旋轉軸表面粗糙度與油封的性能成對比
旋轉軸表面粗糙度與油封的性能成對比
軸表面粗糙度對油封性能和使用壽命有很大的影響。表面粗糙度過低時,油很容易從密封接觸面之間擠出來,以致油膜變薄或者破裂,唇部就會發熱甚至燒化。反之,粗糙度過高時,表面太粗糙,軸轉動后容易刮傷油封唇口,使密封面變毛,此時不僅摩擦力矩增大,而且唇口會很快磨損,造成泄漏。
油封唇口與旋轉軸之間的過盈作用,主要是使密封唇有跟隨軸心和軸徑向跳動的能力,補償使用過程中密封唇口的磨損及給予旋轉軸適當的徑向力。
因此,對密封性能而言,必定有一個最佳粗糙度范圍。可以通過不同表面粗糙度時油封與軸的摩擦因數和油封嵌入量的關系來反應粗糙度的影響,軸表面粗糙度太低,加工痕跡很淺,油封唇口很容易嵌入其內,使其中的油被擠出來。而假如軸表面粗糙度太高,即太粗糙,油封唇口不可能填滿表面的凹部,它們之間存在空隙,能存油,并形成油膜。但因粗糙處的凸面鋒刃硬而尖,容易劃傷唇口,因此盡管形成油膜,但摩擦因數仍然很大,唇口會很快磨損。如軸的粗糙度合中,那么的軸表面粗糙度既能形成油膜,又不致劃傷油封唇口。
最佳粗糙度Ra 在0.8~3.2μm 范圍內。但是,即使粗糙度在上述最佳范圍內,如果加上痕跡成螺旋線,那么,軸在一種轉向下不漏,當反轉時就可能泄漏。用砂紙磨光的軸最容易出現這種情況。其原因在于軸封唇口未填滿軸表面的凹部空隙,油就順著螺旋線溝槽流向大氣側。同時,由于油封的接觸唇口在軸表面上的寬度只有0.2~1.0mm ,在這樣窄的距離內螺旋線很容易把油從油腔推向大氣側。
因此,要長時間地維持油封的密封狀態,除了粗糙度合適以外,還必須排除螺旋線的走刀痕跡,并禁止用砂紙打光軸的油封部位。但是,對往復運動用油封,加工痕跡并無影響。
由于軸的速度與油量不同,一般軸的粗糙度過大或者過小,都會影響泄漏與磨損,軸的加工紋路要有方向性,否則也會造成泄漏的因素。