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油封安装环境设计.doc

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安装 环境设计
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油封安装环 境 设计 1 油封安 装 环 境 对 轴 及 孔 的 基本 要 求要 素: 设计油 封 安装环境时, 应 特别注 意轴 与 孔的 要 求 , 因轴 与孔 的 设 计参数, 将直接 影 响 油封 的 使用寿命 , 如下 图 所示,为 油 封安 装 环境对轴 及 孔的 基 本要求要 素。 Chamfer Roughness ?STBM Shaft Material Hardness Tolerance Materia l Bore Roughness ?Shaft Lead Run-out Tolerance Chamfer 1 ?2 轴的设 计: ?为 了提 供您最好旋 转 轴 油封 , 依下 列几 点 , 我们 必须 考 虑轴 所 使 用的 材质、 粗糙 度 、 硬 度、 导 角、公差 和 偏心。 表面硬度 ?材质轴的偏心 轴 的设计 ?表面粗糙 度 表面加工轴 径公差导角 2.1 轴之材质: 油封能在碳钢 媒体 或 不 锈钢材 质 的 轴 上,做作最好的运作。应特别考虑使用热处理 ?或氮化。在低速度时对水做密封,不锈钢的材质更适合。 ?2.2 轴的表 面粗 糙度: 轴的表面 粗 糙 度是 影 响 油封寿命的因素 之 一,故要求表面 粗 糙度为 R a ?0.2~0.8 μm 或 R z ?1~5 μm ,R max 6.3 μm ,且在 接触表 面的 区域范围 内, 任 何的沟痕 是不被 允 许的。 2 ?d2 ?d1 ?2.3 轴的表 面硬度: 油封的使 用 寿 命也 仰 赖 轴的表面硬度, 一 般不得小于 HRC 45 ;若圆 周 ?速度超过 4 m/s 时 , 则轴的 表 面硬度不 得小于 HRC 55 。 ?2.4 轴的导 角: 轴的导角 能 引 导油 封 唇 部进入适当位置 , 建议角度使用 15 至 30 度 ( 如图 1 所 示) , 导 角部份 不 允许 任何 毛边; 建 议导角尺 寸如 所示。NO BURRS ?(不允许任何毛 边) 15o ~ 30o R0.30 ~ R0.50 轴径 ?d2-d1 ?轴径 ?d2-d1 ?≦ 10.001.5 50.01 ~ 70.00 4.0 ?10.01 ~ 20.00 2.0 70.01 ~ 95.00 4.5 ?20.01 ~ 30.00 2.5 95.01 ~ 130.00 5.5 ?30.01 ~ 40.00 3.0 130.01 ~ 240.00 7.0 ?40.01 ~ 50.00 3.5 240.01 ~ 500.00 11.0 轴的导角尺 寸 3 2.5 轴径公 差: 对于 轴 径的公 差范 围 , 参照 RMA 及 ISO 规范 建 议 如 及 。轴径 公差 ?4.000 以下 ?+/-0.003 ?4.001 ~ 6.000 +/-0.004 ?6.001 ~ 10.000 +/-0.005 ?10.001 以上 ?+/-0.006 ?轴公 差 (英 制) 轴径 公差 ?3.00 以下 ?+0.000/-0.060 ?3.01 ~ 6.00 +0.000/-0.075 ?6.01 ~ 10.00 +0.000/-0.090 ?10.01 ~ 18.00 +0.000/-0.110 ?18.01 ~ 30.00 +0.000/-0.130 ?30.01 ~ 50.00 +0.000/-0.160 ?50.01 ~ 80.00 +0.000/-0.190 ?80.01 ~ 120.00 +0.000/-0.220 ?120.01 ~ 180.00 +0.000/-0.250 ?180.01 ~ 250.00 +0.000/-0.290 ?250.01 ~ 315.00 +0.000/-0.320 ?315.01 ~ 400.00 +0.000/-0.360 ?400.01 ~ 500.00 +0.000/-0.400 2.6 轴的偏 心:轴公差 (公 制) 两种轴 的偏心 型式, 会影响油 封的性 能, 一种是静 态的偏 心( 轴到孔的 偏心量 STBM ) ,如 图2 所示, 一 种 是动态的偏心 (Run-Out) , 如图3 所示。 4 ?Shaft Run-out (mm)( 动态偏 心) ?Shaft Offset (mm)( 静态 偏 心) ?Shaft-to-bore misalignment ?(Offset) 静态偏心 Shaft centerline ?(轴中 心) Shaft ?( 轴) Housing centerline ?(孔中心) Housing ?High point of shaft ( 轴最高 点) ?Low point of shaft ( 轴最低 点) Dynamic run-out ?(动态偏 心) Shaft ( 轴) Shaft centerline ( 轴 中 心) Housing ( 孔) ( 孔 ) 轴的动态偏心 与静 态 偏 心可允许的偏心 范 围如及 。 ?0.40.3 0.2 0.1 0 ?0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000Shaft Revolution( 轴 转 速) ?(RPM) 0.4 0.3 0.2 0.1 00 20 ?40 ?80 ?120 ?160 ?200 ?240Shaft Diameter( 轴 径 ) (mm) 5 ?Shaft Lead Non-Shaft Lead 漏油率 ?(CC/Min) ?2.7 轴的表 面加 工方式: 如 所示, 由 图 解告知合 适与 不 合 适之加工后轴 表 面 之纹 路 。○合适之 加 工方 式, 加工纹 路 垂 ?轴线 ?直于轴 线 。 倍数:63x × 轴线 ?倍数:63x × ?轴线 ?倍数:63x不合适 之加工方式,加工 纹 路 ?与轴线 成一倾斜角度,易 导 致 ?单一特 定 轴旋 转方 向漏油。 不合适 之加工方式,加工 纹 路 ?与轴线 成一倾斜角度,易 导 致 ?单一特 定 轴旋 转方 向漏油。 ○轴线 ?合适之 加 工方 式, 加工纹 路 垂 ?直于轴 线 。 ?倍数:63x 轴表 面产 生之加工 纹路与 轴 线成一倾 斜角 度 , 会导 致漏 油量产 生 。 如 下图 6-7 有加工 纹 路 有斜纹(Shaft ?Lead) 及 无 斜纹(Non-Shaft ?Lead)之漏油 率比较 图 。 ?0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 ?0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 ?转速 (RPM) 6轴线 ?轴线 ?3 孔的设计: ?为了油封 运转之 合 适性, 必须考 虑到油 封装配孔 的要求 。 依下列几 点,我 们 必须考虑 ?孔所使用 的材质 、 粗糙度、 导角和 公 差。 材质 表面粗糙 度 孔 的设 计 ?导角STBM 孔 径公差3.1 孔之材质: 装配 孔为钢铁和铸铁 的 材质 时 , 可提 供 给 油封外 径为橡 胶和金属 的油封 一 个好的密 ?封表面, 对于 铝合金 材质的装 配孔, 使用 有橡胶外 径的油 封 会有较佳 的密封 能 力。 ?6.3.2 孔 之 粗 糙 度: 使 用铁 壳 外 径油 封 的孔 径 表面的粗 糙 度是 10 μinch Ra 或 2.5 μmRa 或如果 是使 用 橡 ?胶外径 油 封的孔径 表面粗 糙 度 则应为 150 μinch 或 3.75 μmRa 。 7 ?3.3 孔的导 角: 孔的 导 角能使 油封 容 易 安装,建议 设 计如 所示。15~30o NO BURRS ?(不允许任何毛边) 1.5~2.3 mm 3.4 孔径公 差:对于 孔 径的公 差范 围 , 参照 RMA 及 ISO 规范 建 议 如 及 。 孔径 公差 ?3.000 以下 ?+/-0.001 ?3.001 ~ 7.000 +/-0.0015 ?7.001 ~ 12.000 +/-0.002 ?12.001 ~ 20.000 +/-0.003 ?20.001 ~ 40.000 +/-0.004 ?40.001 ~ 60.000 +/-0.006 孔公差 ( 英 制) 8 ? 孔径 公差 ?10.00 以下 ?+0.022/-0.000 ?10.01 ~ 18.00 +0.027/-0.000 ?18.01 ~ 30.00 +0.033/-0.000 ?30.01 ~ 50.00 +0.039/-0.000 ?50.01 ~ 80.00 +0.046/-0.000 ?80.01 ~ 120.00 +0.054/-0.000 ?120.01 ~ 180.00 +0.063/-0.000 ?180.01 ~ 250.00 +0.072/-0.000 ?250.01 ~ 315.00 +0.081/-0.000 ?315.01 ~ 400.00 +0.089/-0.000 ?400.01 ~ 500.00 +0.097/-0.000 孔公差 ( 公 制) 9

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