КИЕВСКИЙ ДОМ ........    =	Г
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ	11
ПРОПАГА ИДЫ
*
-i
»
i Гидравлические i
6ТРЕДАЧй И УСТРОЙСТВА
КИЕВСКИЙ ДОМ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ПРОПАГАНДЫ
Кафедра гидравлики Киевского института ГВФ
ЗАОЧНЫЙ СЕМИНАР
”СТРОГСТВА МАЙИН
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ И
инж.ВАСИЛЕНКО В.Т.
Л е к ц и я 7
Уплотнительные соединения а’регатов вращатель-
ного типа
КИЕ’ -IP6
jchujhue особенно ста конструирование
Спосэоы и сре ;ства уплотнения штоков и поршней с
возвратно-поступательным движением можно в значительном
степени отнести и к уплотнению вращающихся валов. Одна-
ко условия раооты уплотнительных устройств вращающихся
'оедкнений резко отличаются от словим, в которых рабо-
тают уплотнения зозвра гно-посту нательного движения.
Уплотнения вращающихся валов обычно находятся
под воздействием неизменного рабочего давления уплотняемом
среды, тогда как уплотнения штоков и поршнем с возврат-
но-постунательным движением испытывают воздействия
переменных давления. Скорость на поверхности вращающего-
ся вала относительно неподвижных элементов уплотнения
постоянна по величине и обычно превышает скорости
возвратно-поступательных соединений. Силы трения,
возникающие между валами и элементами уплотнения, воздей-
ствует на зти элементы не по осевому направлению, как
у штоков, а касательно к боковой поверхности вала.
Элементы уплотнения стремятся поворачиваться в
сторону врашепия ьлла, л чригодится предусматривать ме-
ры против затягивания валом как мягких наоивок, так
и элементов крепления /например, накидных гаек/.
/ валов, проходящих через уплотнение, поверхность
подвергается приработке и износу в одних и тех же
сечепиях, тег’а как у штоков и поршней износ рас-
пределяется по всей длине.
вследствие этого уплотнения валов, препятствуя
проникновению масла к месту контакта, вызывает при
большой окружной скорости интенсивный нагреь и износ
уплотнения и вала, это относится ь первую очередь к
уплотняющим элементам из резины и кожи. Поэтому на
валы в местах прохода через уплотнения наглу
насаживаются сменные втулки. Их нередко изготовляют
из нержавеющей стали, бронзы и других коррозиестойких
материалов, если имеется необходимость предохрани
вал не только от истирания набивкои, но и от коррозии.
Перечисленные обстоятельства создают для
уплотнений валов худшие условия, чем дл« пло
возвратно-поступательного движения. Утечки сравнитель-
нэ большие, требуется более внимательное наблюдение и
уход, сокращается срок службы уплотнений и вала.
Учитывая, что работа трения, нагрев и износ уплотнений
валов пропорциональны окружной скорости, стремятся
к тому, чтобы уплотнение находилось в частях вала с
наименьшим диаметром, имеющих наименьшие окружные
скорости. Уплотнения следует снабдить хорошо работаю-
щей системой смазки, а в случае надобности дополни-
тельным охлаждением. При особо высоких числах
оборотов и больших диаметрах вала, когда работа трения
и износ чрезвычайно возрастают, вместо уплотнений,
непосредственно соприкасающихся с валом, применяют
лабиринты.
Поверхность вала, проходящую через уплотнение,
следует максимально разгружать от боковых усилий, для
этого опоры вала /подшипники/ располагают в других его
сечениях, и только при напряженной работе уплотнение
и опору объединяют в общую конструкцию.
А. РАДИАЛЬНЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
У насосов и приводов валов в большинстве случаев
для создания уплотнения между валом и корпусом
применяются радиальные уплотнительные кольца. В иоелед-
ни< годы они получили весьма широкое применение /около 70“
ц?ех применяемых уплотнений вращательных соединений/.
Для радиальных уплотнений имеют значение не
только форма и способ посадки уплотнительных манжет,
но и материал уплотнений, их обработка, сорт и
температура уасла. Многие другие параметры уплотнитель-
ного узла также влияют на качество уплотнения и его
долговечность. Диаграмма зависимости основных параметров
радиального уплотнения показана на рис. I . В ней
видна вся сложность взаимосвязи параметров уплотнитель-
ного узла. Поэтому при проектировании уплотнений не-
обходим тщательный анализ и подбор элементов уплотни-
тельного узла.
Ввиду того, что трение р уплотнении и выделявшееся
при этом тепло г значительной степени зависит от площади
контакта, то одним из способов уменьшения нагрева вала
служит сокращение ширины контакта до минимальных
размеров.
Подобные уплотнения изготовляются из синтетической рези-
ны; основные размеры их нормализованы /ГОСТ 8752-58.
Уплотнения резиновые анкетные для валов/.
На рис. ?,а показана конструкция радиального
уплотнения из синтетической резины, широко применяющаяся
в гидравлических агрегатах при низких давлениях уплотняе-
мой среды. Для ооеспечения надежного контакта кромки
манжеты с поверхностью вала в дополнение к плотной ее
посадке обычно ставится еще спиральная пружина 2 .
В этих уплотнениях контакт резины с валом вначале
происходит по весьма узкой площадке, вследствие чего
резина стро изнашивается; в дальнейшем благодаря
увеличению площади контакта и уменьшению натяжения
гружины износ уменьшается и через несколько часов
приработки практически прекращается.
Параметры уплотнений
Пора метры бала
Рис. I
Диаграмма зависимости основных параметров радиаль-
ного уплотнения.
Рис. 2
Конструкции радиальных уплотнений: а - с внутренним
каркасом жесткости, б - с наружным каркасом жесткости.
-6-
Радиальные уплотнения обеспечивают хорошую герме-
тичность, а по компактности и потерям на трение превосхо-
дят другие типы уплотнений, однако,они не допускают пере-
грузки • Для увеличения жесткости резиновых манжет они
снабжены привулканизированным металлическим каркасом I,
расположенным с внутренней или внешней стороны манжеты
/рис.2/. Внутреннее расположение каркаса предпочтительнее в
том случае, когда предусмотрена смена манжет, т.к. при
смене манжеты не портится поверхность гнезда корпуса.
Обычно применяются следующие категории радиальных
уплотнений по конструктивному оформлению:
I.Уплотнения в оболочках, в которых уплотнитель-
ный элемент изготовлен из кожи или синтетического матери-
ала и заключается в точно изготовленный металлический
каркас.
2.Уплотнение с металлическим кольцом, в котором
уплотнительный элемент из синтетического материала при-
вулканигирован к металлической оболочке или кольцу жест-
кости.
J.Двухэлементные или комбинированные уплотнения
применяются при пред"яв, ли к ним жестких требований
при эксплуатации, или хе когда жидкость находится по
осе стороны от уплотнения.
Наиболее часто встречающиеся конструкции радиаль-
ных )плотнений приведены на рис.З.
Радиальное уплотнение должно часто удовлетворять
противоречивым требованиям. Давление на уплотняющей кромке
должно быть высоким, чтобы в достаточной степени
- 7 -
предотвратить утечки, а также достаточно низким, чтобы
допустить образование смазочной пленки между поверхностя-
ми трения /уплотняющей кромкой и валом/. Источником
масляной пленки может быть уплотняемая среда, или это
может быть установленный уплотнительный элемент, насыщен-
ный смазкой. Очевидно, что условия эксплуатации должны
определять эффективность и продолжительность срока
службы уплотнения. Наиболее важным из этих условий
являются следующие:
а/ окружная скорость вала, определяемая как
скорость на поверхности трения;
б/ температура на поверхности уплотняющей кромки;
в/ давление, действующее на уплотнение;
г/ чистота обработки поверхности вала;
д/ свойство уплотняемой среды.
а/ скорость на поверхности трения и д .?лг .^
няпще.- кромки.
;опустимая скорость на поверхности т^ени; спя
ального уплотнения зависит не только от темпер? ту з*- к
давления уплотняемой среды, но и от конструкции уплотне-
ния. Пониженные допуски на обработку вала, эксцентричность
и биение приводят обычно к уменьшений окружной скорости.
Пружина уплотнения /рис.4/» оказывая равномерное
радиальное давление на «анкету, должна обеспечить
Do
Рис. 4
Пружина радиального уплотнения.
надежное уплотнение в месте прилегания манжеты к валу
и автоматическую компенсацию износа манжеты при работе.
Величина давления, оказываемого пружиной на манжету
в г/мм длины окружности, зависит от назначения сальни-
ка. Пружина должна обеспечить равномерное радиальное
давление на манжету, величина которого зависит от
окружной скорости на шейке вала под уплотнение.
Для уплотнения с окружной скоростью до 4 м/сек
удельное давление 7 должно быть в пределах 15-22 г/мм.
Для уплотнений с окружной скоростью с 4 до 15 м/сек
удельное давление должно быть в пределах II-I5 г/мм.
Нижние пределы устанавливаются для уплотнений с более
высокими окружными скоростями.
-9-
по формуле:
Величина удельного давления на вал определяется
где
/РЧЕ
64 т3

У - удельное давление, оказываемое пружиной
на кромку уплотнения;
F - рабочее натяжение пружины без учета
предварительного натяжения,в г;
-	предварительное натяжение пружины, в г ;
Д - внутренний диаметр кольца пружины в рабочем
состоянии, в мм;
Do - внутренний диаметр кольца пружины в
свободном состоянии, в мм;
-	наружный диаметр витка пружины, в мм;
d - диаметр проволоки пружины, в мм;
/ - деформация пружины, в мм;
Е - модуль упругости материала пружины, в
кг/мм2;
П - число витков пружины;
Ч - средний радиус витка пружины, в мм.
Отношение усилия предварительного натяжения
пружины к допускаемому для данной пружины / в % /
зависит от отношения диаметра витка пружины к диаметру
-10-
проволоки /таблица I/. Допускаемое усилие r^- f6z
где А’г = 0,456^	- допускаемое касатель-
ное напряжение, &врсм - временное сопротивление
разрыву в кг/мм2.
Для проволоки П по ГОСТ 5047-49, из которой
обычно изготовляются пружины, временное сопротивление
разрыву указано в таблице 2.
Таблица I	Таблица 2
1	а	।	Г9оп	!	!	!	ггА 1	. а, мм .
•	5	i	35	I 0,24),6 | 170
!	5,5 !	32	•	! 0,74),8 J 160 J
1	6	’	29	1	! 0,9-1,0 ; 155
!	6,5	!	26	'	! 1,1-1,3 ! 150 j
•	7	|	23	;	,! м i №
7,5!	20	,	!	1,5	» 140 j
|	8	•	17	
•	• 1	1	!	i	Hl
	
Внутренний диаметр кольца пружины выбирается на
I мм меньше посадочного диаметра • d, под пружину
уплотнений.
В рабочем положении /уплотнение одето на вал/
внутренний диаметр кольца пружины В, равен d,
уплотнения плюс I мм натяга уплотнения на валу.
Диаметр проволоки пружины уплотнения обычно выби-
рается от 0,2 до I мм.
Диаметр витка пружины по конструктивным соображениям
выбирается обычно от I до 5 мм.
-II-
।
рицер расчета пружины. Уплотнение с OKpy..lH01i
скоростью 12 м/сек. диаметр вала 52 мм. Для вала
диаметром 52 мм диаметр d, уплотнения равняете
56 мм. внутренний диаметр кольца пружины в свободном
состоянии должен быть Д = 56 - I = 55 мм.
внутренний диаметр кольца пружины в рабочем
состоянии должен быть D, = 56 + 1 = 57 мм.
Задаемся d = о,5 мм; <4 = 2,5 мм,
тогда г - ~52 °'5 - 4"”
По таблице 2 (5 брем =« 170 кг/мм2 ;
R2 =0,45 . 170 = 76,6кг/мм2
г .	= ^gi25:^5 = z 876кг
9оп /6 г	16 -f
По таблице I, исходя из отношения
d6
а
= 5,
0,5
принимав! Fo = 0,35, тогда Fo =O,35.l875=65br
.еформация пружины f =3,14 /57 - 55 / = 6,28 мм.
„	3,14 -55
1ИСЛ0 витков П =-^---------------	= 345 витков.
Рабочее натяжение f
Удельное давление о = ugML.- 3&gSl-.27,№fa
Г Uf	3 /
выходит за пределы рекомендуемого /11-15 г/мм/.
следовательно, необходимо внести поправку. Для умен; " 4
уделгиг>го давления нужно либо уменьшить диаметр
-Т9„
проволоки, либо увеличить диаметр витка пружины, лиоо
уменьшить и диаметр проволоки и диаметр витка пружины.
Примем d = 0,4 мм, d6 = 2,2 мм,
тогда Z = —---------------- = 0,9 км
2
^ = 0,32 Р9.п ,
Fqon = —1114-*0л06А-х.2й»5 = 1,067 кг;
Г	16 . 0,9
Fo = 1067 . 0,32 = 341 г ;
п =	* ‘3/_ = 432 витка; '
0,4
F = . б» 2g. л-0 ,0256.^/^00.. „ =0 ,051кг = 51 г ;
64 . 432 . 0,729
7 = 2dFtF°L-------= 13,75 г/1Ш>
JJf	о /
”то вполне удовлетворительно.
В чертеж вносятся следующие данные : d=D/doffi,
f d&- 2,2±о,1 и указание - для увеличения
длины развернутой пружины на 6,3 мм должно быть приложе-
но усилие 0,39 t 0,05 кг. Допуск на усилие пружины
берется в пределах 30-40# от номинального усилия.
б/ Давление жидкости.
Уплотнения вращающихся деталей масляных систем
обычно эксплуатируются при низких давлениях от I до
2-3 кг/ см*-. К этой группе уплотнений относятся около
90-95^ всех современных уплотнений валов. Последние
-13-
достижения в области конструирования уплотнений и
производства синтетических материалов позволяют применять
данные уплотнения при давлениях до 15 кг/ см2. Однако
в тех случаях, когда уплотнение с пружинным прижимом
ставится в условия, где на него действует давление
более I кг/см2, рабочая скорость на поверхности вала
не должна превышать 5 м/сек, а температура поверхности
контакта должна быть в пределах 60-80°С. Не должно
быть также чрезмерного биения вала, а чистота поверх-
ности последнего должна укладываться в пределы не выше
0,6 мк среднеквадратичной высоты неровностей. При
повышенных давлениях рекомендуется также устанавливать
поддерживающее кольцо под конусную часть уплотнения'рис.5/
Рис.5
Утечки через резиновые уплотнения
обычно значительно меньше, чем
через кожаные уплотнения. Статистика
показывает, что около 80% рези-
новых уплотнений пропускают около
0,002 г/час жидкости, или около
одной капли за II часов. Оволо
15% уплотнений пропускают от
0,002 до 0,1 г/час и обычно
считаются годными для широкого
применения.
Конструкция радиального
уплотнения для повышенных
давлений
в/ Пределы рабочих температур
Нагревание уплотнительной кромки уплотнения создает-
ся трением трущихся поверхностей и передачей тепла от
других деталей конструкции. Ввиду отсутстшя принудительно
циркуляции масла теплоотдача через смазку бывает
_ТЦ_
незначительна. Основная теплоотдача в окружающую
среду происходит главным образом через поверхность
вала. Поэтому уплотнения с малыми диаметрами валов имеют
большую температуру уплотнительной кромки, чем большие.
Обычно, максимальные температуры рекочендуемые для
синтетических материалов составляют 1Х0-140°С.
г/ Требования к обработке поверхности вала.
Большое значение имеет точность формы и качество
поверхности детали, находящейся- в соприкосновении с
уплотняющими элементом, причем влияние неточности тем
значительнее, чем выше относительная скорость движения.
Рекомендуется применять валы с допуском по диаметру
+ 0,025 мм, хотя в распространенных условиях масляное
уплотнение получается достаточно эффективным при
допуске 1 0,1 мм.
Однако еще большее значение имеет качество поверх-
ности уплотняемой части и точность геометрической формы
вала. Вал должен быть строго цилиндрическим; на нем
не должно быть следов обработки, которые служат Ьдной
из причин интенсивного износа уплотнения и через которые
просачивается масло.
Рекомендуемая чистота поверхности вала устанавли-
вается в зависимости от окружной скорости вала и
приводится в таблице 3.
Таблица 3
Окружная скорость, м/сек’ Класс чистоты
: поверхности
Г /'ГОСТ 2789-51/
О 5
ДО 3 7
от 3 до 5 8
более 5 9
-15-
Немаловажным фактором качества чистоты поверхности
вала является технология обработки поверхностей уплотняе-
мой пары. Опыт показывает, что применение для оконча-
тельной доводки поверхностей абразивных веществ не-
допустимо, так как абразив заполняет микропоры поверх-
ностей и служит в последствии источником их износа.
Наиболее часто рекомендуемая твердость поверхности
вала - 50 ед. по Роквеллу. Однако следует учесть, что
чем тяжелее условия работы уплотнительного узла, тем
тверже должна быть поверхность вала.
При вращении вала имеется в той или иной степени
радиальное биение, несоосность и прогиб вала под
нагрузкой, а также осевое биение, которые влияют на
долговечность уплотнений. Практика показывает, что
всякое нарушение соосности и биение уплотняемого вала,
вследствие ли износа подшипников или вследствие каких-
либо иных причин, неизбежно сопровождается нарушением
герметичности уплотнения. В случае неизбежности биения
его можно компенсировать соответствующим облегчением действия
прочих факторов /скорости, чистоты поверхности и пр./.
3 общем случае необходимо выдержать радиальное биение в
пределах не выше 0,1 мм, несоосность вала до 0,1-0,2мм,
а биение вала вдоль оси до 0,5-0,8 мм.
На диаметр отверстия в корпусе для посадки уплот-
нения рекомендуется устанавливать допуск 0,025 мм.
Практически диаметр отверстия обычно задается по не-
которому номинальному размеру, а уплотнение по внешнему
диаметру выполняется более полным с тем, чтобы оно
монтировалось с натягом. Величина натяга для валов
среднего размера составляет обычно 0,1-0,13мм; чистота
поверхности обеспечивается расточкой в пределах б-го
класса чистоты поверхности.
-16-
Недостаточная смаска места контакта резины с
металлом вызывает повышение коэффициента трения и
интенсивный нагрев и износ уплотнения. Уплотнения
радиального типа для валов различных размеров можно
сравнивать с этой точки зрения, пользуясь удельной сило1
трения на поверхности скольжения, которая вычисляется
где :	- момент трения в г/см,
Рт - удельная сила трения,
Z - радиус вала уплотнения, см.
Если исходить из того, что сжатие манжеты достигав
ся только за счет пружины, то отношение усилия пружины
к диаметру вала может в требуемых пределах поддерживать-
ся постоянным вне зависимости от величины уплотняи^ей
кромки манжеты.
Испытания показали, что значение удельной силы
трения манжет из пербутановой смеси для большинства
испытанию образцов равно величине = ц5 - 50 г/?м
яри окружной скорости 8 м/сек. У подобных же манжет
из силиконового каучука при окружной скорости около
м/сек значение удельной сил-, трения было равно
Рт = 27-30 г/см.
Уплотняющий элемент обычно изготовляется из синте-
тической резины, кожи, а в последние годы все бод^зее
распространение получают пластмассовые материалы.
Материал уплотнения должен обладать следую hmj
свойствами:
а/ гибкостью /чтобы сохранить плотное сопрпксски
ние с валом при эксцентричном положении вала у -дя
поглощения небольших шероховатостей вала/;
б/ сопротивлением износу /в том числе и образивночу/-
в/ сопротивляемостью размягчению;
г/ сопротивляемостью затвердению под воздействием
температуру и масла;
д/ сопротивляемостью изменению объема и веса
под воздействием температуры и масла.
Этим требованиям хорошо удовлетворяет синтетическая
резина. Свойства резины могут очень сильно изменяться
в зависимости от ее состава /см.лекцию 6 раздел ’’Материалы”/.
Для каждого отдельного случая необходим значительный
опыт и специальные знания для приготовления нужного
состава резины. Рабочие температуры, окружные скорости,
экспентричность вала, смазка и свойства уплотняемой
среды, давление ее, габаритные размеры узла уплотнения -
все эти факторы надо учитывать при выборе материала
уплотнения.
Кожа дает лучшие результаты, чем синтетическая
резина в случае более грубой обработки вала или в
условиях недостаточной смазки. Однако для высоких
температур и повышенных скоростей синтетическая резина
дает лучшие результаты.
Из пластмассовых материалов следует рекомендовать
фторкаучуки, фторпласты, которые имеют повышенную
теплостойкость, стойкость износу и стойкость химическому
воздействию уплотняемой среды.
В машиностроении существует большое количество
отраслевых нормалей на радиальные уплотнения /нормаль
станкостроения A5I-4, нормаль автомобильной промышлен-
ности Н 2502-57, нормаль угольной промышленности
ВНбЗО-55, нормаль Главного Управления МАП 2700С и т.д.Л
-18-
Ниже приводятся таблицы 4-7 и рис.6-9 к ним на основной
тип радиальных уплотнений /размеры манжеты, к льца
жесткости и пружины/, применяемых в станокстроении.
Рис. 6
Радиальное манжетное уплотнение /к табл. Ч/.
Рис. 7
Манжета радиального уплотнения /к табл.^/.
-19-
Рис. 8
Кольцо жесткости радиального уплотнения
/ к табл, б/
гис. ч
Пружина радиального уплотнения /к табл.7/
Монтаж уплотнений
для уплотнений данного типа особенно важное
значение имеет правильность и аккуратность монтажа уплот-
нения, так как даже очень небольшие царапины на рабочей
кромке уплотнения могут явиться причиной негерметичной
работы уплотнительного узла.
Перед установкой уплотнения необходимо проверить
не повреждена ли уплотняющая кромка уплотнения, после
чего уплотнение и вал тщательно смазать маслом.
Уплотнение должно быть установлено так, чтобы
давление жидкости прижимало рабочую кромку к валу.
для облегчения установки уплотнительного кольца
и чтобы избегать его повреждения при установке нужно
Табягаа
Л» *
Я
о
CJ
CJj
0J
со
О)
см
8 о



о»
О)
а н я	..квметрЫ) заключенные в скоокя, по
в^змох-ностм не применять.
me. I
a 0 л i ц a
J^iefpffa'Kr	Д	8	,	АЬ	б	h	hi 5 3г Ям	Роп асч d, d2 d3 dt c/s <.12	R <6, юсс^ ноичи orKJt	огил "^2 До'у^кае^ое отк'гс^енсе ~O,/	£re 12	3	9 5	6	7	8	9	10	11	12	13	'5	/6 17 Id f9	20																		
s	I t	1 '			1				IE,5	7,5	1,25	1 1	1	I 1,25,1,75 1		0,5	1,2	! 3	Л P		
				7	9,5												1,	6,79
e			e	9	.. «18			9,5										t 6,5l
					1 I										D			
_io				11	13,5			11,0										6,00
/10/	1 30				15	25	26	12,5	i ( 1		2		1	1,5		1	1,5	12,0
12	32				13	17	27	2F											13,5
/12/ .	‘ 37						32	33	14,5							:-,5	1		17,1
14	he			15	19		31 35	16,5	1,5	6								14,0
15				15	20	30 35		17,5										13,6
16	1			Li?	21			IE,5										13,2
17	1	+0.4		ie	22			19,5										12,8
												0,7						
/17/	02, 40																	17,5
ie	. 35	+0,2		19	23	30	31	20,5										12,2
20	, 40		10			35	36											15,0
/20/	, 45			21	25	40	41	22,5				2,25						27,7
22	, 40					35	36											14.9
/22./	45			23	27	40	41	24,5										21 ,0
25				25	30			27,5 I										on n
Л>^/	- —																	
						45	45											25,0
Ле/	47 \50				29	33	42	43											
								30,5										20,0
						Д5	b											
							А Л											
30 /30/	 - (			31	35		АЯ	-r ur)	’	32,5								f		37,6
			„J			-2S		чу			—	—		—	1 	1	1			L,		_36,4 ।
Продолжение /табж.5/
J	345678	9		10 . II 121 13 14 is 16 П 18 191	20			
	 -	-	- i .-2	52	33	37 | 45	46	34,5 1	1 i	!	-33^21	
?5	5o	«а а	до _ 1®	49	37,5 ! i			
/35/	65		j_ 56	59			39,e	
40	62	л,	45 . 55	56	«.Sl e	jo,8	65,6	
	64			4	33,e^	
4q	62	2 12	55	56	47,5			42,0
/4о/	55 , "’	46	50 ' 58	59		t 1		61.9
/io/	75		68 .J	69				57,0
50		72	=c 55	66				67,3 '
/sV_	eo	•01 ,--J 73 05	'	56	60	CM	EE,5			60,0
	57,5		1		69,3
/do/	E5	56	60	78	79	57,5		1		7E,1
SO	80	73	74				52,1 _
50	E5	61	65	78	. 79		62,5			70,2
20/		go		 83 «О	Ав	OTi	84	I			76,9
		67,5 72,5 -	77,5			; вед
'1S—	95	  88	89 .7.4 _	too	  93	94 _12	 	 75	80 	 Лэ/	105	98	99					87,8 ‘ 78.7 93,4 83,6 4 1 .
Ьожояжеижв /тем. /
— 1	3 , •* ? ь 	7	 8	10 II 12	13	14	15	J7 18 19 20				
80 -о.з юз		-	12 P1	85 —	88,1 —	— 103	104		 104 ft.	90	R9K.1 ц О	' b	.	. _	.		
110, 					
-/8о/ 00		ro 				—				 14	91	108	109		—у-	__ 	«i i,о vj , i - 88,5 [ 2	о	2	1,0 2	131 CD R । к	с	« c	• «
	120	12		G5 1 1Я	T1A	
_Z£Q/	1 5	.14 90			-< vi 	—	•.—.— • 	i, v	< —-  		 пр и© 93,5 2	9	2,5 3	2  4 1,0.2	. J 95 —122	g?..S h.& 5	2 2,0 o g 1,5	1 1,5 127 i	—- 123	124 P8«a	’	153 101	105 			103,5	137 |_	_	133	134	1 A3	
——	130 100		}H).3		
-IOC? .	/140				
105	. 130		14	105	111—123	124. . iQp 5	121 		 138	139	1 53	
/105/ ,_t 10	-15J			
	140		и, .... *-1-3?	134 (	9	,150	' 1И	115	|43	T44	113,2]7	
ZU.Q.	1 150			
J15	140			
/115/	-°’4 -120 .	160			
			’ 1 *	12 1	« (-Л	. 	,	1 153	154		 ^118,5 2	2,5 2,5	2	,0
	150		1 ТАЛ	IX)	
/1SOZ_ 1			191	iO< f- -	1	_ >	I WO	
	-LZO t			121	12g Г133	184	<23,5	_ .	
	-160		—131 , 136 , 150	152	133,5	? r2?₽	
-140 ,	, 170 i			-141 ! 146	160	162	1415	||	240	
-А2У.	,		180	и			151	156j 170 । 172 ' 153 о	
Lno	_190 17Q	1	, 2Q0 4V			i»i 1 is» -Ieo ; lsa :	™ —17g -Igo  1Q£	173,5		 35a	
1 зодолхение /т ОлЛ/					
712	3456	7	8	9 IQ .. -II .12 13 R D IS	П	IS	12	20-			
|PQ	220	182	188	209	211	184	1		439
19Q л s 230	p 192	198	219	221 , .194	2,5 ,12 1 1		450
'200	240 >0 ’4	202	208	229	231	204		3	3,5!	2,5 ! ’I •	I I	I		1	0	490
220	250	’ 18 222	228	249	251	224 ,			524
240	280	242	248	259	271	244			555 !	.	Ь88
250	290	252	258	2 79	281 254			
25Q	300	252	269	289	291	264	i	i I	:	54p 1 5,5 ( 2,5	pj2
280	320	20 282	289	309	311	284	3,0 1Z,O 0,0	0		
( 300	340	302	309	329	331	304.			- -i .	.. . -	-	-	—4
Иатериал - маслостойкая резина.
Примечание ;
1. Кольца с размерами, заключенными в скобки, применять не рекомендуется.
Ча поверхности "К" уплотнительного кольца наносится обовначение уплотнительного кольца
/предусматривается в прессфсоме/; на той же поверхности маслостойкой конской наносится
марка аавола-иаготовителя, марка резины, месяц и год изготовления.
>асм>
Т t о i м с а б
	d.	н		S	Лес	
а	Жнчин отк. л	dt	доп ОТ КП Г 0,1	доп йткл -O,f	R	,'tttJO curry 6 кг
L_l_	г	3	4	5	1 б	1 ?	Ге
б	18,5		16				1
г				г	-	4 ал			
- ю				м	Т 1			
хо/	26,5						
					1		6.00
3 2d	2£		20	6			t?.o
12/							
	j3						п
t			25			1	*		
13	31					i 1	1 '°
16							
1?							
/ТУ/ Lis		36 31	1	30 25				... 6,0
20	36		30				7tQ
-0	-,	*1		*0,2	33				
1 			1	<Jk>			30				7,0
/У2 '	41	1	33						
35							9,0
	46	1	38				Г ,0
<а/	L	43	i	36				1G ,0
6	4в		38				
^0						t 1 1 ,и < ж	
30/	49		43	я 1 1	1.5	4 | М	18,0
32	46		40			.. 1	1ел
35	49	1	43				
35/	59		53				24,0
40	56	t					20 3
40/	64		48				
5	56				53				20^3	,
45/	59							24,5	1
45/	€9							39,2	;
30	( бб		*0,3	58				29,9	;
J£d.		74 55			68				29,8
Зо	79			j__,	J					30,1—

Продолжение /таСл-fc/
I	2			3	4	5		в	7	8
во	74				Г	1 8			29.8
60	79								39.1
/во/		84			76				34,0
35				Н),3			1.5	1,5	43,3
/65/ 70	89				78				
/70/ 75	4				83				46,2
									
/75/ 80	99				88				48,5 ’
/80/ 85	104				93				51,6
/85/	109					10		2	70,8
,Ю	114				98	8		1.5	65,4
/90/ 95	119				103	10		2	78,3
						8		1,5	68,4
95/ 00	124				115	10			66,2
>100/	134					125				71,7
05 105	-	124		+0,4	115				65,3
		139							108,4
но •		,34			125				71.7
/по/	144								101
115	134								71,7
/115/	154								132 119
120	142				132	12	2		
/120/	164				130	10	1 ,5		154
I3C	1Ж				142 •	12	2		127
140	132					1$			2	136 144 151 245 232 243 264 277	
150	172					162				
160	182			+0,5	172				
190	192				162				
180	211				194	14			
190	221				204				
200	231				214				
220	251				234				
Продолжение /табл.б/
1	2	3	4	5	6	7	8
240	271	+0,5	254	14	2	2	208
200	281		264				310~^ 335
260	261		274	15			
280	311		204				Зое
300	,311			[ 214		•			381 _
Матеpi л - стал* '..стовая делапириованная по ГОСТ 1386-47.
ПрИЫ £
I. Остры» ли ли, ваусеянцы, следы ржшчины и ок .линч не
допусгр •тел
2. Допуск»ется ивготоьление колец ив -1 »ли мч жи 2т. -
и Ст.З.
Рис. 9
Т а 0 л и ц а
d ДиС! М вала	а.	dz		L Доп от к л д /	L, Доп от* л д 1	* 1 ОЛ 6*л
1	2	3	4	5	6	7
б		Г 			25	28	3,2 b 	
в				30,5	33,5	0.31
10		1		37	40	,33	
* у	 12				42,5	...	4о,5	0,39
14				48	51	. 0.42	
15				$	&5	0,45
16	0,3	1.4	0,8	54.0	57,5	0,50
17			1	57	60	0,52
18				60	63	О.оЗ
20				65,5	68,5	0,59
22				71	74	0,60
25				80	83	0,67
28	———1		J	94,5	98	1 ,26
30			1	100	105	1.35
32				105	ПО	1.41 __
> 35				115	120	1,54
40				128	133	-.1,71.,
! 45				143	148	1,90
50	• 0,4	1 .7	0,9	155	150	2,0o
55				170	175	2,25
во				183	188	~,41
, бъ				197	202	
70				210	215	2,7o
75				222	227	2,91
. 60				235	240	’,08
- еь				248	253	3.24
90				2 “'О	265	•. io
95				282	288	10.3
-199 ..				296	302	10,7
105				308	214 f	11,2
				321	327	11,6
-115				334	340	12,1
120	0,6	3	1 ,8	345	352	12,5
130				370	377	13,4
_Н9__				395	402	14,?.

нролмхеоп /тебя.7/
v l	2	1				—	 3	4 J		5	б		7
: 150	1 »		3420	427	15,2
100			445	432	16,1
1?0	п .			468	475	16,9
—ж	 oto 180	О	|	• »С	490	497	17.6
190	»		518	525	18,7
2QQ			545	532	19,6
,220	4 I	2,4	640	648	40,9
-240			688	696	43,9
		0,8 L252	 28Q			700	708	44,7
			710	718	45.3
			785	798	50.1
300			8g0__	868	_ее,о
Материал - проволока П по ГОСТ 5047-49.
Примечания:
I.	Навивка правая или левая, виток к витку. Пружину согнуть в
кольцо, конец А ввернуть в конец В до упора.
2.	После холодном навивки, пружины подвергаются отпуску при
температуре 250-300 С для снятия остатошых напряжение.
3.	Пружины ивготовляются по техническим условиям Т.У.ДВ1-3.
4.	Н&вивка плотная, ваяор между витками не более 0,05 им.
30
предусмотреть фаску на валу /рис.5/. Если фаску по
конструктивным соображениям снять нельзя, то при установ-
ке следует применить специальную втулку /рис.10/.
Для сохранения уплотнения
при разборке рекомендуется
предусмотреть со стороны торца
уплотнения металлическую шайбу
толщиной 3-4 мм, а в крышке
2-3 сверления диаметром 3-6
через которые уплотнения
впрессовываются /рис.10/.
Посадочное место под
уплотнительное кольцо не должно
иметь канавок, отверстий,
шпоночных пазов и т.п., чтобы
уплотнение при установке и
выемке не повреждалось по
наружному диаметру. К уплотнению должен быть обеспечен
подвод смазки. Установка перед уплотнением маслоотража-
тельных шайб, лабиринтов и т.п. не рекомендуется.
Б.ФЕТРОВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
Фетр применяется для задержания смазки в подшипниках
вала и для предохранения их от абразива, влаги и испа-
рений. Он дешев и имеет некоторые положительные характеристи
ки: а/ высокую влагопоглощающую способность; б/ не-
значительный коэффициент трения ; в/ чрезвычайно большую
эластичность.
Предел рабочих температур для фетровых уплотнений
приблизительно 15-120°0, а допустимая скорость на
поверхности трения ограничивается 10 м/сек. Из-за своей
эластичности фетровые уплотнения имеют почти постоянное
31-
удельное давление на уплотняемую поверхность /не
учитывая износа вала и уплотнения и эксцентричности
их .
Главнейшим преимуществом фетровых уплотнений
являете!, простота из конструкции и изготовления,
гетровые уплотнения могут быть двух типов: одно-
слойные и многослойные. Для удовлетворения особых требо-
ваний ветровые уплотнения могу: быть пропитаны каким-
либо веществом. Например, состав из воска, парафина
или графита повкиает сопротивление фетра по отношению
к во^е и грязи и улучшает его сопротивление к смазке
под давлением, jo многих случаях фетр насы от смазкой
более вязкой, чем вязкость уплотняемой средь то
предотвращает просачивание уплотняемой жидко ти. метро-
вые уплотнения, насыщенные легкой смазкой, могут гг'хить
для смазки подшипников и других узлов.
Преимущество многослойного фетрового уплотнения
состоит г *ом, что-его можно компановать из различных
по качес! слоев фетра /например, один для остановки
смазки, другой для ограждения от пыли и т.п./. Насыщая
слои гетровых колец различными полимерами, можно добить-
ся некоторой стойкости таких уплотнений к химическому
вс: -ействио уплотняемой среды.
Лрдбор материала фетровых уплотнений производится
в зависимости от условий их работы в уплотняемом узле.
Натяг материала составляет 0.I—O,75мм в зависимости
от плотности фетра. Большие значения относятся к менее
плотному (?етру и к большим скоростям вала.
Методы монтажа фетровых уплотнений показаны на
рис.II.
а/ метровое кольцо монтируется в трапециевидный
ла: корпуса с углом при вершине 4°. Зазор между наружным

i—( a>
>&
	
диаметром и отверстием р корпусе 0/1-8,8 мм к возможному
эксцентриситету корпуса. Кольцевой зазор между валом и
корпусом предпочтителен в пределах 0,2l?-0,3‘j мм.
б/ Типичный монтаж дли задержания грязи и смазки,
етр зажимается кольцеобразной пластинкой с внутренней
конусной поверхностью и прижимается к валу. Съемная
пластина облегчает монтаж и демонтаж уплотнения.
в/ Уаняетное фетровое кольцо с меньшим внутренним
диаметром, чем диаметр вала. Кольцо изготовляется
пластичным и пропитывается в расплавленном составе
перед форювкой и протановкой. Такая установка эффективна
против пыли, песка, железных опилков и шлаковой пыли.
г/ метровое кольцо монтируется в трапециевидное
гнездо с углом при вершине 8° и прижимается плоской
пластиной. Широко применяется для шариковых и роликовых
подыипников, в конструкциях, предусматривающих легкость
замены я удаления уплотнения без основательной разборки
узла. Уплотнение может представлять собой разрезное
кольцо.
’/ Прессованное уплотнение изготовляется в штампован
нэм корд,се. Этот тип уплотнения широко применяется при
лглых я средних скоростях, где к уплотнению предъявляются
невысокие требования.
е/ Уплотнение, состоящее из фетрового кольца и
резиновой манжеты. метровое кольцо здесь помещено с
выеанеЯ стороны к предназначено для защиты внутренней
уплотняйте. манжеты от попадания грязи.
.^ассгзотрим следующие конструктивные факторы,
чд/- -ие на 'пфективиую работу фетровых уплотнений.
I. Скорость на поверхности трения не должна превы-
гттть *. м/сек. асжж вал иесткий и гладкий и обильно
wL-^сетси смазкой, скорость на поверхности трения
О: зд^етсл до 20 м/сек.
.етровые уплотнения не дольни иметь слишком
тугую посадку и сильно с;<иматься в осезом направлении,
т.к. это приводит к их быстрому разрушению.
3. В нормальных устанопках высота уплотнения
больше ширины. Эта пропорция сводит до минимума
разрушения уплотнения и допускает плотное сжатие
фетра в его пазу.
4. По возможности делать уплотнения цельными.
При невозможности последнего делаются разрезные кольца
с углом разреза < 20°.
э. Поверхности, которые соприкасаются с фетром,
должны быть твердыми и гладкими.
К недостаткам фетровых уплотнений следует отнести
их недостаточную плотность.
Применяются фетровые уплотнения в неответственных
агрегатах, а также в качестве вспомогательных устройств,
применяемых совместно с каким-либо основным типом
уплотнений /для задержания пыли, для удержания смазки
и пр./.
Основные размеры войлочных уплотнений /по нормали
станкостроения/приведены в табл.8 /установочные размеры
приведены на рис.Г2/.
Т л б I I ц a i
Основные размеры войлочных /фетровых/ колец в им
рнс.12/
Л	А	<4 **			<сг		d	4; пьцо КаноЬк			а		-Г-
то	Г	S	d,	6,	а	С		Г	6 d,		<7	Г
						1			I			
10	19	2,5	11	2	з i	4	75	94	? 73	а	8,2	9 1
12	1	2.5	13	2	3	4	80	39	7 81 ।	а	8,2	9
/13/ 22		» D	14	2	3	4		85	104	7 83 1	3	8,2	1 9
14	23	2,5	15	2	3	4	90	111	8 91	7	9,5	10
15	24	2,0	13	2	з	4	95	113	8 93	7	9,5	10 ;
1в	27	3,0	17	3	4 »2	5	100	125	9 101	8	11,0	
/17/	26 |	3,5 .	18	3	4,2	5	405/	130	9 103	в	11,0	12 I
18	29	З.о	19	3	4,2	5i	110	135	9 111	8	11,0	12
20	31	3,5	21	3	4.2	51	415/140		9 118	8	11,0	12
.22	33	3,0	23	3	4,2	5|	120 149		10 121	9	12,4	14
25	эе	5	25	4	5,5	б|	425/ 154		10 123	9	12,4	14
26	41	5	29	4	5,5	в|	130	159	10 131	9	12,4	14
30	*з.	5	31	4	5,5	в;	435/	134	10 138	9	12,4	14
32	451	5 i	33	4	5,5	3	140	173	11 141	10	13,9	16
35	481	5	33	4	5,5	в	445/	178	11443	10	13,9	16
!40	53.	5 |	41	4	5,5	в	150	183	II 151	10	13,9	16 1
145	SBI	5 1	43	4	5,5	3	130	193	11 161	10	13,9	16 '
50	571	5 ,	51	5	7,0	6	/170/: 203		11 171	10	13,9	16
55	72*	в '	53	5	7,0	8	180 1213		11 181	10	13,9	13
во	771	5	31	5	?,о	б'	490/, 227		12; 191	1»	15,4	18
65	за!	3	33	5	710	8	200 .'237		121201	11	15,4	18
70	69	7		3	8,2	9 ! 4						
Примечание: Рнвмеры, ваключенные в скобки, применять не
рекомендуется.
-36-
В. ОСЕВЫЕ УПЛОТНЕНИЯ
/торцевые, механические, скользящие кольца/
Этот тип уплотнений пригоден только для вращающих-
ся частей машин. Они получили в последнее время
чрезвычайное развитие и распространение и применяются
преимущественно для уплотнения капельных жидкостей.
Область их применения весьма широка: от вакуума до
десятков атмосфер, нормальная граница температур
от 120 до 200°С, а в особом исполнении допустимы
значительно более высокие температуры.
Характерным для осевых уплотнений является то,
что дьижущаяся уплотняющая поверхность контактирует
с внешней поверхностью вала в плоскости, перпендикуляр-
ной оси вала. При этом радиальная уплотняющая
поверхность не изменяет свою форму и при износе скользящих
поверхностей. При этом усилие прижатия уплотнительных
колец при оптимальных их размерах в определенных
границах сохраняется неизменным.
Существуют две схемы исполнения осевых уплотнений:
в первой уплотняющее кольцо, изготовленное из мягкого
антифрикционного материала, соединено с вращающимся
валом и вращается вместе с ним, а во второй - соединено
с неподвижным корпусом.
В обеих схемах уплотняющее кольцо контактирует
торцевой поверхностью с парным кольцом из твердого
металла /буксой/, которое в первом типе соответственно
крепится на валу, а во втором - в корпусе.
Схема уплотнения первого типа показана на рис.13.
Уплотняющее кольцо 2, вращающееся вместе с валом 6,
-37-
прижимается пружиной 4 л неподвижному опорному кольцу
'буксе/ I. Для уплотнения соединения кольца 2 к поверх-
Рис.13
Конструкция осевого уплотнения
ности вала 6 применено резиновое кольцо 3, которое с
одной стороны плотно прижимается к уплотнительному
кольцу 2, а с другой - прижато к валу 6. Уплотнение
неподвижного кольца I в этом соединении выполнено при
помощи резинового кольца 5. Пружина 4 применена для
обеспечения требуемого контакта между буксой I и
уплотнительным кольцом 2; кроме того, эта пружина
компенсирует износ
Конструкция осевого
уплотнения
трущихся пар.
Схема уплотнения второго типа
показана на рис.14. Неподвижное
уплотнительное кольцо здесь поджимает
ся пружиной 2 к вращающемуся
заплечику вала 4, с которым оно и
образует неподвижный уплотнительный
стык. Кольцо 3 связано с корпусом
уплотнения через резиновую манжету I,
с помощью которой герметизируется
неподвижный стык уплотнения.
Сила, действующая на поверхность осевого уплотне-
ния, складывается из силы сжатой пружины и давления
-38-
уплотняемой среды, создающегося за уплотнением. При
высоком давлении распределенная нагрузка на контактной
поверхности выше среднего давления, что улучшает
качество уплотнения и его долговечность.
Распределение поверхности в несбалансированном
уплотнении таково, что общее гидравлическое давление
может воздействовать на тыльную часть уплотнительного
кольца /рис. 15,а/. Удельное давление на уплотняющей
поверхности из-за этого увеличивается прямо пропорциональ
но увеличению давления уплотняемой среды. Очевидно,
что удельное давление несбалансированного уплотнения
может увеличиться до того уровня, при котором исчезнет
слой смазки между уплотняемыми поверхностями. При
этом давлении начнется разрушение уплотняющей поверхности
Распределение поверхности при полностью сбалансирован-
ном уплотнении показана на рис.15,6. Ступенчатый вал
позволяет, чтобы поверхности вращающегося уплотнительного
кольца были установлены внутри диаметра сбалансирован-
ного вала. В этом случае осевая составляющая давления
жидкости отсутствует и уплотнение зависит только от
усилия пружины, которая прижимает уплотняющие по-
верхности.
Наиболее широкое распространение нашли частично
разгруженные уплотнения /рис.15,в/. В этом случае к
имеющемуся давлению жидкости нужно добавить давление
от пружины. Такая конструкция предотвращает уплотняющие
поверхности от раскрытия при высоком давлении жидкссти.
Уплотнительное кольцо прижимается к буксе си. и
давления масла на площади
/рис.16/, а также усилием предварительной затяж.
пружины,способным преодолеть трение между подвижным
-39-
Рис. 15
Схемы осевых уплотнений : а
б - полностью разгруженное,
- неразгруженное,
в - полуразгрухенное.
элементом и уплотнительным кольцом. В
разгруженных уплот-
нениях, у которых площадь, на которую действует давление
уплотняемой среды, меньше площади контакта
пары F = ^(V2~ d*).	. Отношение
называется коэффициентом
сте пе ныо
уплотняющей
этих величин
у равно вешивания
разгрузки
а обратная величина
к
уплотнений. При X" « I, т.е. f -F
пел паем неразгруженное уплотнение, а в случае К</
-40-
разгруженное уплотнение. Очевидно чрезмерная разгрузка
может привести к потере герметичности, т.к. масло под
Рис.16
Осевое уплотнение
давлением, затекая в стыковой
зазор, может отжать подвижный
элемент от букАы вала. Оптималь-
ная степень р рузки тор-
цевых уплотнений зависит от
конкретных уело <й работы.
Учитывая то обстоятельство,
что при изготовлении уплотнений
всегда будет иметь место некоторое искажение правильной
геометрической формы рабочих поверхностей /неплоскостность,
непараллельность, неперпендикулярность ворцевой поверхности
вращающейся детали к- оси вращения, биение вала и др./,
а также чисто внешние факторы, способствующие потере
герметичности /вибрация машин, инерционные нагрузки
и др./, целесообразно выбирать коэффициент разгрузки
уплотнения К = С,55 - 0,65 - для давлений выше
8-10 кг/см2 и К = 0,65 - 0,7 - для давлений менее
6-8 кг/см2.
При малых давлениях /до 1-2 кг/см2/ и отсутствии
даже кратковременного повы' ния давления можно
рекомендовать недогруженные уплотнения при минимально?
затяжке пружин.
На рис.17 показаны распространенные конструктивные
гхемы простых осевых уплотнений, в конструкциях, иэоб жжен-
ных на рис. Г/,а и б, уплотни «ип элементы /вольца I/
кренятся на валу, буксы 2 соединены с корпусом J, а в
конструкциях, показанных на рис. Г7.в-д, уплотнякчпие
кольца 1 в корпусе 3 и Оуксы 2 - на валу. Герметизация
стыков кевращаюцихся соединений осуществляется с помощью
резиновых манжет о, колец , мембран 4.
Рис.17
Схемы осевых уплотнений
-'42-
К преимуществам торцовых уплотнений относятся
высокий срок службы и значительное упрощение эксплуатации,
т.к. в этом случае не требуется регулирования и смены
уплотнительного узла.
Этот тип уплотнения, хотя сложнее радиального, но
обладает минимальным из всех типов уплотнений потерями
на трение.
Практика показывает, что осевые уплотнения пригодны
для работы при температуре 300-350°С и окружных скорос-
тых до 25-30 м/сек, что позволяет применять их в высоко-
скоростных агрегатах, число оборотов которых зачастую
достигает 10000-15000 об/мин. При соответствующем выборе
материалов, т.е. если один из элементов трущейся пары
будет изготовлен из самосмазывающегося материала /графита
или др./, уплотнения длительное время могут работать
без смазки.
Преимуществом этих уплотнений является также то,
что они могут работать в условиях повышенного биения вала
и допускают некоторую эксцентричность вала и непарал-
чельность рабочих поверхностей: допускается непарал-
лельность рабочих поверхностей в пределах до 1° ,
биение вала - до 25 мм и продольное /осевое/ перемещение
-до 3,2 мм. Одгако они не допускают нарушения перпенди-
кулярности рабочих поверхностей и требуют высокого качест-
ва их обработки, которая не должна выходить за пределы
0,5-1 микрон среднеквадратичной высоты неровностей.
Основным недостатком этих уплотнений является
относительная сложность их изготовления и монтажа.
Следует указать, что конструирование рассматриваемо-
го уплотнения представляет относительно сложную проблему,
г«е. здесь приходится одновременно решать целый ряд
задач, наиболее важной из. которых является правильный
-43-
выбор допустимого давления на поверхности контакта
неподвижного и вращающегося уплотняющих колец и равно-
мерное распределение давления по поверхности контакта
этих колец.
Оптимальное значение ширины поясков прилегающих
поверхностей зависит как от габаритов /диаметра/ уплотне-
ния, так и от материала и условий работы. Практика
показывает, что наиболее распространенней является
ширина пояска 3-4 мм. Ширину пояска 6-8 мм можно
рекомендовать лишь для диаметра вала не менее 80-100 мм.
для валов диаметром до 50 мм наиболее целесообразно
принимать ширину буртика 2,5-3,0 мм.
Важен также способ сообщения принудительного вра-
щения уплотняющему кольцу. При отсутствии такого принуди-
тельного привода уплотняющее кольцо, стремясь повернуться
на валу, вызывает вредные напряжения или трение в
гибком элементе уплотнения.
Особое внимание следует обратить на конструирование
и правильное расположение пружины с тем, чтобы их
давление равномерно распределялось на поверхности торцов
уплотнительных колец.
Материал рабочей пары уплотнения должен выбираться
в зависимости от смазочных качеств уплотняемой среды,
температуры, скорости вращения вала, давления уплотняемой
среды и других факторов. Обычно вращающаяся деталь
изготовляется из твердого материала, а подвижный
элемент из более мягкого материала, образуя таким образом,
пару с антифрикционными свойствами. Наиболее распространены
пары: закаленная инструментальная углеродистая сталь -
по прессованному графиту, графитизированной бронзе,
антифрикционному чугуну и др. Прессованный графит
применяется в тех случаях, когда уплотнение должно
-44-
работать без смазки хотя бы короткое время. Графитизи-
рованная бронза применяется в случае бедной смазки,
антифрикционный чугун применяется в случае жидкостей
с плохой смазывающей способностью /бензин, керосин и
др./. В случае высоких давлений и высоких температур
инструментальная углеродистая сталь заменяется твердями
сплавами типа стеллит или карбиды вольфрама в виде
твердого покрытия в паре с металлами, защищенными
различными неметаллическими покрытиями из керамики,
углерода, окисными пленками и др.
Для низких давлений до 15-20 кг/см2 и скорости
скольжения до 10-12 м/сек в условиях достаточной
смазки могут применяться пары: чугун по бронзе,
закаленная сталь по чугуну, а также графит с различными
наполнителями /медью, свинцом, баббитом/ - для повышения
твердости и прочности или парафином - для уменьшения
пористости. В условиях коррозийных и агрессивных
сред применяются специальные материалы - нержавеющие
стали в сочетании с тефлоном, наполненным стеклом или
графитом, беридом хрома, графитом с наполнителем из
воска и различными керамическими материалами с высокой
химической стойкостью.
Г. ПЮШ ВИДЫ УПЛОТНЕНИЙ
а/ Уплотнения без контакта с трущейся поверхностью.
К уплотнениям итого типа относятся лабиринтные
уплотнения применяемые главным образом для уплотнения
газообразных сред. Лабиринты бывают двух типов: осевые
и радиальные.
Осевые лабиринты с одной канавкой /рис.16/ по
своим уплотняющим качествам равноценны войлочным уплотне-
нием. Лабиринты с двумя канавками /ходами//рис.19/
-45-
Осевой лабиринат
Рис. 19
Осевые лабиринты: - для внутрен-
него расположения, б- для на-
ружного расположения
применяются при наличии в окружающей атмосфере абразивной
пыли. Большее число канавок применяют при особо высоких
требованиях к защите трущихся поверхностей.
При разрезном корпусе подшипника, требующем частой
смазки или осмотра, рекомендуется применять радиальный
лабиринт во избежание сдвига уплотняющего кольца вдоль
вала. Лабиринт изготовляют с зазором по направлению
любого смещения, могущего произойти в уплотнения. На
рис. 20 и 21 приведены примеры радиальных уплотнений.
0,4-05
Рис. 20
Лабиринт радиальный
„ .	Рис.21
Лабиринт радиальный для
разъемных корпусов
,Аля лучшего уплотнения ходы лабиринта заполняют консистент-
ной смазной. Во избежание вытекания масла из корпуса
по валу применяют маслоотражатели /рис.22/.
о
-46-
Рис.22
Ыаслоотбрасыватели: а-кольцевой, б-дисковый
б/ Уплотнения сальниковыми набивками
р манжетами
Простым типом уплотнений для вращающихся соединений
являются рассмотренные выве /см.лекцию 6/ сальниковые
набивки из всевозможных органических и неорганических
материалов, а также из мягких металлов. К преимуществам
этих набивок относятся простота ре± > iирования уплотнения
и весьма легкая смена набивки.
В небольших агрегатах типа бензиновых насосов, а
также в масляных насосах низкого давления зачастую
применяют сальники с пробковой набивкой кольцом/
/рис.23/. Уплотняющее кольцо изготовляется из измельчен-
ной пробки, пропитанной синтетическим каучуком. Отверстие
в пробковом кольце расточено под плотную посадку на вал.
Рис. 23
Пробковые уплотнения валов
Для повышения износостойкости поверхности,
соприкасающейся с уплотнительным элементом, на вал
-47-
насаживается втулка из твердого материала, которая
расот1.ет в паре с мягким уплотнительным элементом.
Подобные уплотнения допускают окружные скорости до
4-5 м/сек.
Для вращающихся соединений могут использоваться и
рассмотренные выше /см.лекцию 6/ U - образные,
уголковые певронныо и прочие манжеты. Однако в
большинстве случаев они пригодны лишь для небольших
окружных скоростей. Так например, испытания манжетного
уплотнения, показанного на рис. 24, показали, что при
непрерывной работе со скоростью около 4 м/сек даже
при небольшом сжатии манжетного пакета вал сильно
нагревается.
Рис. 24
Уплотнение вала насоса шевронными манжетами
в/ Уплотнения кольцами круглого сечения
В последние годы с успехом применяются кольца
круглого сечения для вращающихся соединений для
давлений до S50 кг/см2 и окружных скоростей до 0,5 м/сек.
Для вращающихся валов надо применять кольца,
внутренний диаметр которых на Е-8% превышает диаметр
в'хле При закладывании ксльца в канавку оно должно
деть деформацию статия около 5$ от диаметра сечения.
Например, для вала диаметром 120 мм применяется
кольцо с внутренним диаметром 126,4 + 0,38 мм, диаметр
сечения кольца 7 мм с допуском + 0,15. Таким образо>
ЙЗрухный диаметр кольца находится в пределах
--48-
139,72 - Т.41,08 мм. Канавка под кольцо в корпусе долина
иметь диаметр 133,4 - 0,1 мм, а ширину 7,4 мм /имеется
боковой зазор/. Окружная скорость для диаметров до 140 мм
допускается до 0,5 м/сек.
Необходимо учесть, что при больших скоростях вала
следует применять меньшие давления рабочей спеды.
Для резиновых колец применяемых при давлениях до
100 кг/см рекомендуется твердость резины 70 ед. по
Шору, до 200 кг/см	- 80 ед. по Шору и для давления
более 200 кг/см2 - 9о ед. по Шору. Движущаяся уплотняемая
поверхность должна иметь чистоту поверхности порядка
8 класса, а чистота стенок канавок должны быть не менее
7 класса.
Ограничение окружной скорости и рабочего давления
резиновых кольцевых уплотнений вызвано перегревом, который
образуется благодаря трудностям отвода тепла от
полости контакта уплотнения на валу. Один из методов
устранения перегрева заключается в наклонном расположении
кольца по отношении к валу таким образом, чтобы резина
охватывала более широкий участок вала /рис.25/.
способом была достигнута
стойкость колец в насколько
сот часов При давлениях
ГО,5 кг/ем' и окружных
скоростях вала о 7,j м/сек,
ощаки утечка была высокой.
Уплогнеш е‘‘к.та резиновыми Т**’	™ Kart:~
кольцами круглого сечения диаметром о,2 им рсспслэ—эн-
ного в канавке вала диа-
метром 50,8 мм с наклоном 3,5° при скорости сращения
вала 2400 об/мми величина утечки под давлением 6,3 кг см3
составила 0,2 см3/час»
-49-
ЛИТЕРАТУРА
I.	БАЕТА Т.М. Самолетные гидравлические приводы, и
агрегаты. Оборонгиз, 1951 г.
2.	БЛИТА Т.М. Уплотнительные устройства самолетных
агрегатов. Редиздат Аэрофлота, 1958 г.
3.	ГУРБАН B.D., Подвижные соединения трубопроводов
ТКАЧ В.Д., гидравлических систем. Машгиз, I960 г.
УРУСОВ К.В.
4.	"Детали машин" под ред.Лчеркана Н.С., т.2, Машгиз,
195 г
5.	МИХЕЕВ В.Л., Модернизация гидропрессового оборудования.
ЯМ В.Н., Машгиз, 1961 г.
ПОЛЧКОВ Б.И.
6.	Новое в гидроприводах прессов, вып.4.
Машгиз, 1961 г.
7.	НОСОВ ю.А. Основные принципы конструирования резиновые-
уплотнений для гидравлических агрегатов.
Доклад на межотраслевой конференции по
применению гидропривода в машино-
строении. КИ ГВ-*', 1961 г.
8.	ПОГОДАЕВ <р.Г. О механических уплотнениях торцового
типа. Об. Вопросы надежности гидравли-
ческих систем. Вып.1, КИ ГВФ, I960 г.
9.	Сальники самоподвимные резиновые каркасного типа.
Ведомственная нормаль Н 250 2-57. Автостроенг»
10.	Справочник машиностроителя, т.4, Машгиз, I9& г.
-50-
:i. толков м.л.
[2. ХОЛТ А. и
Пневматические и пневмогидравлические
ириспособления. Лашгиз, 1961 г.
Педвикные уплотнения и наоивки
ИЛЛЕР Н.
гТОдЛХП и др. Фторопласты. Госхимиздат, 1960 г.
Научны! руководитель - доктор техниче-
ских наук, профессор БАШТА Т.М.
Ответственны': за выпуск
МАЙСТРЕНКО Е’.Е.
редактор $P!JUAH С,Л.
Корректор Ой'Х^бкИ!' л..’.
Подписано к печати 24.2.62 г.,	I4C34, б"ем 2 -•л‘
Зак. 133, тираж 30^0.
Иена для участников семинара Ь;’ ’’он.
Р о т о К л Н Т П.