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机械密封弹性元件的设计计算

编辑:赤士盾  时间:2017-09-04  点击量:

    机械密封弹性元件的设计计算:
    弹性元件在机械密封中的作用:一方面对密封端面产生一定的预紧力,使密封端面在启动、停车或介质压力波动时能保持良好的结合。另一方面用来克服辅助密封圈与轴之间的摩擦力,使补偿环轴向移动,以补偿密封端面磨损后形成的间隙。此外,对轴(或轴套)的跳动等引起振动起一定的缓冲作用。
    现代机械密封中采用的弹性元件主要有弹簧和波纹管两大类。弹簧有圆柱螺旋压缩弹簧、碟形弹簧、波形片弹簧、矩形弹簧和金属膜片弹簧等各种型式,其中圆柱螺旋压缩弹簧使用最广。波纹管的型式有金属波纹管〈焊接金属波纹管和液压金属波纹管〉、聚四氟乙烯波纹管及橡胶波纹管。波纹管常用于高温、低温、强腐蚀等特殊条件下。
    圆柱螺旋压缩弹簧的设计计算是先根据选定的弹簧比压与端面接触面积的乘积算出弹簧力
    33.jpg
    再根据弹簧的材质和假定的弹簧中径D、弹簧丝直径4和工作圈数d进行计算和校核扭转应力34.jpg。同时,弹簧的允许极限载荷35.jpg,其中36.jpg为每个弹簧的工作负荷。
    圆柱螺旋压缩弹簧的示意图见图2-12,计算项目和公式列于表2-9。
    图2-12圆柱螺旋压缩弹簧的示意图
    37图2-12岡柱螺旋压缩弹簧的示意图.jpg
    表2-9圆柱螺旋弹簧计算参数
    38表2-9圆柱螺旋弹簧计算参数.jpg
    圆柱螺旋压缩弹簧的主要参数推荐值见表2-10
    表2-10圆柱螺旋压缩弹簧的主要参数推荐值
    39表2-10圆柱螺旋压缩弹簧的主要参数推荐值.jpg
    若想对圆柱螺旋压缩弹簧进行设计,可参考《机械设计手册》(化学工业出版社)第四卷圆柱螺旋压缩弹簧设计部分,此部分有详细的设计要求及步骤。
    在机械密封中,弹簧的工作乐缩量〈变形量〉随密封端面的磨损将逐渐减小,使弹簧力下降。为保证必要的弹簧比压,其下降值不得超过初始值的10%~20%。
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