汽车车桥油封知识简介
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- 1 - 一． 旋转轴唇形密封圈的胶料和基本性能 1.旋转轴唇形密封圈的胶料简介 目前生产旋转轴唇形密封圈的胶料主要是丁腈橡胶、氢化丁腈胶、丙烯酸酯橡胶和氟橡胶。 丁腈橡胶主要由丁二烯和丙稀腈组成。其中，根据丙稀腈的含量分为五个系列：极高丙稀腈含量（43％以上）、高丙稀腈含量（36-42％）、中高丙稀腈含量（31-35％）、中丙稀腈含量（25-30％）、低丙稀腈含量（24％以下）。 氢化丁腈胶是将聚合物链上的不饱和双键经氢化还原成饱和键而成，因此又称高饱和丁腈橡胶。它除了具有丁腈橡胶的性能外，还具有耐高温接近丙烯酸酯橡胶的特点。 丙烯酸酯橡胶主要由丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯或其它丙烯酸酯与丙稀腈聚合而得。乙烯丙烯酸甲酯橡胶（AEM）由乙烯、丙烯酸甲酯和少量有机羧酸三元共聚物，其低温性能比ACM要好，主要应用于旋转轴油封。 氟橡胶主要由偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚的23型氟胶、偏氟乙烯和六氟丙稀共聚的26型氟胶、偏氟乙烯和四氟乙烯与六氟丙稀三元共聚的246型氟胶。 2.常用胶料性能要求及检验情况 表1 京汕油封常用胶料性能 表2 橡胶密封材料物化性能检测表 表3 油封唇口材料对密封介质的适应性 - 2 -
表1 油封常用胶料性能 机械物理性能 NBR-Ⅰ NBR-Ⅱ NBR-Ⅲ ACM HNBR-Ⅰ HNBR-Ⅱ FKM FKM 硬 度(A°) 70±5 80±5 70±5 70+8-4 70±5 80±5 70±5 80±5 拉伸强度(MPa) ≥12 ≥14 ≥12 ≥9 ≥15 ≥15 ≥10 ≥11 扯断伸长率(%) ≥250 ≥160 ≥200 ≥170 ≥250 ≥160 ≥170 ≥130 压缩永久变形B形试样 % 100℃×70h ≤40 100℃×70h ≤40 120℃×70h ≤45 150℃×70h ≤60 120℃×70h ≤40 120℃×70h ≤40 150℃×70h≤50 150℃×70h≤50
热空气老化 硬度变化(A°) 拉伸强度变化率(%) 扯断伸长率变化率(%)
100℃×70h 0～+10 ≤-20 ≤-40 100℃×70H 0～+10 ≤-20 ≤-35 120℃×70h 0-+10 ≤-20 ≤-35 150℃×70h 0～+8 ≤-35 ≤-40 120℃×70h 0～+8 ≤-20 ≤-35 120℃×70H 0～+8 ≤-20 ≤-35
200℃×70h 0～+8 -20 -30 200℃×70h 0～+8 -20 -30
耐 液 体 1#标准油体积变化率(%) 3#标准油体积变化率(%)
100℃×70h -10～+5 0～+25 100℃×70H -8～+5 0～+25 120℃×70h -8～+5 0～+25 150℃×70h -5～+10 0～+40 120℃×70h -10～+5 0～+25 120℃×70H -8～+5 0～+25 150℃×70h -3～+5 0～+12 150℃×70h -3～+5 0～+12
脆性温度不高于(℃) -40 -35 -30 -20 -50 -45 -25 -20 - 3 -
表2 橡胶密封材料物化性能检测表 胶 种
项 目 N701 N702 N704 N802 F70 F70 HN701 A701 A703
胶 种 NBR NBR NBR NBR FKM FKM HNBR ACM ACM 外 观 黑色 黑色 兰色 黑色 棕色 黑色 黑色 黑色 黑色 邵尔硬度（度） 72 70 70 78 71 72 75 74 75 拉伸强度（%） 18 17 12 20 11 13 24 13 14 扯断伸长率（%） 250 270 300 210 260 260 240 260 270
压缩永久变形（%） 120℃×70h 100℃×70h 100℃×70h 100℃×24h 200℃×70h 175℃×24h 150℃×70h 150℃×70h 140℃×70h 26 21 37 19 42 45 22 50 58
热空气老化 120℃×70h 100℃×70h 100℃×70h 100℃×24h 200℃×70h 175℃×24h 150℃×70h 150℃×70h 140℃×70h 硬度变化率(度) +5 +4 +5 +2 +3 +3 +2 +4 +6 强度变化率(%) +11 +6 +5 +2 +6 +6 +5 +1 -7 伸长率变化率(%) -8 -10 -12 -5 -17 -15 -5 -5 -18 耐油体积变化率 120℃×70h 100℃×70h 100℃×24h 100℃×24h 150℃×70h 150℃×70h 150℃×70h 150℃×70h 140℃×70h 1＃标准油(%) -7.6 -9.2 -9.5 -6 +0.5 -0.5 +4 -1.4 -2.1 3＃标准油(%) +11 +11 +2.6 +8.5 +2.8 +5.2 +23 +14 +11 脆性温度(℃) GB/T15256-96 -40 -40 -35 -35 -29 -30 -55 -20 -20 - 4 -
表3 油封唇口材料对密封介质的适应性 密 封 介 质 种 类 唇 部 材 料 NBR ACM HNBR FKM 可 使 用 温 度 ℃ -50～100，120 -20～150 -50～150 -25～225
发 动 机 油 SAE30 优 优
优 优
SAE10W 优 优
优 优
齿 轮 油 平齿轮油 良 良 良 优 双曲线齿轮油 良 良 良 优 2 号 透 平 油 优 优 优 优 2 号 机 油 优 优 优 优
锭 子 油 1号 良 良 良 优 2号 良 良 良 优
石油系工作油 1号 优 优 优 优 2号 优 优 优 优 切 削 油 可 不可 可 优
难燃性工作油 磷 酸 脂 类 不可 不可 优 优 油水乳浊液类 优 优 优 优 水 甘 醇 类 优 不可 优 优 硅 油 类 良 良 良 优 浓 碱 可 不可 可 优 稀 盐 酸 不可 可 不可 优 稀 硫 酸 可 可 可 优 备 注 不适应刹车油 说明：可为尽量不选；不可为绝对不能选。 - 5 -
二．旋转轴唇形密封圈基本概念 1. 基本形状及各部位的名称
值αβα
β1
1.外表面 2.前倒角面 3.前表面 4内胶层 5.定位处 6.唇部外表面 7.弹簧支撑圈 8.弹簧槽、弹簧 9.唇前面 10.主唇 11.腰部 12.唇后面 13.内表面 14.副唇前面 15.副唇 16.副唇后面 17.副唇外表面 18.底包胶面 19.底包胶层 20.后倒角面 21.外包胶面 22.骨架 α：唇前角 β：唇后角 α1：副唇前角 β1：副唇后角 b:密封圈宽（高） h:唇宽（高） h1:唇口宽（高） h2:唇冠宽
2.骨架的作用： ⑴. 增加油封的刚度； ⑵. 保证唇口相对轴的位置； ⑶. 对客体起到密封作用。 3.弹簧的作用： ⑴. 保持冠部的形状； ⑵. 对唇口产生预紧力； ⑶. 保证R值的稳定； ⑷. 对径向力的补偿。 - 6 -
二． 油封的基本结构和应用场合 1.油封结构标注对照 我国的油封标准比较少，种类也不齐全。基本形状只有B型（FB型）、W型（WB型）、Z型（FZ型），对于V型、K型无簧油封，并到了防尘密封圈里。
国际标准化组织ISO对于油封的基本结构标注方式也比较少，只有1型、2型、4型和5型四种结构。
欧洲版式的油封主要采用DIN3761标准，内包骨架油封A(AS)型、外露骨架油封B(BS)型、装配式油封C(CS)型，和我国的标准相当。 GB ISO DIN JIS NOK B 1型 A S SC W 2型 B SM SB FB 4型 AS D TC FW 5型 BS DM TB Z C SA SA FZ CS DA TA
目前比较通用的标注方式是行业标准的标注方式，特别是在汽车密封件行业。这些标注类型比较多。但由于油封的种类和样式又是层出不穷的，因此只能大概介绍主要种类的标注。 油封的类型及应用场合
内包骨架油封
（C型）
SC型 TC型
确保外径的密封性能，广泛用于各种材料的装配孔。允许客体较大的表面粗糙度。
外露骨架油封
（B型）
SB型 TB型
外圆为铁壳设计，具有较好稳固性能和装配精度。外表面喷漆的定义尾部加“－H”。 - 7 -
内包骨架油封
（G型）
SG型 TG型
外圆橡胶为沟槽设计，特别适合高温膨胀材料，尤其适用于高温环境。
装配式油封
（A型）
SA型 TA型
组合内壳设计，具有较好的刚性，特别适用较大尺寸或对刚性要求高的场合。外表面喷漆的定义尾部加“－H”。
外露骨架油封
（L型）
SL型 TL型
外圆为铁壳设计，具有较好稳固性能和装配精度,其刚性比B型好一些。外表面喷漆的定义尾部加“－H”。
外露骨架油封
（M型）
SC型 TC型
除了具备B型油封的特点外，由于骨架内部采用了包胶结构，可避免密封介质对骨架的侵蚀。
外露骨架油封
（Z型）
SZ型 TZ型
类似于M型油封，可改善外圆的密封条件。
