针对立式输入轴打造定制丁腈橡胶变速器密封

Amsted Seals 接到一项解决立式变速器密封失效的任务，这种故障在工作大约 250 小时后出现。通过分析应用，我们发现了几个需要考虑的工作难题。查看我们专有的密封优化方案如何让我们找到正确的解决方法。

通过分析应用，我们发现了几个需要考虑的工作难题。首先，变速器的立式输入轴需要在最高 60 psi 的变化压力下工作。输入轴位于长管形外壳内，这种外壳无法为标准密封设计提供所需的空间。此外，不管是哪个方向，密封在安装时都不能损坏密封唇。输入轴的轴向游隙为 0.015″，超出了正常设计范围，密封有时处于稀疏润滑状态下。

在过去，压力密封设计了较厚的弯曲段和粗短的横段长度，唇口过盈量小，卡紧弹簧的唇口作用力贡献也比较小。腔内压力会将易碎的橡胶唇口压在密封面上，橡胶和外加的腔内压力带来的唇口作用力将润滑剂挤出了唇口和密封面之间。当输入轴转动时，唇口和密封面之间的摩擦力非常大，唇口容易随轴转动，从而导致唇口撕裂和密封失效。因此，有效截面较大的旧式压力密封设计是为了抵御密封唇的变形和防止内部压力产生较大的唇口作用力。

我们的首要设计目标是增大卡紧弹簧产生的唇口力，提高跟随性，并对其进行恰当定位，防止形成钟形口（弯曲段变形，导致唇口离开密封面）。然后我们减小了金属壳内径，并将其置于接触点附近。通过这种改变，我们可以减小弯曲段厚度，从卡紧弹簧中获得更大的总唇口力，并将带载接触路径宽度从 0.031″ 减小至 0.010″。我们还分别将空气侧和机油侧角度改为 31°和 42°，这样圆周上的总唇口力从 2.5#/英寸降低至 1.08#/英寸（受压下），LOP 从 28.2 psi 降低至 19.3 psi，作用力矩保持为 2.5 in. oz.，带载功率密度为 112.3 瓦/平方英寸。

在客户试验中，我们的密封性能四倍于试验要求，而且在试验完成之前就运行了 10,000 多个小时。