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機械社區

標題: 氣動元件密封設計，糾正國內的錯誤設計理念 [打印本頁]

作者: w91678 時間: 2015-9-15 23:06
標題: 氣動元件密封設計，糾正國內的錯誤設計理念
先從最簡單最通用的O型圈說起吧!
各位可以先看NOK、三凌、板上的O-ring樣本。
掌握了以上，再看活塞封樣本就容易理解了。

糾正國內的錯誤設計理念：

1. O型圈是靠裝配時的壓縮量密封的，這是老一輩人的錯誤理解。這樣做密封阻力大，磨損嚴重，動作頻率高時發熱嚴重，密封壽命很短。

2. FESTO和SMC用O型圈做動密封式壓縮量只有零到10絲，實踐經驗這種密封壽命很長。

3. O型圈配合面公差要求不是很嚴格，但是粗糙度必須嚴格控制，才能保證密封效果，減少磨損。動密封時O型圈和活塞及缸筒之間有個最佳油膜厚度，如果設計的合適，對濕摩擦油膜密封掌握的恰到好處，密封效果好，壽命長，前提是空氣是干燥和干凈的。
國內很少有人研究這個，大部分人抄老圖紙的間隙和O型圈壓縮量，而老圖紙是測繪國外產品的。

今天拋磚引玉，希望各位專家指正，謝謝！

周末還要考試，今天先寫這里吧。

補充內容 (2015-11-26 18:27):
現在SMC脫褲子了，以后會干掉亞德客的。這就和美國要提前解決中國印度一個道理。亞德客的東西設計和品質保證現在還不能和SMC相提并論，高端還是選FESTO和SMC吧。低端可以用用亞德客。

作者: w91678 時間: 2015-9-15 23:16
再次感謝多位中國老一輩氣動元件專家的教導，無論是70年代的聯合設計，還是今年FESTO濟南公司做出了德國品質的氣動元件，都少不了他們默默地貢獻，為中華民族爭氣，讓外國人不敢小瞧中國的工程師。

作者: 1339842359 時間: 2015-9-16 07:29
受教了

作者: 曾經我愛你 時間: 2015-9-16 07:30
o型圈密封，一直按照設計手冊推薦的溝槽尺寸去做的

作者: biudiu 時間: 2015-9-16 08:40
大俠，國標幾毛錢的密封圈和NOK、特瑞寶等廠家的密封圈不可同日而語
使用場合和您提的設計理念自然不同

選用不同廠家的密封元件，都應該采用對應廠家的各種標準，當然也會有對應的應用場合和技術要求

像您說的高頻運動場合以及重載場合等（很多時候O型圈已經不適用了），很多設計人員都會選擇您提到的廠家的密封元件，對應溝槽等尺寸自然會按照廠家手冊了，而不是機械設計手冊

作者: w91678 時間: 2015-9-16 09:02
70年代聯合設計氣動元件，圖紙是公開的，當時的確推動了國內氣動產業的發展。
國內氣動元件潤滑最早用鈣基脂，但是使用中會水解變硬失去密封性能。經過多次試驗，現在的氣動元件裝配時用鋰基脂，客戶安裝后不需要用油潤滑，通上干燥的壓縮空氣就可以一直工作。另外鋰基脂耐水解，粘溫性好。
有很多客戶用油霧器加潤滑油，此后必須一直加潤滑油，如果斷油密封很快就失效了。

作者: 逍遙處士 時間: 2015-9-16 09:05
謹受教！

作者: 害怕伏櫪 時間: 2015-9-16 10:30
帖子文字不多，信息量巨大。

作者: WUHANLIST 時間: 2015-9-16 10:57
本帖最后由 WUHANLIST 于 2015-9-16 13:45 編輯

確實要好好研究，上次做了一個真空動密封的零部件，按機械設計手冊查的公差設計，可是阻力太大，基本上是失敗的。16根軸由同一根同步帶傳動，結果是同步帶全拉壞。后來改為SMC快換旋轉接頭來解決真空聯接部分的旋轉才解決。

作者: w91678 時間: 2015-9-16 16:18
氣閥代表一個氣動企業的技術水平，氣缸一般的作坊都可以做。
國內設計氣閥以前一般看《氣動工程手冊》，這可能是最專業的一本書。
最早大規格的氣閥閥體一般用ZL110(鑄鋁110)鑄造，然后機加工，最后在水玻璃里浸泡。小規格的氣閥閥體直接購買鋁型材加工。非標氣閥的閥體一般用鋁棒（2A12）或防銹鋁機加工。閥芯一般用鋁棒（2A12）加工后硬氧處理。早期國內氣動換向閥多用E型圈+塑料隔圈的結構，閥芯在塑料隔圈和E型圈組成的內孔中滑動換向。這種閥壽命比較好，能達到300萬次，價格便宜，在中端客戶有著廣泛應用。
早期還有一種仿羅茨閥應用較廣，是端面帶補償的軟質密封截止閥結構，適用范圍廣，耐臟性好，缺點是體積大。
這些閥的設計關鍵點：
1.密封設計
2.緩沖設計
3.閥體和閥桿的公差和粗糙度要嚴格控制
4.閥桿復位和定位
5.彈簧的壽命設計
6.匹配電磁鐵的選用（氣控閥無此項）
7.閥的測試

作者: yuhongwang 時間: 2015-9-16 16:28
確實如此

作者: w91678 時間: 2015-9-17 10:40
沉沒的技術貼

作者: 設計夢想 時間: 2015-9-17 11:45
在老圖紙中不僅僅只是密封件，如潤滑件等等，都會出現不同程度的不合理項，很容易被帶進溝里去

作者: mengzhimin 時間: 2015-9-17 13:05
多謝了

作者: w91678 時間: 2015-9-17 15:57
又是一個沉沒的技術貼，到此為止吧

作者: 好學很好學 時間: 2015-9-17 16:07
學到了不少

作者: chenny45 時間: 2015-9-17 16:18
受教了，之前設計的用O型圈老是失效，下次做的時候按照樓主的試試看

作者: gemiusunyi 時間: 2015-9-18 10:52
機械設計手冊上有相關參數
問題是加工精度
國內小廠的加工水平始終無法達到預期

作者: cxykl 時間: 2015-9-18 10:59
期待繼續更新，學習

作者: 迷茫的維修 時間: 2015-9-18 11:46
在我的印象里，o型圈不適合做動密封，是靠壓縮量密封的，0-10絲也是壓縮量啊，以前我在老國企，圖書館看到一本美國人寫的密封設計手冊，很經典

作者: 大粒粒 時間: 2015-9-18 21:33
受教了

作者: 大灑ds 時間: 2015-9-18 21:58
學習了，最近正在弄液壓缸來著。。正為這個的公差發愁

作者: 大灑ds 時間: 2015-9-18 22:10

biudiu 發表于 2015-9-16 08:40
大俠，國標幾毛錢的密封圈和NOK、特瑞寶等廠家的密封圈不可同日而語
使用場合和您提的設計理念自然不同

...

這位大俠的話我表示贊同，在使用外購件的時候，多半都是按照別人的產品樣冊繪制溝槽以及公差，最近我做液壓缸的時候，在溝槽方面，就遇到了這個問題，設計手冊上面的公差跟人家產品樣冊上的略有不同，，然后我就頭大了，，糾結過后還是選擇產品樣冊給的公差。。。個人感覺射擊手冊如果不與時俱進會慢慢地被取代掉部分內容。。。

作者: ★葉→秋★ 時間: 2015-9-18 22:13
我待的公司也不是按照手冊標準來的，而且15-20絲的壓縮量，一直不明白為什么，總工只跟我說手冊上的不適合我們的產品。

作者: 釗子要做工程師 時間: 2015-9-18 23:35
壓縮大確實容易失效，不過現在的密封件和導向環做一起的挺多的，那東西挺好的，而o型圈一般還是做靜密封吧，做動密封還沒Y的好使

作者: 739046455 時間: 2015-9-19 08:43
感謝分享，受教學習啦

作者: zhuchenyu0000 時間: 2015-9-19 11:24
可以提供點樣本，或者樣本網站分享下嗎？

作者: zhuchenyu0000 時間: 2015-9-19 11:25
可以提供點樣本，或者樣本網站分享下嗎？

作者: 設計者AF 時間: 2015-9-19 11:56
提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

作者: 追遠戰士 時間: 2015-9-19 14:45
頂起來

作者: 陽陽11 時間: 2015-9-19 22:44
學習到了。。。謝謝樓主

作者: luo1542924755 時間: 2015-9-20 12:33
公司最近也做了密封性設備，密封元件都是購買SMC

作者: xue428032 時間: 2015-9-20 18:08
平時都是參照廣研所的樣本弄的

作者: qq416641515 時間: 2015-9-20 19:14
我們用o型圈不多，做靜密封。參考的機械設計手冊

作者: 神棍德的愛 時間: 2015-9-20 22:50
受教頗多

作者: yccando06 時間: 2015-9-21 00:00
先學習下

作者: LWP2012 時間: 2015-9-21 00:11
以前設計過旋轉接頭發現密封件本沒問題，零件的加工及密封件的安裝非常講究技巧。

作者: 麥兜大俠 時間: 2015-9-21 08:47
學習一下

作者: kenily 時間: 2015-9-21 17:00
謹受教！平時有密封上面的設計，這個一直都在供應商推薦的選擇公差。

作者: JAS0 時間: 2015-9-21 17:03

luo1542924755 發表于 2015-9-20 12:33
公司最近也做了密封性設備，密封元件都是購買SMC

我們公司也有O型圈呢。。不知道你們是用在哪些方面呢

作者: 走路empty 時間: 2015-9-21 22:18
其實國內早期的密封設計手冊也注意都壓縮量問題了
闡述的也很詳細，只是沒有具體的數據，

作者: 天銀氣動 時間: 2015-9-22 14:44
專業。學習了。我們也是一家氣動制造廠家，還在努力中

作者: 老牛MM 時間: 2015-9-22 14:54
學習了

作者: FYWHB 時間: 2015-9-23 08:54
學習了

作者: liufengabc123 時間: 2015-9-23 12:32
受教了

作者: footleft 時間: 2015-9-23 13:39
收藏起來慢慢看

作者: 天銀氣動 時間: 2015-9-23 15:51

作者: w91678 時間: 2015-9-23 18:35
氣缸是氣動元件中最沒有技術含量的。
一般國內做氣缸的作坊或小工廠從大廠買來一套氣缸圖紙，改一下缸筒和活塞桿和拉桿的長度，就做出所謂的非標缸。
做氣缸，只需要有車床就可以，其他的配件都可以從浙江一帶買現成的，比自己做便宜多了。
亞德客就是以氣缸起家，規模化大生產性價比還可以，但是氣閥做的不好。
肇慶大方和原華能氣動氣缸和氣閥都做的比較好，技術力量強。
浙江一帶的小廠基本都是拼價格，不太注重質量，以后絕大部分都會倒閉的。

作者: l55949416 時間: 2015-9-25 16:24
學習了

作者: w91678 時間: 2015-9-25 20:59
氣缸和氣閥設計中定位很關鍵。
氣缸的定位，主要是要保證前缸蓋的導向套內孔和活塞桿、缸筒和活塞以及活塞和活塞桿的同軸度一定要保證，避免金屬直接相摩擦，并一直保證這些精度，是氣缸保證壽命的關鍵之一。如果做不好這些，氣缸就會憋勁阻力很大或者動作不了，當然壽命很短。再一個就是，氣缸行程比較長時，要校核拉桿穩定，拉桿不穩也會憋勁。
氣閥的定位和氣缸有些差異，氣閥閥桿大部分是鋁的，總量小，因此可以用密封件將閥桿在閥體孔中心定位。閥桿和閥體之間是不直接接觸的，閥桿上安裝的密封件直接和閥體接觸，直到密封件磨損嚴重閥桿和閥體內孔接觸時氣閥也就很快失效了。
下期待續......
中國氣動濟南華能

作者: fly402418688 時間: 2015-9-25 21:23
學習了！

作者: 行勝于言 時間: 2015-9-25 21:29
以前的廠是做氣缸的，密封件及活塞缸體都是買的德國佬的

作者: Alex44 時間: 2015-9-26 12:01
我記得以前也有個貼說密封的。。密封學貌似知道的比較少

作者: leftwall 時間: 2015-9-27 19:51
雖然不做密封方面的工作，但此貼感覺很有技術含量，收藏了

作者: 逍遙處士 時間: 2015-9-27 20:44
樓主大俠，我有一點不明。密封圈壓縮量大點，磨損就快，那么磨損之后，壓縮量不就小了，漸漸等于0了么，于是密封狀態不就又變好了嗎？

作者: yj404228671 時間: 2015-10-7 12:18
學習了

作者: yangjianmin158 時間: 2015-10-7 14:25
好資料啊

作者: yousun250 時間: 2015-10-9 20:16
受教了

作者: 尋你千百次1 時間: 2015-10-13 21:32
長見識了

作者: asalason 時間: 2015-10-14 12:02
做產品可以是相當精細的分析研究，也可以是粗略皮毛的復制，這就是國外品牌與國內山寨品牌的區別

作者: 000哲 時間: 2015-10-14 15:25
O型圈以前也設計過，還真是做很小的配合在那里擠的呢

作者: zxy123 時間: 2015-10-14 20:42
靜密封使用o-Ring 密封，動密封在真空機械手上都是使用磁流體密封的

作者: 科Zhanke323 時間: 2015-10-15 10:18
中國人長得秀氣，做的都是傻大笨粗

作者: hmilybird 時間: 2015-10-23 14:22
密封分靜密封和動密封，靜密封比較簡單常用O型圈唇形密封，O型圈原理壓縮量密封，唇形密封原理氣壓密封。動密封最好方式W型密封是一種雙向密封，將橡膠硫化成一體的密封方式軸向尺寸小。

作者: 勁柳MARTIN 時間: 2015-10-25 11:58
學習受教了！

作者: 好運時空 時間: 2015-10-29 06:30
好東西！有啟發

作者: 侯爵莊園 時間: 2015-10-29 11:46
非常感謝分享經驗

作者: 彼此的過客 時間: 2015-11-7 17:31
學習了，最近也一直在做密封

作者: Jter 時間: 2015-11-13 12:00
自己還沒設計過使用O型圈的零件，還需要大量的學習

作者: sdh白癡 時間: 2015-11-17 15:07
帖子文字不多，信息量巨大。

作者: 邱斌QB 時間: 2015-11-17 18:57
受教

作者: kakaxi123 時間: 2015-11-24 21:21
期待繼續更新

作者: 飛狐獨行 時間: 2015-11-25 22:18
工作中設計過O型圈溝槽，沒按標準設計導致O型圈早期失效！

作者: 百米小子 時間: 2015-11-26 15:27
第一次具體了解O型圈

作者: w91678 時間: 2015-11-26 18:23
其實氣動軟質動密封如果壓縮量太大，密封面就會緊緊貼合在一起，從密封面擠出潤滑脂。這樣密封面的正應力可能是壓縮空氣壓力的好幾倍，摩擦發熱就嚴重，如果動作頻率高，氣缸就發熱嚴重。密封件的溫度升高到允許溫度以上就會加速失效，同時高溫會蒸發氣缸出廠時預裝的潤滑脂。這樣氣缸的壽命就保證不了。這些FESTO和SMC打死也不會告訴你的。

作者: 龍游大海 時間: 2015-11-26 21:45
這個還與密封件的精度有關系

作者: 北風Tiger 時間: 2015-11-26 22:30
受教了。我們公司氣缸用的少，要求高，都是自己制做的。用的是O-ring，確實容易磨損。改天我仔細核一下圖紙壓縮量是多少。

作者: 左岸年輪 時間: 2015-12-5 19:52
受教了

作者: liuboy 時間: 2015-12-14 19:40
其實SMC的品質只能算還好，無論電磁閥，氣缸，真空件等等都算不得是最好，其品質嚴格來說比不上日本另外一家CKD.但是它產品鏈是真的廣，這點FESTO也比不上。另外它現在雖然有降價打壓亞德客趨勢，但是這么做本身就對于他們的市場定位產生了影響，另外它也正在承受FESTO給它的壓力，如果FESTO也降價，它如何堅守自己本來的市場。

作者: ωeīふ 時間: 2015-12-14 23:08
受教了

作者: luyupei 時間: 2015-12-15 10:17
潤滑問題FESTO的崔工講解過，密封圈的壓縮量還是頭一次聽說

作者: long_wzq 時間: 2015-12-15 10:23
最近在做動密封，旋轉軸外購磁流體密封裝置，密封效果和使用壽命都比較好。但是也想用下O圈，不知道如何下手才好，

作者: 王力wangli 時間: 2015-12-18 17:25
受教了

作者: 初涉池中 時間: 2016-1-4 11:09
受教了

作者: 邊66 時間: 2018-12-5 16:19
學習了

作者: 文刀ala 時間: 2018-12-5 16:34
謝謝分享

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