密封件的密封機理涉及兩個因素,一個是腔體的密封,主要是密封件外緣(靜態(tài)部件)在腔體中的定位;二是密封唇口與旋轉(zhuǎn)軸表面接觸的動態(tài)密封,這是密封件O型圈的最重要功能。
密封件O型圈的密封唇接觸區(qū)的密封機理對密封件所起的密封功能具有極其重要的意義,它取決于:密封唇的設(shè)計、彈性材料的結(jié)構(gòu)、表面的粗糙度等。密封唇的徑向力、密封唇的角度設(shè)計和唇尖與彈簧中心的距離設(shè)計的綜合作用,產(chǎn)生了一種對軸面不對稱分布的接觸壓力:在油側(cè)壓力最大并陡升增加;在空氣側(cè)壓力呈小角度衰減。在過盈量(密封唇的內(nèi)徑在自由狀態(tài)、無負荷情況下設(shè)計為比軸的直徑略小)的配合下,接觸壓力的這種不對稱分布,與旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生的圓周環(huán)形緊箍力的聯(lián)合作用,導(dǎo)致密封唇接觸區(qū)的結(jié)構(gòu)特性變形。這種密封彈性體變形結(jié)構(gòu)是油封試運轉(zhuǎn)時形成的,對密封性能起著決定性作用。因此,密封件O型圈需要一個試運轉(zhuǎn)的磨合期。螺旋線的影響加上軸的旋轉(zhuǎn),由這種變形構(gòu)造產(chǎn)生向油側(cè)的泵吸作用。
密封件O型圈密封唇口滑動面的摩擦特性受流體的粘度與滑動速度支配,在這個滑動面上有油膜存在。密封件O型圈與軸的相互滑動表面就在這個油膜分離的潤滑狀態(tài)下運動,因此保持摩擦力小,磨損少。在密封件O型圈滑動接觸面上