[实用新型]一种轴与轴孔的密封结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种轴与轴孔的密封结构。

背景技术：

传统的轴与轴孔密封结构如图1所示，在轴外壁加工有环形槽，将O形圈放入环形槽内，然后将其装配进套类零件的孔内，形成轴与轴孔的密封结构。O形橡胶密封圈是一种压缩性密封件，同时又具有自封能力，有良好的密封性。这种结构的密封性能取决于O形圈的过盈量(即压缩量)及轴、孔零件的加工精度。过盈量小，密封性能差；过盈量大，装配时容易挤坏O形圈，使密封性能失效。若O形圈在使用中出现磨损或受到热胀冷缩造成材料老化等因素而漏油，那更换起来就很麻烦，需要把轴拿出来才能更换。

对于大多数制造企业和使用者来说，O形密封圈是一个外购件，外购件的质量有时难于控制。如在某些特殊场合，因材料的相容性要求不能使用普通的丁腈橡胶而需使用氟橡胶等特殊材料时，不易找到满足尺寸精度要求的O形密封圈。因此，这种传统的结构难于满足特殊情况下的密封要求。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、精度要求低、性能可靠和维护方便的轴与轴孔的密封结构。

本实用新型的方案是：其轴插入轴孔，轴孔外口扩径设置，O形圈套于轴上并放置于轴孔扩径处，O形圈外侧设有压紧机构。

轴孔扩径处内壁设有内螺纹，扩径处和轴孔锥面过渡，O形圈外侧依次设有套于轴上的垫圈和螺母，螺母外壁制有与上述内螺纹配合的外螺纹，螺母旋入轴孔扩径处构成对O形圈的压紧机构。

本实用新型的优点是：采用压紧螺母将O形密封圈固定于轴孔扩径处的锥面，孔、轴和O形圈精度要求相对较低，轴孔锥面套、轴与O形密封圈分别形成环形密封带，密封效果好；旋开螺母即可更换O形密封圈，非常方便。密封圈的使用寿命延长，也使维修周期延长，降低运行成本。上述结构简单、安装方便，应用范围广。

附图说明：

图1为传统轴与轴孔的密封结构。

图2为本实用新型结构示意图。

图3为图2的密封圈受力示意图。

具体实施方式：

参照图2，将轴1装配进轴套2的轴孔2.1内，轴孔2.1外口扩径设置，扩径处2.2与轴孔2.1锥面过渡。O形圈3套入轴1并放置于扩径处2.2，垫圈5和螺母4依次套入轴1并放置于O形圈3外侧。螺母4外壁制有外螺纹，扩径处2.2制有与螺母4外螺纹配合的内螺纹。螺母4旋入轴孔扩径处2.2，挤压垫圈5和O形圈3，构成紧压机构。

O形密封在扩径处2.2锥面的受力情况如图3所示，P为螺母4对O形圈3施加的压紧力；P₁、P₂分别为锥面、轴1对O形圈3的反作用力，P₁、P₂的矢量和等于P。反作用力P₁、P₂使O形圈3变形，轴套2内的锥面处形成锥面套，从而使O形圈3的内外圈面与锥面套、轴1分别形成环形密封带。

其工作原理为：当旋紧压紧螺母4时，通过垫圈5向下挤压O形圈3，在与锥面的共同作用下，O形圈3同时贴紧锥面套和轴1。其密封性能主要取决于装配时旋紧压紧螺母4的压紧力，而与轴1、锥面、O形圈3的尺寸精度无关。而且选用O形圈3的内径略小于轴1的外径，密封圈扩径安装，使之具有预紧力，当O形圈3产生磨损时，其内径变大，由预紧力和锥面套的共同作用，密封圈会自行下移而箍紧轴1，恢复密封性能，也即具有自动密封补偿功能。

本实用新型装配过程中，根椐使用的具体需求，在不提高孔、轴和O形圈精度的情况下，只需通过调整O形圈3的压缩量，就能实现可靠的密封。如出现磨损或受到热胀冷缩造成材料老化等因素而漏油，只需稍微旋进螺母4，加大密封圈的变形量即可，若O形圈3被磨损到无法继续使用状态时，只需把螺母4和垫圈5取下就能更换。本实用新型结构简单，安装方便，装配时不会对O形圈造成损坏，可广泛使用于各种机械设备，特别在缝纫机上的轴与轴孔的密封结构。