油封安装环境设计

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。ChamferRoughnessSTBMShaftMaterialHardnessToleranceMaterialBoreRoughnessShaftLeadRun-outToleranceChamfer12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Ra0.2~0.8μm或Rz1~5μm，Rmax6.3μm，且在接触表面的区域范围内,任何的沟痕是不被允许的。2d2d12.3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HRC45；若圆周速度超过4m/s时，则轴的表面硬度不得小于HRC55。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；建议导角尺寸如表1所示。NOBURRS(不允许任何毛边)15º~30ºR0.30~R0.50图1轴径d2-d1轴径d2-d1≦10.001.550.01~70.004.010.01~20.002.070.01~95.004.520.01~30.002.595.01~130.005.530.01~40.003.0130.01~240.007.040.01~50.003.5240.01~500.0011.01轴的导角尺寸32.5轴径公差:对于轴径的公差范围，参照RMA及ISO规范建议如表2及表3。轴径公差4.000以下+/-0.0034.001~6.000+/-0.0046.001~10.000+/-0.00510.001以上+/-0.006表2轴公差（英制）轴径公差3.00以下+0.000/-0.0603.01~6.00+0.000/-0.0756.01~10.00+0.000/-0.09010.01~18.00+0.000/-0.11018.01~30.00+0.000/-0.13030.01~50.00+0.000/-0.16050.01~80.00+0.000/-0.19080.01~120.00+0.000/-0.220120.01~180.00+0.000/-0.250180.01~250.00+0.000/-0.290250.01~315.00+0.000/-0.320315.01~400.00+0.000/-0.360400.01~500.00+0.000/-0.4002.6轴的偏心:表3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。4ShaftRun-out(mm)(动态偏心)ShaftOffset(mm)(静态偏心)Shaft-to-boremisalignment(Offset)静态偏心Shaftcenterline(轴中心)Shaft(轴)Housingcenterline(孔中心)HousingHighpointofshaft(轴最高点)Lowpointofshaft(轴最低点)Dynamicrun-out(动态偏心)Shaft(轴)Shaftcenterline(轴中心)Housing(孔)图2(孔)图3轴的动态偏心与静态偏心可允许的偏心范围如图4及图5。0.40.30.20.1001000200030004000500060007000ShaftRevolution(轴转速)(RPM)图40.40.30.20.100204080120160200240ShaftDiameter(轴径)(mm)图55ShaftLeadNon-ShaftLead漏油率(CC/Min)2.7轴的表面加工方式:如图6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图6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(ShaftLead)及无斜纹(Non-ShaftLead)之漏油率比较图。0.250.20.150.10.05005001000150020002500300035004000转速(RPM)图76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10μinchRa或2.5μmRa或如果是使用橡胶外径油封的孔径表面粗糙度则应为150μinch或3.75μmRa。73.3孔的导角:孔的导角能使油封容易安装，建议设计如图7所示。15~30ºNOBURRS(不允许任何毛边)1.5~2.3mm3.4孔径公差:图7对于孔径的公差范围，参照RMA及ISO规范建议如表4及表5。孔径公差3.000以下+/-0.0013.001~7.000+/-0.00157.001~12.000+/-0.00212.001~20.000+/-0.00320.001~40.000+/-0.00440.001~60.000+/-0.006表4孔公差（英制）8孔径公差10.00以下+0.022/-0.00010.01~18.00+0.027/-0.00018.01~30.00+0.033/-0.00030.01~50.00+0.039/-0.00050.01~80.00+0.046/-0.00080.01~120.00+0.054/-0.000120.01~180.00+0.063/-0.000180.01~250.00+0.072/-0.000250.01~315.00+0.081/-0.000315.01~400.00+0.089/-0.000400.01~500.00+0.097/-0.000表5孔公差（公制）9