汽車油封失效分析

汽車油封失效分析第1頁/共14頁2失效：油封密封唇口部位（內(nèi)周）泄漏油封配合部位泄漏（外周）原因：油封本身失效配合不良裝配原因環(huán)境超常其他因素密封形式：旋轉(zhuǎn)、往復(fù)、靜止影響因素：溫度、速度、壓力、介質(zhì)、環(huán)境、行程第2頁/共14頁3一、材料的應(yīng)用氟橡膠（FKM）——發(fā)動機(jī)曲軸前/后油封、氣門閥桿油封、稀油潤滑重型車橋油封丁腈橡膠（NBR）——半軸、中間軸支撐、輪轂、貫通軸、差速器、分動器、減振器、方向機(jī)等丙烯酸酯橡膠（ACM、AEM）——發(fā)動機(jī)曲軸前油封、主動錐齒輪油封、變速箱油封氫化丁腈橡膠（HNBR）——動力轉(zhuǎn)向油封、寒冷地區(qū)輪轂油封氟塑料（PTFE）——大馬力發(fā)動機(jī)曲軸前/后油封硅橡膠（SI）——氟塑料油封的橡膠部分第3頁/共14頁4一、材料的應(yīng)用HABCDEFGABCDEFGHIJ14012010080604030201025022520017515012510070FKMVMQAEMCREPM,EPDMSBR,IIRBR耐熱溫度（℃）不同材料在ASTMNo.3中的體積變化率(%)試驗結(jié)果ACMHNBRNBR

FVMQ

耐熱等級第4頁/共14頁5一、材料的應(yīng)用唇口磨損：耐磨性差，或溫度高。通過配方改善耐磨性和耐高溫性，同時改善材料壓縮永久變形性能。唇口部硬化龜裂：油溫超過了橡膠的耐熱極限。改用耐熱性良好的唇口材料的油封。例如，將唇口材料由丁腈橡膠(NBR)改為丙烯酸酯橡膠(ACM)，或?qū)⒈┧狨ハ鹉z(ACM)改為氟橡膠(FKM)。PTFE唇部彈性：若彈性過小，壓緊力低，運轉(zhuǎn)中就會滲油;反之，彈性過大，壓緊力高，會造成過度磨損或磨軸。唇口部溶脹、軟化：唇口材料不適合。針對所用潤滑油重新選擇材料。不同配方的潤滑油（脂）含有不同的添加劑(含S填加劑)，橡膠配方和硫化方式應(yīng)配合改進(jìn)，以免出現(xiàn)材料不耐油的情況。硬度要適中。過硬，難以追隨軸的失重或偏心;過軟，易破壞軸與油封的配合，造成密封不良。第5頁/共14頁6二、油封的結(jié)構(gòu)形式外包膠油封——對配合公差要求不高，可有效保證外圈不泄露。外露骨架油封——散熱好、定位準(zhǔn)確、同軸度高、節(jié)省膠料。盒式油封——中等轉(zhuǎn)速，密封唇口埋藏在兩層骨架之中，封塵又封油，裝配要求較高。半包膠（半露骨架）油封——提高了裝配穩(wěn)定性，并有良好的散熱性。組合式油封——用于工況條件惡劣的場合，避免了單個油封并列裝配造成的偏差和變形。貼片油封——在油封的唇部貼PTFE薄片,可提高油封耐介質(zhì)、耐高溫、耐磨等性能,降低摩擦生熱。

壓合油封——較早的PTFE油封，壓偏后容易產(chǎn)生滲漏。粘接油封——改進(jìn)后的PTFE油封，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，密封性能提高。帶毛氈防塵唇油封——最近使用比較多，應(yīng)注意散熱和脫落。第6頁/共14頁7彈簧拉力衰減：提高彈簧拉力，加大了對軸的抱緊力?；覊m進(jìn)入導(dǎo)致密封失效：增加防塵副唇，采用硫化橡膠或毛氈結(jié)構(gòu)。過熱導(dǎo)致磨損：采用散熱良好的結(jié)構(gòu)，注意副唇的過盈量和外殼的散熱。安裝容易變形：改進(jìn)油封的整體剛性。二、油封的結(jié)構(gòu)形式油封耐偏心能力不足：實際過盈量過大，更改結(jié)構(gòu)尺寸，采用波形腰部結(jié)構(gòu)，提高油封耐超載變形能力。耐壓能力不足導(dǎo)致滲漏：采用耐壓的結(jié)構(gòu)。油封變形導(dǎo)致滲漏：在變形部分唇口的滑動寬度改變，改進(jìn)組裝夾具。

第7頁/共14頁8三、回流線的應(yīng)用發(fā)展——由原來的斜紋、螺紋狀發(fā)展到現(xiàn)在的“八字形”、正弦波形、凸臺形、塊狀形、網(wǎng)交叉形、三角形回流線。失效——反向回流導(dǎo)致泄漏：必須選擇與旋轉(zhuǎn)方向相逆的唇部回油線，以免出現(xiàn)泵油效應(yīng)而漏油。過深、過寬回流線導(dǎo)致泄漏：需要經(jīng)過大量試驗和計算，應(yīng)考慮壓力的因素。第8頁/共14頁9四、裝配導(dǎo)致的失效安裝偏心大：唇口滑動寬度在圓周上不均勻，提高軸與腔體的同心度精度。傾斜安裝：腔體內(nèi)徑尺寸比指定的要小，未進(jìn)行精加工，未進(jìn)行倒角，將油封勉強打進(jìn)去，以致油封安裝傾斜。安裝夾具傾斜，使油封安裝得傾斜。應(yīng)使油封安裝夾具與腔體平行度達(dá)到要求安裝方向反了：制造、組裝或安裝時出錯。應(yīng)將密封唇口指向介質(zhì)安裝。油封配合部擠壞、卡?。号c以上相同。油封配合部擠壞、卡住：與以上相同。油封壓裝歪斜：將油封擺放在調(diào)整環(huán)上時歪斜；壓入過程中壓頭與封塵唇干涉，油封產(chǎn)生移動導(dǎo)致歪斜；壓入油封時水平方向無法定位，導(dǎo)致油封受力不均勻，易產(chǎn)生歪斜和過渡擠壓導(dǎo)致變形。重新設(shè)計壓裝夾具。清洗工藝改進(jìn)：壓裝油封后，帶油封進(jìn)行清洗，導(dǎo)致金屬鐵粉等異物進(jìn)入油封，導(dǎo)致密封失效?？偝汕逑赐旰螅龠M(jìn)行油封的裝配。第9頁/共14頁10五、配合導(dǎo)致的失效唇口劃傷：與油封配合金屬零件磕碰嚴(yán)重唇部裂痕唇口部損傷、唇口腰部破裂或唇口翻轉(zhuǎn)：軸倒角不良、組裝不良或軸與腔體不同心。組裝時在倒角處和軸端涂敷潤滑脂。軸的方向性導(dǎo)致滲漏：使用了用車床加工的軸。用砂輪與金剛砂紙精加工時，掛上了進(jìn)給。殼的損傷導(dǎo)致滲漏：配合部位滲漏。彈簧脫落：軸倒角尺寸及角度不正確，軸端倒角使唇口部在軸端卡住，或安裝軸與腔體不同心，裝配比較野蠻粗糙，導(dǎo)致彈簧一部分或全部脫落。在倒角處涂敷潤滑脂再進(jìn)行裝配。唇口端部磨損：軸表面粗糙度過大，磨損面上帶有圓周向的“條紋”。用砂紙修正軸的表面粗糙度，直到能夠達(dá)到要求。用符合表面粗糙度要求的軸更換不合格的軸。第10頁/共14頁11六、環(huán)境導(dǎo)致失效潤滑不足：導(dǎo)致唇口部產(chǎn)生異常磨損。應(yīng)盡量補充潤滑油達(dá)到指定量再運轉(zhuǎn)。在兩唇口間使用潤滑脂進(jìn)行涂敷?？勺兏头飧浇慕Y(jié)構(gòu)。油品異常：導(dǎo)致唇口部溶脹、軟化。改用不會使唇口材料溶脹的潤滑油。不清洗油封。在機(jī)器清洗時，使用潤滑油。異常高溫：整個唇口硬化、龜裂。與設(shè)計時預(yù)定溫度條件不同，油溫上升，超過了耐熱極限。調(diào)查原因。壓力過大：唇口腰部有龜裂或唇口翻轉(zhuǎn)或異常磨損。過度施壓也會使油封骨架變形，導(dǎo)致密封失效。油封在運轉(zhuǎn)時發(fā)生了不正常的高壓。改進(jìn)油封使用條件，使之成為不帶壓力的結(jié)構(gòu)，或設(shè)通氣孔。改用耐壓油封。有異物卡咬：唇口端部磨損異常，有損傷，附著有異物，在軸與油封上附著有切屑、塵土與灰沙、液態(tài)密封膠、油漆涂料等，造成卡咬。裝配時在油封與軸上不要沾染上塵土及灰沙。在使用密封膠時，應(yīng)盡量避免落在油封周圍。噴涂油漆時，應(yīng)盡量避免接觸油封及配合軸。定期清洗總成和零件，或在使用之前處理干凈。第11頁/共14頁12七、油封未失效未泄漏：裝配時油封及腔體朝大氣面附著油脂或油封初期涂覆潤滑劑溢出。殼泄漏：油封座圈等由于磕碰痕、龜裂、砂眼等滲漏，誤認(rèn)為油封漏油。軸偏心：由于軸承不正常，軸的偏心比設(shè)計值大。在機(jī)構(gòu)上軸的偏心大，而且又使用了通用油封。更換軸承。用可承受較大偏心的特殊油封更換。軸磨損：在軸的油封接觸滑動部分有可目測到的“損傷”與“凹窩”。安裝時油封上附著塵灰及切屑粉。潤滑油中混入異物。有異物從外部侵入，在滑動部，卡咬住。使用適當(dāng)?shù)妮S材料，適時清洗機(jī)器，使用帶防塵唇的油封，附加防塵罩。腔體孔內(nèi)面損傷：在安裝油封時在腔體孔