機械密封彈簧的技術要求
機械密封一般情況下采用圓柱螺旋壓縮彈簧，根據機械密封使用特點，壓縮彈簧的主要技術要求為：
彈簧產品圖樣應包括線徑、中徑(外徑)、自由高度、工作高度、工作負荷、彈簧剛度、有效圈數、總圈數、材料等主要技術參數。
彈簧在工作高度（推薦選用自由高度的67%±5%為工作高度）的負荷數值一般應在試驗負荷的62 %～72%之間。
注：測定彈簧特性時，以彈簧壓并高度時負荷數值作為試驗負荷數值。
彈簧在工作高度時的工作負荷F的極限偏差按表9-4的規定。
表9-4 工作高度極限偏差
彈簧外徑D2 mm | 極限偏差 N |
≤10 | ±0.08F |
＞10～50 | ±0.10F |
＞50 | ±(0.10～0.12)F |
彈簧外徑D2（或內徑D1）的極限偏差按表9-5的規定。
表9-5 彈簧外徑極限偏差
旋繞比c （D/d） | 極限偏差 |
≤4～8 | ±0.01D |
＞8～15 | ±0.015D2 |
注：D為彈簧中徑
彈簧自由高度H0的極限偏差按表9-6的規定。
表9-6 彈簧自由高度極限偏差 單位為mm
線徑d | 極限偏差 |
≤1.5 | ±(0.5～0.7) |
＞1.5 | ±(0.7～1.2) |
彈簧在壓縮到全變形量的80%時，其正常節距圈不應接觸。
兩端面經過磨削的彈簧，在自由狀態下，彈簧軸心線對兩端面的垂直度偏差≤0.05H0。
兩端面并緊并磨平的彈簧，支承圈磨平部分大于或等于3/4圈，其表面粗糙度Ra為12.5μm，端頭厚度不小于d/8。
彈簧表面應光滑，不得有裂紋、起刺等肉眼可見的有害缺陷。
近幾年很多引進機械密封使用了波形彈簧，其中連續纏繞式波型彈簧用量較大，它是用專用纏繞彈簧設備加工的，纏繞式波型彈簧技術要求如下：
纏繞式波型彈簧的波峰應呈圓弧形，不允許出現平頂或尖頂。
多層纏繞式波型彈簧相鄰上下層的波峰及波谷要對齊，圓周方向角度錯位不大于5°。
多層纏繞式波型彈簧相鄰上下層的徑向錯邊不大于0.15mm。
纏繞式波型彈簧內外徑尺寸偏差應符合表9-7的規定。
表9-7 纏繞式波型彈簧內外徑尺寸偏差 單位為mm
中徑 | ≤25 | ＞25～40 | ＞40～60 | ＞60～80 | ＞80～120 | ＞120～160 | ＞160～220 |
內外徑偏差 | ±0.15 | ±0.20 | ±0.25 | ±0.30 | ±0.35 | ±0.40 | ±0.50 |
注：中徑=（內徑+外徑）÷2 | |||||||
纏繞式波形彈簧自由高度尺寸偏差應符合表9-8、表9-9的規定。
表9-8 單片波形彈簧自由高度尺寸偏差 單位為mm
自由高度 | ＞3～4.5 | ＞4.5～5.5 | ＞5.5～8 | ＞8 |
偏差 | ±0.5 | ±0.8 | ±1.0 | ±1.5 |
表9-9 多層纏繞式波形彈簧自由高度尺寸偏差 單位為mm
自由高度 | ＞6～9 | ＞9～16 | ＞16～30 | ＞30 |
偏差 | ±1.0 | ±1.5 | ±2.0 | ±2.5 |
纏繞式波形彈簧必須經過消除應力處理，殘余變形不應超時0.5mm（單片波型彈簧小于0.3mm）。
同一個纏繞式波形彈簧各波高度差應不超過表9-10及表9-11的規定（多層纏繞式波型彈簧僅指中間層的各波）。
表9-10 單片波形彈簧各波高度差 單位為mm
自由高度 | ＞3～4.5 | ＞4.5～5.5 | ＞5.5～8 | ＞8 |
偏差 | 0.10 | 0.13 | 0.16 | 0.20 |
表9-11 多層纏繞式波形彈簧自由高度差（中間層各波） 單位為mm
自由高度 | ＞6～9 | ＞9～16 | ＞16～30 | ＞30 |
偏差 | 0.13 | 0.16 | 0.20 | 0.25 |
纏繞式波形彈簧材料可選用SU302、SUS304、SUS631J1和SUS632等，材料的化學成分應符合GB/T 3280-2008、GB/T 4238-2007的規定，材料的尺寸精度要按表9-12規定。扁帶材料外表光滑，無凹坑、劃傷、斷裂、裂縫和其它物理缺陷，邊緣為圓形。
表9-12 纏繞式波形彈簧材料的尺寸精度要求 單位為mm
材料厚度范圍 | 材料厚度公差 | 材料寬度公差 |
0.20～0.49 | ±0.01 | ±0.02 |
0.51～0.99 | ±0.015 | ±0.03 |
1.00～1.49 | ±0.02 | ±0.04 |
1.50～2.00 | ±0.025 | ±.05 |
纏繞式波形彈簧工作負荷的允許偏差為該負荷的10%。各種類型纏繞式波形彈簧的疲勞性能應符合表9-13要求。
表9-13 纏繞波形彈簧疲勞試驗要求
類別 | 循環次數 | 振幅mm | 中間高度 | 頻率 Hz | 彈力值下降 | 接觸點磨損≤ |
單片波形彈簧 | 1×107 | 0.4 | 工作高度 | 3000～10000 | ≤5% | 片厚×1% |
多層波形彈簧 | 5×106 | 1.0 | 工作高度 | 3000～10000 | ≤5% |
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