液压传动旋转轴唇形密封圈设计规范

液压传动旋转轴唇形密封圈设计规范

国家标准 GB/T9877一2008 代替GB/T9877.19877.31988 液压传动 旋转轴唇形密封圈设计规范 Hydraulienuldpower一Guilespesifietons fordesignmingrotaryshaftliptypeseals 2008-07-01发布 2009-02-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T9877一2008 前 言 本标准是对GB/T9877.1一1988,GB/T9877.2一1988和GB/T9877.8一1988《旋转轴唇形密封 圈结构尺寸系列》的整合修订 本标准与GB/T9877.1一1988.,GB/T9877.2一1988和GB/T9877.31988相比,主要变化如下 -标准名称改为“液压传动旋转轴唇形密封圈设计规范”; 将标准结构由3个部分合并为1个整体; -结构设计技术内容做了较大修改,侧重设计指导,补充了如“回流油封设计”等技术内容,并在 标准结构及编排顺序有较大变动 本标准的附录A和附录B为资料性附录 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国液压气动标准化技术委员会(SAC/TC3)归口 本标准起草单位广州机械科学研究院,青岛开世密封工业有限公司中猜常封件有限公司 本标准主要起草人;蔡琦,曹启清、王勇、王庆利,朱宝宁、阁明宽 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 GB/T9877.11988;(GB/T9877.21988;GB/T9877.3一1988
GB/T9877一2008 液压传动 旋转轴唇形密封圈设计规范 范围 本标准规定了旋转轴唇形密封圈结构设计的基本要求,包括基本尺寸符合GB/13871.1的旋转 轴唇形密封圈的装配支撑部、主唇、副唇、骨架、弹簧等的设计要求及尺寸系列 此外,本标准还给出了 常规设计的主要参数和特殊设计参数(如唇口回流形式设计等) 本标准适用于安装在设备中的旋转轴端,对液体或润滑脂起密封作用的旋转轴唇形密封圈,其密封 腔压力不大于0.05MPa 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T13871.1密封元件为弹性体材料的旋转轴唇形密封圈第1部分;基本尺寸和公差 GB/T13871.1一2007,ISG6194-11982,MOD) GB/T4357碳素弹簧钢丝 基本结构及代号 3.1基本结构 3.1.1基本结构由装配支撑部、骨架、弹簧、主唇、副唇(无防尘要求可无副唇)组成,如图1所示 架 弹赞 惜 货 主屋 主唇 牧N 装n 支撑部 支掉部 副后 a带副唇型 b无副唇型 图1基本结构 3.1.2基本结构分类有六种基本类型,如图2所示 a 带副唇内包骨架型 b 带副唇外露骨架型 c) 带副唇装配型 图2密封圈的基本类型
GB/T9877一2008 无副唇内包骨架型 无副唇外露骨架型 无副唇装配型 d e 图2(续 3.2代号 密封圈采用表1和图3图10给出的字母代号表示各部位尺寸参数及名称 表1密封圈各部位字母代号及名称 说 字母代号 说 明 明 字母代号 轴的基本直径 R与R的中心距 Cn 密封圈支承基本直径(腔体内孔基本直径 上倒角宽度 密封圈基本宽度 下倒角宽度 圆度公差 弹簧接头长度 主唇口过盈量 弹簧有效长度 副唇口过盈量 弹簧中心相对主唇口位置 弹簧壁厚度 唇冠部与腰部过渡圆角半径 唇口到弹簧槽底部距离 副唇根部与腰部圆角半径 腰部与底部过渡圆角半径 弹簧包箍壁宽度 底部厚度 副唇根部与底部圆角半径 骨架宽度 弹簧壁圆角半径 D R 骨架弯角半径 骨架内壁直径 弹簧槽半径 骨架内径 D 骨架外径 嘤部厚度 弹簧外径 骨架材料厚度 弹簧丝直径 包胶层厚度 cl 弹簧槽中心到腰部距离 回流纹间距 弹簧槽中心到主唇口距离 前唇角 主唇口下倾角与腰部距离 副唇前角 模压前唇宽度 后唇角 底部上胶层厚 副唇后角 底部下胶层厚 回流纹角度 半外露骨架型包胶宽 腰部角度 0 唇口宽 副唇外角 h1 上倒角 副唇宽 0 0 回流纹在唇口部的高度 外径内壁倾角(可选择设计 副唇根部与骨架距离 下倒角 0
GB/T9877一2008 图3各部位参数代号 设计 4.1装配支撑部 4.1.1装配支撑部典型结构有四种基本类型,如图4所示 a内包骨架基本型 b内包骨架波浪型 上 半外露骨架型 小)外露骨架型 c 图4装配支撑部典型结构
GB/T9877一2008 4.1.2 密封圈公差 4.1.2.1密封圈装配支撑部基本外径公差按GB/T13871.1规定,密封圈基本宽度公差见表2 表2密封圈的外径及宽度公差 单位为毫米 基本直径公差 圆度公差o 宽度b 基本直径D 外露骨架型 内包骨架型 外露骨架型 内包骨架型 b>10 十0.20 0.25 50 8普 0.18 +0.08 十0.23 十0.35 50l5 2.5~3.5 2.53.5
GB/T9877一2008 4.2主唇 4.2.1主唇结构有两种基本型式,如图5所示 a 切削唇口 b模压唇口 图5主唇型式 4.2.2弹簧槽半径R、按表5选取 表5弹簧槽参数 单位为毫米 轴径 R,=D./2或R.=D./2+0.05 >5~30 0.6~0.8 3060 0.6~1. O 6080 0.8一1.5 >80130 0.91 5 >130~25o l，0l.8 >250400 1.5~3.0 4.2.3主唇部位参数按表6,表7,表8,表9,表10,表11选取 表 主唇口参数 轴径d h1/ a/ ep/ mm mm mm mm 橡胶种类:氟橡胶(FPM d70 0,45 1.5 0.5 d>70 0.60 2.0 e=0.51X 橡胶种类;丙稀酸酯胶(ACM),硅橡胶(MVQ),丁翡橡胶(NBR D,十a+0.05 45"士5° 25"士5” d<30o 0.60 2.0 0." 倒角到0. 05 30120 0.80 2.7" 1.0
GB/T9877一2008 表7弹簧中心相对主唇口位置R参数 单位为毫米 轴径d 530 0.30.6 3060 0.30.7 6080 0.40.8 80~130 0.5l.0 130~250 0.6~1. 250~400 0.7l.2 表8弹簧壁厚度及参数 单位为毫米 e 0.39Xa十0.07 a 0一e/2门=0为直角》 0.72×D,十0.2 0.45 4l 表9腰部参数 半径/mm L/mm 唇口到弹簧槽底 s/mm 部距离a/mm mm 正常 R R 柔韧 1.3 0.8 0.5~0.8 1.05 1.3 1.6 0,9 0,6~0,9 1.15 1.0 0.7l 1.3 0.1 0.5~0.8 1.l 0.8~l.l 1.45 1.55 s1.2e 10° 2.8 1.8 1.l一l1.4 0.2 0.81.2 3." .31.6 2.1 3.8 1.8 1.51.8 2.35 0.3 4.3 2.0 1.72 2.6 0.4 1.01.5 24.3 2.2 1.92.2 2.85 0,5 注;正常指较小的径向轴运动,L>1.3S;柔韧指较大的径向轴运动,L>1.8S 表10唇口过盈量及极限偏差 单位为毫米 轴径d 极限偏差 二松 30 0.7l.0 3060 1.0l.2 - 6080 80130 1.4一1.8 以您 二 130250 1.8一2.4 十0,4 250400 2.43.0 -1.0
GB/T9877一2008 表11底部厚度参数 单位为毫米 0.40.8 0，6一 4十十g 4. .2.4回流纹 在主唇口的后表面加工成螺纹线、波纹、三角凸块等有规则花纹,使流体产生动压回流效应,改善密 封性能 4.2.4.1回流纹型式 单向回流纹,如图6的A型、B型所示,但不局限于此 双向回流纹,如图6的C型、D型、E型所示,但不局限于此 A型 B型 C型 D型 E型 图6回流纹型式 4.2.4.2单向回流纹参数按图7及表12选取 90120 图7回流纹参数
GB/T9877一2008 表12回流纹参数 uw/mm 0.52.5 ha/mm 0.030.25 1830° 副唇 副唇是防尘唇,防止外部的杂质(如;灰尘、泥浆和水)进人油封动密封区域 保证油封主唇得到更 好的工作条件和延长油封的使用寿命 副唇的过盈量设计应考虑产品的工作环境和转速等条件,在高速和大的轴跳动情况下,可以设计间 隙配合来保证产品工作的可靠性 4.3.1副唇的型式 根据产品的不同使用工况,以及不同的加工工艺,副唇结构主要包括三种型式(但不局限于此3 种),如图8所示 A型 B型 图8副唇型式 4.3.2副唇的结构参数按表13,表14选取 表13副唇口的过盈量及极限偏差 轴径d/mm hg/mm i/mm 极限偏差/mm 530 0,2~0,3 0.3 士0.15 士0.2o 3060 0.30.4 0.4 士0,25 0.30.4 0.5 6080 40°50° 30"40" 80130 0.40.5 0.6 士0.30 130~250 0.50.6 0.7 士0.35 250400 0.60.7 0.9 士0.40 r、'2、k r=0.5~2.5,r=0.25~0.8，人=0.30.8 根据橡胶种类和工况,副唇直径可参照表14 表14副唇直径参考值 单位为毫米 橡胶种类 轴径l 副唇直径 d<25 d十0.25)士0.2o0 25100 d十0,45)士0,40 d<25 十0.30)士0.20 25100 d十0.50)士0.40
GB/T9877一2008 4.4骨架 4.4.1骨架有三种基本结构型式,如图9所示 二 a内包骨架型 b外露骨架型 c半包骨架型 图9骨架基本型式 4.4.2参数 4.4.2.1内包骨架型参数按表15、表16、表17、表18,表19,表20选取 表15骨架材料厚度1 单位为毫米 基本直径D D30 30250 材料厚度 0.50.8 0.8~1.o 1.01.2 1.21.5 1.51.8 2. 厚度公差 士×0.1 弯角R=0.30.5 表16骨架内径D尺寸 单位为毫米 基本直径D D<19 19180 骨架内壁直径D -2.5 -3.0 4.0 -5.0 -6.0 表17骨架内径D尺寸公差 单位为毫米 内径D D10 10Ds50 50D180 D>180 +0.05 十0,15 十0.1 十0.2 公差 骨架D尺寸 表18 单位为毫米 " 718o 内径D +0.2" 十0.10 +030 十0.4 公差 -0.05 一0.15 -0.2 表20骨架宽度b尺寸及公差 单位为毫米 密封圈基本宽度 12 l10 11 13 14 15一2C 20 2.5 3.5 8.5 10.5 骨架宽度b 7.0 4.0 5.0 6.0 8.0 9.5 ll.5 0.10 0.12 直线度允差 0.08 骨架宽度公差 -0.2 0.3 -0.4
GB/T9877一2008 4.4.2.2外露骨架型参数按表21,表22,表23、表24、表25选取 表21骨架材料厚度t 单位为毫米 D30 30GB/T9877一2008 B型 C型 10续 图 4.5.2弹簧各参数按表26,表27选取 表26紧箍弹簧基本尺寸 d/mm d./mm D./mm 拉伸5%负荷/N ls/mm >5一30 0.20,25 1.2~1,6 0,5l.0 1.52.0 3060 0.3一0.4 l.5一2.0 L~爪(2a十主唇 >6080 0,350.45 2.0~2.5 2.03.0 口装弹簧后尺 >80~130 0,40.50 2.53.0 2.03.0 寸设计中值 130250 0.45一0.60 3.0一3.5 2.03.5 >250400 0.550,80 3,54.0 9,012.0 表27弹簧有效长度L公差 单位为毫米 二0.2 >0.20,3 >0.40,5 >0,50,6 0.6 弹簧丝直径 0.30.4 0.8 L 公差 士0.2 士0.3 士0,4 士0.5 士0.6 士0.8 士l 4.5.3弹簧的设计和制造应符合以下规定 般弹簧的D、与d、之比应在 依照蒂封圆释部弹黄槽半径R.大小面变化 弹丝直径d、 a 56范围内 b)弹簧外径D应与旋转轴唇型密封圈弹簧槽直径相一致 c)弹簧材料应符合GB/T4357要求,绕制成的弹簧应进行低温回火和防锈处理 d)将绕制成规定长度的弹簧首尾相连接,搭接部分拧人尾部,要求连接牢固,不允许松动 需要时,可采用其他材料的紧箍弹簧,其要求由需方与制造商商定 e 基本尺寸与技术要求 5.1密封圈的基本尺寸应符合GB/T13871.1,见表28规定,非表内基本尺寸可由需方与制造商商定 5.2密封圈的技术要求可参照附录A,由需方与制造商商定 橡胶种类的选择与轴径和转速的关系可参照附录B. 1l
GB/T9877一2008 表28基本尺寸 单位为毫米 d d 16 25 47 50 68 130 12 160 22 25 52 50" 70 140 170 15 22 28 40 50 150 180 15 7 72 4l7 55 22 28 160 190 15 28 52 24 55" 170 200 15 30 55 22 42 80 180 210 15 2 220 15 l0 47 60 80 30 190 25 50 85 230 15 l0 30 60 200 52 65 3o 22o 250 15 l 224 8 l 25 12 32 65 90 10 45 240 270 15 332 47 70 90 10 15 30 250" 290 l 86 15 32 52 70 95 10 26o 300 20 5 30 35 50 75 95 10 28o 320 20 l 35 35 52 75 100 10 300 340 20 16 30 100 55 10 320 35 80 360 20 55 80 340 380 20 38 16 35 l0 l 38 58 85 360 400 20 l 30 10 1 18 35 38 62 85 120 12 380 420 20 80 35 4d 55 12 90" 115 400 440 20 40 6G 90 12 20 40 120 20r 95 12 45 40 62 120 2 35 125 12 42 55 100 2 42 62 105 130 40 1 45 62 22 47 11o 140 1 65 12 25 40 45 120 150 为国内用而Iso6194/11982中没有的规格,亦即GB/T13871.1 中增加的规格 12
GB/T9877一2008 附 录A 资料性附录 密封圈的技术要求 A.1为用户和制造商的方便,建议用户按照表A.1的格式向制造商提供必要的信息,以确保制造商生 产的密封圈满足用户的使用要求 A.2建议制造商按照表A.2的格式向用户提供必要的信息.以保证密封圈符合用户的设备设计和使 用要求,同时也便于用户对制造商提供的密封圈进行验收 表A.1用户信息 用户名称 标准号 用途 装配图 轴 直径(a 最大 mm,最小 cd mm a b) 材料 表面粗糙度 Re emm _Hm，Run c d)精加工方式 硬度 e 倒角数据 旋转 g D 旋转方向(从图中的箭头方向观察 顺时针 逆时针 双向 转速 周期起始时间 ;停止时间 其他运动(如果存在 往复运动 行程长度 mmmm 每分钟往复次数 停止时间 周期起始时间 振动 振幅 每分钟振动次数 周期(起始时间 ;停止时间 其他情况(花键、孔、键槽,轴导程等 腔体 内孔直径(D最大 mm a mmm,最小 D) 内孔深度 mm mm,最小 材料 c d表面粗糙度Ra m， m Ruimn 倒角数握 e 腔体旋转(如有的话) D 旋转方向(从图例箭头指示的方向观察) 顺时针 逆时针 双向 转迷 r/mmin 13
GB/T9877一2008 表A.1续) 用户名称 标准号 用途 装配图 工作液 类型 等级 标准号 a b)工作温度,常规 c,最高 C， 最低 温度周期 c d液面 e 工作压力 MPa f 压力周期 同心度 腔体内孔偏心率 a b)轴跳动(FIR) 外部条件 MPa 外部压力 a b)应排除的物质如灰尘、泥土、水等 表A.2制造商信息 制造商名称 零件号 更改号 日期 密封圈说明 型式 nmm,最小 外径D最大 mm 宽度b最大 mm,最小 mm 骨架内径最大 nmm,最小 mmm 密封唇(非下述运用可删去此项》 普通 流体动力 单向旋转 双向旋转 密封唇材料 材料类型 规范号 2 骨架 骨架材料 内骨架材料 内骨架厚度 骨架厚度 14
GB/T9877一2008 附 录 B 资料性附录 不同胶种制作的旋转轴唇形密封圈适应的轴径和旋转速度关系图 转数/mim！ 30000 15000 100009000800070006000 50004500 4000 40 3500 35 Mo FPM 3000 30 I2500 25 2000 20 1500 15 1000 10 NR 500 02030405060708090I00110120130140I50160170180190200 轴径d/mm 胶种代号规定 D为丁晴胶(BNR);B为丙烯酸酯橡胶(ACM);F为氟橡胶(FPM);G为硅橡胶(MVQ) 图B.1胶种-轴径-转速关系