.紧箍弹簧7.标记附录A，B第三部份：装配式旋转轴唇形密封圈产品设计规范1. 主题内容与适⽤范围2.引⽤标准3.代号4.型式和尺⼨5.⾻架6.紧箍弹簧7.标记附录A，B第四部份：常⽤油封橡胶参数与功能介绍第⼀章：氟橡胶第⼆章：丁睛胶第三章：氯丁胶第四章：硅橡胶第五章：天然橡胶第⼀部份：内包⾻架旋转轴（唇形密封圈）1.主题内容与适⽤范围：本标准规定了内包⾻架旋转轴唇形密封圈的基本结构，⾻架和弹簧尺⼨系列。

本标准适⽤于安装在设备中的旋转轴端，在压差不超过0.03MPa的条件下，对流体和润滑脂起密封作⽤的内包⾻架旋转轴唇形密封圈。

2.引⽤标准：GB 5719-87 橡胶密封制品术语GB 9877.1-88 旋转轴唇形密封圈结构尺⼨系列标准3．代号：d1---轴的基本直径（密封圈基本内径）D---密封圈外径基本直径b---密封圈基本宽度δ---圆度公差i---唇⼝过盈量i1---副唇⼝过盈量h---唇宽h1---唇⼝宽h2---唇冠宽h3---副唇宽α---前唇⾓β---后唇⾓α1---副唇前⾓β1---副唇后⾓θ1---副唇外⾓θ2---倒⾓l1---倒⾓宽度θ3---外径内壁倾⾓s---腰部厚度R值---弹簧相对位臵Rs---弹簧槽半径a---唇⼝⾄弹簧槽中⼼⾼度b1---底部厚度b2---⾻架宽度t1---⾻架厚度D3---⾻架内壁直径d3---⾻架内径Rc---⾻架弯⾓Ls---弹簧⾃由长度ls---弹簧接头长度Ds---弹簧外径ds---弹簧丝直径4.型式和尺⼨：4.1内包⾻架旋转轴唇形密封圈分两种基本型式。