轴向密封和径向密封详解作者：橙子雨
来源：知乎
轴向密封是密封特征分布在沿轴的方向的。

如下图，红圈为密封件，可以简单的认为是O圈。

红色箭头表示流体运动方向，可以看出是限制流体径向运动。

径向密封是密封特征分布在沿径的方向的。

如下图，红圈为密封件，可以简单的认为是O圈。

红色箭头表示流体运动方向，可以看出是限制流体轴向运动。

既然定义讲明白了，那就讲讲怎么“设计”O圈沟槽。

这里的“设计”打引号是因为，一般情况称不上设计，只是选型。

O圈是标准件，也就是说，除了定制，尺寸是规定好的，别问我谁规定的，我还年轻。

而且特定尺寸的O圈，特定的工作状态，工作介质，沟槽尺寸有建议值。

多数情况下，这些尺寸都能适用。

（不得不说，前人的经验还是很丰富的。

）如果不是特殊要求，不需要自己重新尝试新的尺寸。

一、选择O圈之后才能设计沟槽，所以首先是选择O圈.
1. O圈是有不同材料的，对应不同的工作温度，压缩率，工作介质，压强，对了还有硬度。

硬度这个鬼我也不知道他们怎么做的，同样的材料硬度低的会软，变形率大。

这些在选择的时候都是要考虑进去的。

2. 我这个简易的机械设计手册上O圈的选择只有尺寸一个选项，简化了其他引起困惑的因素，因为尺寸是要关键值，材料因素不影响尺寸。

为什么说尺寸是关键值呢？因为我们在选择O圈的时候，很多尺寸都被限定了，尤其是轴径孔径，只能在一个范围内微调。

如果你们工程师说先选O圈再定孔轴尺寸，我得向他学习学习。

3. 选择尺寸的时候安装结构有三个因素要筛选。

轴向密封有一种，径向密封有两种，沟槽在轴上或沟槽在孔上。

为啥要分在轴上还是在孔上嘞？空心轴厚度不够放沟槽的时候，沟槽就放孔上。

孔壁太薄那沟槽就放轴上。

都是壁厚很薄怎么
办？你确定要用O圈密封？那你说俺无所谓，孔轴的尺寸都可以放沟槽，吼吼，俺喜欢，你们公司还招人不？不过我们是工程师嘛，要严谨。

一般情况下，轴上加工特征比孔上加工特征要容易，所以，我决定，把沟槽放轴上，就这么愉快的决定了。

High five！
上面有个图显示的是沟槽在轴上，下图表示沟槽在孔上。

另外要看工作介质，气体还是液体？就是楼上说的气动密封还是液压密封
然后是工作状态，动密封还是静密封。

你看上面的图是不是这些工作条件的组合？
似乎忘了说怎么选尺寸了。

你看下图，配合上面的径向沟槽在孔上的图来看。

d5和d10在图上看着尺寸不一样，其实基本尺寸一致，公差不一致。

后面的d1是根据孔轴尺寸选择的O圈内径。

O圈的截面尺寸，要结合材料属性，根据其他工作条件选择，比如允许外形尺寸，工作压强，材料变形量。

基本原则是，多个截面尺寸都满足条件要求时，为了增加安全系数，选择大的。

如果有疑问说，你的孔轴尺寸没有在表上列出来。

朋友，你们产品这么刁钻谁定的？你还考虑后面选轴承选挡圈吗？高精专有钱砸的，私人定制吧。

4. 然后是选择材料及其他特性。

不知道工程师手册上有没有类似资料，但是敬业的供应商手册上肯定会有楼上贴出来的O圈的变形参数。

这一步其实是要结合上一步一起来做的。

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这一套Combo打出来，O圈的尺寸基本上就定了。

下面是沟槽选择。

二、其实你们有木有发现，定O圈尺寸的时候，沟槽基本尺寸也定了，看上图的d6。

然后还有上图上的两排绿字，沟槽的其他特征尺寸及公差、粗糙度也都定了。

另外表格下面还有同轴度的建议值。

太贴心了。

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好像结束了诶，选沟槽太简单了吧。

三、其实最好做尺寸验证。

表上给出的数值都是经验值，推荐值，但不一定是最适合你的产品的，所以最好做尺寸验证。

找到O圈的其他特性资料，如楼上提出的压缩率，根据数据计算一下你选用的沟槽内外圈尺寸是否在允许范围内。

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设计基本上就结束了，就这么哈皮。

不过产品还没有结束，保险起见，做样品测试，抗压防泄漏测试。

································································································································之前为了O圈选型，研究了好久，后来组成了篇简单的论文自己留存。

当时意识到，O型圈是密封里面最好选的咯。

静密封撇开不说，即使是动密封也是低速的，
一般不会出故障。

动密封才头大，关于高速旋转密封，自己迄今没有形成系统性的步骤来选型，遑论机械密封了。

等用到的时候再去筛选资料吧。

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