由式3-2得D= d+2S =45+2×10=65mm。
3.4.5 填料总宽度H
根据机械设计手册:
当无液封环时L1=n•w+(5~10)或L1=1.2n•w;有液封环时L1=(z+2)w+(5~10)本系统选用的填料腔是有无液封的,公式
(3-3)
式中:
—填料总宽度 ;
—填料的根数;
—填料断面边宽(mm);
由公式3-3得 =3×10+(5~10)=(35~40)mm
根据本设计要求选取H=40mm
3.4.6 填料压盖法兰厚度
根据机械设计手册公式:
(3-4)
式中:
—填料压盖法兰厚度(mm);
—压盖螺栓螺纹小径(mm);
因为选取的是 的标准螺栓,所以由式3-4得
所以选取填料压盖的法兰的厚度 =10mm
3.5 压盖螺栓的计算
压紧填料所需压力 按下式计算:
(3-5)
式中:
—压紧应力,优质石棉填料: ,黄麻、大麻填料: ;柔性石墨填料: ;
—填料箱内壁直径 ;
—轴径 ;
由式3-5得
而进一步使填料箱达到密封所需的压力 按下式确定
(3-6)
式中:
—介质压力 ;
由式3-6得
由上述两式选取较大的 值,计算螺栓直径,即
(3-7)
式中:
—螺栓数目,一般取2~4;
—螺栓许用应力( );
—螺栓螺纹小径 ;
根据选用螺栓数目为4,即Z=4,螺栓的使用材料是45号钢, =220 。
由式3-12得:
所以,选取的的螺栓直径适用。
3.6 填料与轴的摩擦功率
填料压盖和填料箱内壁的配合一般选用
填料与转轴间的摩擦力 为
(3-8)
式中:
—填料的侧压力( ),通常:
(3-9)
—侧压力系数。油浸天然纤文类填料: ;石绵类填料: ;
—填料和转轴间的摩擦系数, =0.08~0.25;
—轴径 ;
—填料高度 ;
所以, 取值0.9, 取值0.10
由式3-8、3-9得到
4. O型密封圈及密封结构
O形圈密封是典型的挤压型密封。O形圈截面直径的压缩率和拉伸是密封设计的主要内容,对密封性能和使用寿命有重要意义。O形圈一般安装在密封沟槽内起密封作用。O形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于O形圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配,形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。密封装置设计加工时,若使O形圈压缩量过小,就会引起泄漏;压缩量过大则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而引起泄漏。同样,O形圈工作中拉伸过度,也会加速老化而引起泄漏。世界各国的标准对此都有较严格的规定。[12]
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