油封由橡胶(唇口部及配合部共用)、弹簧、金属骨架所组成,各自使用了如下材料。
橡胶
1. 橡胶的种类与一般特性
下表所示为油封所使用的主要橡胶的种类与特长
油封所使用的主要橡胶的种类与特长
| 种类/项目 |
耐 油 性 注(1) |
耐 碱 性 |
耐 酸 性 |
耐 水 性 |
耐 候 性 |
耐 磨 性 |
温度范围 (℃)注(2) | 特长 | |
| 低温侧 | 高温侧 | ||||||||
| 丁腈橡胶 (NBR) |
◎ | ○ | ○ | ○ | △ | ◎ | -40 | +125 | 具有出色的耐矿物油、耐磨性,因此在油封中使用得最多。但不能用于酮类及酯类等极性溶剂中。 |
| 氢化丁腈橡胶(HNBR) | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ◎ | -25 | +140 | 保持作为油封用的丁腈橡胶的特性,耐热性、耐油性、耐候性均比丁腈橡胶出色。 |
| 丙烯酸酯橡胶(ACM) | ◎ | × | △ | △ | ◎ | ◎ | -25 | +150 | 耐油性与丁腈橡胶同等出色,耐热性次于硅橡胶。而耐候性也出色,耐碱性与耐水性比丁腈橡胶等其他橡胶更差。 |
| 硅橡胶 (VMQ) |
○ | × | △ | △ | ◎ | ○ | -60 | +225 | 兼具出色的耐热性、耐寒性与耐候性。但耐碱性与耐水性比其他橡胶更差。 |
| 氟橡胶 (FKM) |
◎ | △ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | -20 | +250 | 具有超过硅橡胶的耐热性,同时兼具出色的耐油性和耐化学药品性。在各种橡胶中是油封用橡胶性能平衡的最出色的品种。 |
| 乙烯丙烯酸橡胶(EPDM) | × | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ○ | -40 | +125 | 耐水性、耐极性溶剂性、耐无机药品性及耐候性优良的油封用橡胶。但耐油性差。 |
| 丁苯橡胶 (SBR) |
× | ○ | △ | ○ | △ | ◎ | -45 | +100 | 耐极性溶剂性,耐水性出色的油封用橡胶。但耐油性差。 |
| 聚四氟乙烯树脂(PTFE) | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | -65 | +260 | 耐热性、耐寒性、耐化学药品性、耐候性最出色,低摩擦系数的油封用材料。但比橡胶的弹性差。 |
|
纤维 |
◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | -50 | +160 | 以合成纤维为主要原料,比以往的毛毡材料的耐热性、耐松散性更出色。 |
备注:
◎ 有耐受性。
○ 除特定场合外有耐受性。
△ 除特定场合外无耐受性。
× 无耐受性。
注(1):就耐油性而言,不含磷酸酯系列,水—乙二醇系列等难燃性液压油。
注(2):表中温度范围的温度适用于如下基准。
高温侧
进行70小时空气加热老化试验后,拉伸强度变化率为±30%,伸长变化率为-50%,硬度变化适用±15points以内的最高温度。
[此处最高温度适用于美国材料学会ASTM(American Society for Testing and Materials)D2000 Line Call- Outs 所规定的对材料评价的耐热基准温度。]
低温侧
适用TR10值。
TR是Temperature-Retraction的简称,JIS K 6261中有所规定,表示低温范围内变形的恢复 性,即同橡胶体的弹性恢复程度大致一致。
TR10值是指预先予以的变形恢复10%时的温度, 下图所示为测量实例。

油封的耐寒性
油封的耐寒性因唇口材料的特性、密封介质的特性、轴偏心、起动时的速度等重要因素复杂作用,并由这些因素所决定。
由于在通常的轴偏心量上,油封唇口伸长量达到百分之几的程度,因此NOK使用了唇口材料的TR10值作为在低温范围内的允许温度基准。
但在实际使用状态下,例如即使在比TR10值更低的温度条件下,也存在起动后滑动发热,唇端温度上升,使橡胶体的弹性恢复以保持密封性的情况。另一方面,即使在比TR10值更高的温度条件下,也存在轴偏心量变大,唇口不能随动而导致泄漏的情况。
综上所述,仅以TR10值决定油封的允许温度是危险的,因此需要考虑上述多种重要因素才行。
弹簧、金属骨架
下表所示为NOK油封的弹簧及金属骨架所使用的材料。
弹簧及金属骨架的标准材料用于润滑油及润滑脂等所用的油封。弹簧及金属骨架的专用材料用于水及有腐蚀性的化学药液或气体等所用的油封。
弹簧及金属骨架材料的种类及适用
| 弹簧及金属骨架材料/密封介质 | 弹簧 | 金属骨架 | ||||
| 标准材料 | 专用材料 | 标准材料 | 专用材料 | |||
| JIS G 3521 SW (高碳钢丝) JIS G 3522 SWP (琴钢丝) |
JIS G4309 SUS (不锈钢丝) |
JIS G 3141 SPCC (冷轧钢板及钢带) JIS G 3131 SPHC (热轧钢板及钢带) |
JIS G 4305 SUS (冷轧不锈钢板) JIS G 4307 SUS (冷轧不锈钢帯) |
|||
| 304 | 316 | 304 | 316 | |||
| 润滑油/脂 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 水 | × | ○ | ○ | × | ○ | ○ |
| 水蒸汽 | × | ○ | ○ | × | ○ | ○ |
| 海水 | × | × | ○ | × | × | ○ |
| 酸 | × | × | ○ | × | × | ○ |
| 碱 | × | ○ | ○ | × | ○ | ○ |
备注:
○ 可使用。
× 请不要使用。
弹簧的作用
弹簧的作用是提高密封唇在轴上的压紧力,是保持此压紧力所需的部件。油封所使用的弹簧具有下图所示特性。
因此,微小的伸长就可以得到必要的负荷。由下图可知,在一定伸长限度下,弹簧负荷就没有太大变化。另外,为了使弹簧在下图的使用范围内发挥功能,设定长度时考虑了适当的伸长率。

金属骨架的作用
金属骨架的作用是保持油封与腔体孔之间的配合力,更重要的作用是保持密封唇于规定的位置上。
