王碧華
（上汽依維柯紅岩商用車有限公司（sī））

　　摘　要：汽車支持橋的密封效（xiào）率對車軸傳（chuán）動效（xiào）率（lǜ）影響很大。在對汽（qì）車支持橋機械密封發展概述的基礎（chǔ）上，分（fèn）析了機械密封的關鍵性能參數，為汽車支（zhī）持橋機械密封的性能優化奠定基礎。
　　關鍵詞：支持橋；機械（xiè）密封；發展；參數（shù）

　　0　引言（yán）
　　汽車車橋通過懸架與車架相連接，其兩端安裝（zhuāng）車輪。車橋的作用是承受汽車的載荷，維持汽（qì）車在道路上的正常行駛。支持橋屬於從動橋。單橋驅動的三軸汽車，後橋設計（jì）成支（zhī）持橋掛車上的車橋也是支持橋發動機前置前驅動轎車（chē）的後橋（qiáo）也屬於支持橋。汽車（chē）支持橋的（de）密封對保障傳動效率具有重要的意義（yì）。
　　我國對機械密封的研究相對較（jiào）遲，蘭州煉油企業於20世紀50年代對泵用機械（xiè）密封的零（líng）部件開（kāi）始進行開發（fā）。沈（shěn）陽鼓風機（jī）和（hé）合肥（féi）通用公司聯合於20世紀70年代浮環係列密（mì）封進行了（le）研發，同時蘭州冶煉企業對金屬波紋（wén）管係列的機械密封的研發也獲得了成功；20世紀80年年代以來，我國的機械密封行業逐漸引進了上比較先進國家的技術，使國內的機械密封（fēng）技（jì）術上（shàng）了一個新台階。但與上比較還存（cún）在著許多問題，主（zhǔ）要表現在：（1）材料特性差別大；（2）高參數密封可靠性差；（3）科研力量薄弱；（4）產品結（jié）構陳舊；（5）專業化程度低。本文在前人研究的（de）基礎（chǔ）上（shàng），研究了汽車（chē）支持橋機械密封分類及其關鍵性能參數分析，對進（jìn）一步（bù）的（de）機械密封（fēng）的參數優化提供了一定的理論基礎（chǔ）。
　　1　汽車（chē）支（zhī）持橋機械密封發展概述
　　汽車支持橋機械密封是工程機械領域中用到Z多的轉動軸密封，是一種軸向斷麵密封（fēng）。具備性能好、功率消耗低、不易泄漏量、工作（zuò）壽命長等特征。隨著工業技術的進步和發展，我國在汽車（chē）支持（chí）橋（qiáo）橋的設計（jì）和製造（zào）得到了長期地發展，大型高參數汽車支（zhī）持橋橋的國產化等問題（tí）已經得到了很大地發展。其發展如下：
　　1.1重視密封係統
　　過去僅注重獨立的密封件，如今必須注重整套密封係統，而且對密封係統（tǒng）標準也許製定。
　　1.2技術（shù）不斷創新
　　高水平、高性能（零泄漏、幹運轉、無油潤滑、漿液）和高參數（高速、高壓、高溫、大直徑）的大量密封產品的研發；新材料、新產品、新概念、新技術、新標準和（hé）新工藝的一直更（gèng）新（xīn）換代；實效監控（相態（tài）、摩擦狀態和流體膜）、失效分析（概（gài）率和可靠性）、失效機理（密封圈及（jí）橡膠老化和泡脹、熱裂、袍疤、空化—氣蝕）的研究得到了廣泛的重視和應用。
　　1.3不斷提高要求
　　為了使機械（xiè）設備的使（shǐ）用周期加長，現在機械密（mì）封的使用時（shí）間可達到兩年，而則由2年（nián）延長到三年。
　　1.4重視安全和環境（jìng）保（bǎo）護
　　以前僅注重表麵存（cún）在的“泄漏”，不（bú）重視易揮發的“溢出”；目（mù）前需要（yào）控製揮發性物溢出（chū）量，即從（cóng）“零泄漏”到“零溢出”。美國潤滑（huá）工程師學會和摩擦學家規定SP-30等揮發性物溢出量控製（zhì）標（biāo）準。
　　1.5開發產品的應用性
　　新產品要連續（xù）不斷的研發和創新，重點強（qiáng）調的是所開發的新產品在實際工程中能很好地使用，並帶來社會效益。

　　隨著（zhe）大量機械密封理論的出現，機械（xiè）密封的（de）工作原（yuán）理的分（fèn）析研究更（gèng）加深（shēn）入，從（cóng）而促進了機械密（mì）封技術的發展。但是在（zài）較小的密封端麵空間內存在著摩擦、損壞、形變（biàn）、介質流動等眾多的物化複雜的交換過程，需要大量的研究人員去（qù）研究各種要素（sù）之間的相（xiàng）互關（guān）係，才能確切地反映出它們時（shí）間過程。該密封也常（cháng）廣泛應用於煤礦（kuàng）井下環境濕度大、粉塵多、檢修條件差的（de）煤礦（kuàng）機械（xiè）中，如刮板輸送機的鏈輪、采煤機的滾筒和搖臂等各類（lèi）煤礦機械的行走減速器等。
　　2　機（jī）械密封的關鍵性能參數分析
　　2.1pv值
　　端麵的平均線速（sù）度v與比壓p的積所獲得的（de）值為pv值。極限pv值是（shì）指密封不能正常工作時的值，它是指密封材料工作時的能力。機械密封選取和設（shè）計中，影響密封特性的（de）參數是pv值，該值（zhí）是衡量密封是（shì）否具備抗（kàng）磨和抗熱兩項指標。並且pv值與液膜的厚（hòu）薄程度和狀態有直接的關係，當pv值不（bú）符合所規定的標準時，端麵內（nèi）液（yè）膜的狀況就會大打折扣，會導致好的摩擦（cā）狀態受到損壞（huài）。
　　2.2泄漏量Q
　　泄漏量與（yǔ）密封實際的工作情（qíng）況有直接關係，由（yóu）於工（gōng）程上所使（shǐ）用的機械密封的摩擦狀態一般為邊界約束。機械密封在正（zhèng）常的工（gōng）作狀態中，端麵必然存在摩擦現象，並產生熱量。摩擦產生的熱量（liàng）均與密封端麵的液膜汽化和端麵的應變、應力有很大的關係（xì）。嚴重的時候，集（jí）中起來的熱量（liàng）會嚴重影響密封的工（gōng）作情況，使密封（fēng）端麵的磨損越（yuè）來越快，Z終引起密封無法正常工作。
　　2.3摩擦係數f
　　該參數是對端麵之間液膜潤滑性能的指標（biāo），潤滑（huá）工作情況有差（chà）別，其摩擦係（xì）數也就不相同。該（gāi）係數不僅受（shòu）到所（suǒ）使用材料（liào）的物理特（tè）性（xìng）的影響，還（hái）受到密封所處於在的工程環境的（de）影（yǐng）響。利用檢測密封副之間的相對旋轉速度、介質壓力（lì）、幾何參數、力矩來計算出摩擦係數。
　　2.4摩擦準數G
　　通常用液膜厚度（dù）和密封準數G來體現密封的潤滑性能。機械密封（fēng）在工作中看成為（wéi）推（tuī）力軸承，軸承特征係數能表達（dá）摩擦準數。液膜的負荷和黏性力有直接關係。密封準數G能表示液膜狀態（tài）的複雜性，G值跟液膜（mó）厚薄的程度呈正比關係。密封在液體摩擦狀態工作，密封準數一定大於某臨界（jiè）值（zhí）；而密封過渡到邊界狀態時，則肯定小（xiǎo）於某臨界值。
　　3　結論
　　對機械密封進行準確的分析存在著眾多的困難和難點（diǎn）。而關於以前的密封特性的（de）運算分析通常是依靠重複不斷地試驗來獲得的，因此（cǐ）這就不能很深層次地對（duì）密封特（tè）性進行評估，因為該種（zhǒng）評估主要依（yī）靠研究人員多年的經驗積累，這不僅阻止技術上（shàng）的提高（gāo），而且也不能滿足工程上的要求。
　　參考文（wén）獻：
　　[1]劉相新（xīn），孟憲頤.ANSYS基（jī）礎與應用教程[M].北京（jīng）：科學出版社，2006：233-247.
　　[2]周恩濤，李（lǐ）建勳，林（lín）君哲（zhé）.液（yè）壓缸活（huó）塞密封性（xìng）能的有限元分析[J].潤滑（huá）與密封，2006（04）：85-95.
　　[3]譚晶，楊衛民，丁玉梅等.O形橡膠密封圈密封性能的有限元分析[J].潤滑與密封，2006（09）：65-69.

來源：《山東工業技術》2017年9期