油封的失效模式
密封基本知识及失效形式
4）. 串漏形成
失效形式
1、串漏
失效形式
2、间隙挤出
失效形式
2、间隙挤出
原因：系统压力过高或者配合间隙设计偏大导致的密封 件挤出损伤。 防止措施：选择合适的配合间隙或者增加挡圈
失效形式
2、间隙挤出
避 免 间 隙 挤 出 的 方 法
失效形式
3、拖拽压力
失效形式
4、耐温失效
失效形式
4、耐温失效
流体压力传递给接触面而 形成的接触应力分布
密封机理
2、挤压密封机理
8~25%的压缩量产生反弹力起预密封作用
流体压力P传递给接触面而形成的接触应力分布
密封机理
3、旋转密封机理
旋转轴唇形密封圈的密封唇与轴的接触便产生一定的抱紧压力；唇口部位内部 的金属弹簧加强了对轴产生了径向箍紧力，同时旋转轴唇形密封圈的腰部对轴 产生一定的弹力。这三个力的叠加，便使旋转轴唇形密封圈对轴产生了接触压 力。这压力在金属弹簧位置和刃口形状的调节下使其产生集中应力分布。在密 封唇和轴的接触表面上既有干摩擦，又有边界润滑和流体润滑，三者不断交替 变动，所以旋转轴唇形密封圈的密封性能是相对的，即使是性能很好的密封也 仍然存在着磨损和微量的泄漏。因此在设计油封产品时，应充分考虑油封的材 料选择、油封刃口的过盈量和几何形状、金属弹簧和刃口与轴接触宽度、轴的 加工及使用等方面，从而提高油封的工作性能和使用寿命。
密封材料介绍
3、丁腈橡胶（NBR）
使用温度： -40 ℃ ~120 ℃ 耐油、耐热、耐磨性好 通用性强，使用面广，适用于液压、气动系统及
轴承座的密封 不适用于高温、磷酸酯系列液压油及含极性添加
剂的齿轮油
密封材料介绍
4、氢化丁腈橡胶（HNBR）
汽车油封失效分析
组合式油封——用于工况条件恶劣的场合，避免了单个油封 并列装配造成的偏差和变形。
压合油封——较早的PTFE油封，压偏后容易产生渗漏。 粘接油封——改进后的PTFE油封，结构稳定，密封性能提高。 带毛毡防尘唇油封——最近使用比较多，应注意散热和脱落。 贴片油封——在油封的唇部贴PTFE薄片,可提高油封耐介质、 耐高温、耐磨等性能, 降低摩擦生热。
丙烯酸酯橡胶（ACM、AEM）——发动机曲轴前油封、 主动锥齿轮油封、变速箱油封
丁腈橡胶（NBR）——半轴、中间轴支撑、轮毂、贯通轴、 差速器、分动器、减振器、方向机等
氢化丁腈橡胶（HNBR）——动力转向油封、寒冷地区轮毂 油封
氟塑料（PTFE ）——大马力发动机曲轴前/后油封
硅橡胶（SI ）——氟塑料油封的橡胶部分
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五、配合导致的失效
中国第一汽车集团公司技术中心
CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER
唇口划伤：与油封配合金属零件磕碰严重
唇口部损伤、唇口腰部破ຫໍສະໝຸດ 或唇口翻转：轴倒角不良、组装 不良或轴与腔体不同心。组装时在倒角处和轴端涂敷润滑脂。
轴的方向性导致渗漏：使用了用车床加工的轴。用砂轮与金 刚砂纸精加工时，挂上了进给。
中国第一汽车集团公司技术中心
CHINA FAW GROUP CORPORATION R&D CENTER
汽车油封失效分析及解决办法
1
失效： 油封密封唇口部位（内周）泄漏 油封配合部位泄漏（外周） 原因： 油封本身失效 配合不良 装配原因 环境超常 其他因素 密封形式： 旋转、往复、静止 影响因素： 温度、速度、压力、介质、环境、行程
油封漏油分析
油封漏油分析 油封漏油分析 一、 油封工作原理 二、常见失效模式及判定方法 三、油封漏油判定方法1PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 油封漏油分析一、 油封工作原理 油封装配使用时， 其尖锐的密封刃口在径向力的作用下与轴接触会发生轻微的变形，当轴 旋转时变形部分迅速被磨损成一定宽度的平口 （这一过程称为油封的磨合，在很短时间内即告 完成） ，通过这一平口即可将油膜控制在边界润滑状态（厚度约 0.0025mm） ，从而防止了油 的泄漏。
二、常见失效模式及判定方法 2.1 油封渗（漏）油的判定方法 发现油封漏油时，首先应确认发生漏油的部位。
如果不是油封漏油，有时由于粘上了油 脂等漏油以外的原因而误认为是漏油。
误判例子： 1. 由机器结合面处的漏油：垫片的永久变形；紧固螺栓的松开；组装部件的缺陷。
2. 由机器机体，罩等部件发生损伤导致的漏油。
3. 安装时在油封附近粘上了油脂。
4. 油封初期润滑剂的泄漏。
实例：2.1.1 油封外圆周部位漏油原因分析2PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 油封漏油分析2.1.2 油封的唇口部位漏油原因分析3PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 油封漏油分析2.2非油封问题导致的漏油2.2.1 由于润滑不足；唇口卡异物；内压过大；轴表面粗糙度过大导致唇口部磨损过大。
2.2.2 由于润滑不足润滑不足；异常高温；内压过大导致唇口硬化。
2.2.3 由于组装不好；使用不当；轴倒角不好；有异物卡住等导致的唇口部损伤。
4PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 油封漏油分析2.2.4 由于轴倒角不好；组装不好；内压过大导致的唇口部翻转2.2.5 由于安装偏心大；倾斜安装导致的偏磨损。
2.2.6 由于使用清洗液或汽油清洗导致唇口部软化2.2.7 由于组装不好；内压过大导致腰部损伤。
电机油封失效原因_概述说明以及解释
电机油封失效原因概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文旨在对电机油封失效原因进行概述说明和解释。
电机油封作为电机的重要组成部分，在保护电机内部免受外界物质侵蚀和润滑电机工作过程中起着至关重要的作用。
然而，由于各种原因，电机油封可能会发生故障，导致严重后果。
因此，了解电机油封失效原因并采取相应的解决方法和预防措施具有重要意义。
1.2 文章结构本文将分为五个主要部分进行论述。
首先是引言部分，对文章内容进行概述说明，并介绍了文章的结构安排。
接下来，第二部分将详细探讨电机油封失效的定义与背景信息，并进一步列举具体的失效原因。
第三部分将以故障影响为切入点，对电机油封失效之后可能带来的后果进行深入分析。
第四部分将提供解决方法和预防措施来解决或避免这些问题的发生。
最后，在结论中将总结全文，并提出未来研究方向。
1.3 目的本文的主要目的是为读者提供关于电机油封失效原因的全面概述和解释，帮助读者更好地理解电机油封在电机工作中所扮演的重要角色。
通过了解导致油封失效的具体原因和可能产生的后果，读者能够采取针对性的措施来避免或解决这些问题。
此外，本文也将为进一步研究电机油封失效提供一些可行的研究方向。
2. 电机油封失效原因2.1 定义和背景介绍电机油封是一种用于密封电机内部零部件与外部环境之间的装置。
其主要功能是防止润滑油或冷却液从电机中泄漏，并阻挡外界灰尘、水气等有害物质进入电机内，以保护电机的正常运行。
然而，由于工作环境的恶劣条件和不可避免的磨损，电机油封可能会失效。
失效的油封可能导致润滑油泄漏、污染环境，甚至引发电机故障。
因此，了解电机油封失效原因对于提高电机使用寿命和减少故障率具有重要意义。
2.2 失效原因一首先，一种常见的导致电机油封失效的原因是磨损。
由于长时间的摩擦和振动，油封表面会逐渐磨损，并形成微小裂纹或缺陷。
这些缺陷可能使橡胶材料变硬，失去弹性，并且不能再有效地密封润滑油或冷却液。
其次，化学侵蚀也是导致油封失效的因素之一。
油封失效故障点分析
油封失效故障点分析古婷;孙建明【摘要】在变速箱密封系统中,油封的作用无可替代,但因其复杂的工况,油封的故障不可避免.文章介绍了一种油封失效分析思路,并从设计角度提出如何从设计上规避油封失效,旨在找出问题根本原因,降低故障发生.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)016【总页数】3页(P190-191,203)【关键词】油封;漏油;装配;加工;材料【作者】古婷;孙建明【作者单位】陕西法士特齿轮有限责任公司,陕西西安 710119;陕西法士特齿轮有限责任公司,陕西西安 710119【正文语种】中文【中图分类】U472CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-190-03 油封作为一种高技术含量的密封零件，在汽车发动机、变速箱中被广泛应用。
由于其应用环境的复杂性和自身重要性，油封需要耐高低温、耐高压、耐特殊介质，适应高速、震动和满足汽车使用寿命。
因此其不可避免会出现多种失效模式，本文就骨架油封在变速箱上的应用为例，分析油封失效的故障点。
旨在为今后故障排查提供一种思路。
油封失效的统一表现为漏油，引起漏油的原因有以下几种：1）油封非正常磨损；2）油封偏磨；3）油封划伤、开裂；4）油封老化、变形；5）润滑脂涂抹太多，堵塞回油线。
a）尺寸要求：实物尺寸是否满足设计要求，包括公差及磨损量，磨损量需通过光学影像检测仪检测。
b）材料要求：材料性能是否满足设计要求，油封常用氟橡胶的材料性能指标包括：硬度、拉伸强度、拉断伸长率、压缩永久变形、耐热老化、耐油等。
c）性能要求：油封能否满足整车使用要求，一般在设计时通过试验验证，试验包括高低温测试和寿命试验。
与油封配合的轴及油封座的精度都极大的影响着油封的使用性能，因此轴和油封座的精度需要严格控制。
a）轴尺寸经过检测值与设计值对比，确认轴加工是否满足设计要求。
b）油封座尺寸经过检测值与设计值对比，确认油封座加工是否满足设计要求。
油封常见失效原因分析及改善
1
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4
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油
后油封 座
曲轴
油封
安装
曲轴油封总成漏油失效起因
失效 模式 失效 后果 失效 类型 失效 起因
曲轴 油 座架 油封
成都托克密封件有限责任公司
漏油
温度升高，甚至 烧瓦
子 系 统 失 效
曲轴后端总成漏油失效分析
项目 名称 失效项目 潜在失效模式 潜在失 效后果 潜在失效起因/机理 建议措施
三包故障件分析结果总结
故障件失效现象分布图
数量（件）
失效油封缺陷分布图 10 8 6 4 2 0 偏磨 缺口 裂口 8 5 5
缺陷类型
三包故障件统计分析
对比漏油里程数
1. O公里漏油零件失效主要表现形式是唇口有裂口、缺口现象 。其中：
A 曲轴粗糙度不满足设计要求，致唇口唇部磨损 B 曲轴螺旋纹与油封回油油线方向相逆时对油封的旋转磨擦磨损 C 油封唇品打油过多或安装时润滑油加注过多 以上现象 ，均可掩一件唇口为缺口 3.2000公里以上油封，主要失效形式为偏磨。
失效模式分析
1.装配过程中，对油封唇口保护不到位，唇口被尖锐异物划伤、破裂，造成密封失效； 2.异物卡咬:用油不洁、灰尘侵入、切屑、型砂、异物进入密封系统，这些都可能引起唇口 在安装后运转发生异物卡咬现象造成油封唇口出现缺口。在7#油封唇口表面，我们 就发现了一些金属屑（如图）。
油质等级不满足使 用环境（需求）
加注符合要求的 油介质 1.保持腔体清洁 度。 2.妥善保管，防 止沾上油污、灰 尘或太阳曝晒 。
油内有杂质
油封失效模式分析
项目 名称 失效项 目 潜在失效模式 唇部软化、硬化 ，发生龟裂，磨 损严重，无密封 功能 唇口缺陷 潜在失 效后果 唇部泄漏 配合部泄 漏 （内、外 径) 唇部漏油 潜在失效起因/机理 建议措施
密封件失效形式分析及其解决方案
第一章
O型圈失效形式分析及其解决方法
★密封件卷曲 描述 密封件明显呈现卷曲情况。 造成原因 安装造成，运动速度太低，材料太硬或弹性太小，密封件表面 处理不均匀，沟槽尺寸不均匀，沟槽表面粗糙，润滑不足。 解决方法 正确安装，选用高弹型材料，选择可自润滑的材料，适当的沟 槽设计及表面光洁度，尽量使用支撑环。
第一章
O型圈失效形式分析及其解决方法
★永久压缩变形 描述 密封件接触表面呈现平面永久变形。 造成原因 压力过大；温度过高；材料没有完成硫化处理；材料本身永久 变形率过高；材料在化学介质中过度膨胀。 解决方法 选择低变形率的材料；合适的沟槽设计；确认材料与介质相容。
第一章
O型圈失效形式分析及其解决方法
第二章
骨架油封失效形式分析及其解决方法--由配合部泄露
★油封倾斜安装 造成原因 1.腔体孔内径尺寸不良。 2.腔体孔倒角不良。 3.组装夹具不合适。 解决方法 1.使用指定指定的腔体孔内尺寸。 2.对腔体孔面进行倒角，尺寸适当。 3.改进组装夹具。
第二章 骨架油封失效形式分析及其解决方法--由配合部泄露
The End!
第一章
O型圈失效形式分析及其解决方法
★热腐蚀 描述 密封件的高温接触表面呈现径向裂纹，另外有的材料可能会变 软，或因温度过高而使材料变得有光泽。 造成原因 材料不能承受高温，或温度超出预计温度，或温度变化过快过 频繁。 解决方法 选择具有抗高温性能材料，如可能尽量降低密封面温度。
第一章
O型圈失效形式分析及其解决方法
★安装损伤 描述 密封件部分或全部呈现整齐伤口。 造成原因 沟槽等部件边角锋利,密封件尺寸不适。密封件硬度或弹性过 低；密封件表面有污物。 解决方法 清除锋利边角；沟槽设计更加合理；选择尺寸合适的密封件； 选择弹性更大硬度更高的密封件。
油封常见失效原因分析及改善.doc
油封常见失效原因分析及改善一、唇部泄漏（内径）失效项目失效模式失效起因建议措施轴表面唇部磨损大，在磨表面粗糙度超出标准值的修正轴的表面粗糙度符合标准值Ra=0.2~0.8μm。
粗糙度损面上有圆周方Ra=0.2~0.8μm，导致异常磨损。
过大向的条纹。
指定轴的表面粗糙度更换。
唇润滑不唇部磨损大，磨损润滑油不足，造成唇部干摩擦，产生补充润滑油至指定量再旋转。
部足面失去光泽。
异常磨损。
磨内压大唇部磨损大，有凹压力超出油封设计值。
改用耐压型油封。
损槽。
设通气孔使成为不带压力的结构。
异物卡唇部磨损大，有条泥沙与灰尘附着在轴与油封唇部，造装配时轴与油封上不要沾染上泥沙与灰尘。
咬纹和凹槽。
成唇部卡咬。
装配环境恶劣时，在油封上加上防尘唇的设计。
润滑不唇部光滑、有光润滑油不足，造成唇部干摩擦，产生泽，唇部硬化表面补充润滑油至指定量再旋转。
足异常磨损。
发生龟裂。
唇唇部光滑、有光部异常高温度超出油封设计值。
改用耐热性良好的橡胶材料。
泽，唇部硬化表面硬温发生龟裂。
唇部温升超出橡胶的耐热极限。
避免唇部温升过高。
化唇部接触面宽大、改用耐压油封。
内压大有光泽，唇部硬化压力超出油封设计值。
设通气孔使成为不带压力的结构。
表面发生龟裂。
装配尺寸太小，勉强安装，造成油封使用适合尺寸的装配孔。
唇倾斜。
倾斜安唇部与轴接触宽部装配孔未倒角，勉强安装，造成油封装度不均匀对称。
将装配孔倒角，尺寸适当偏倾斜。
磨没有适当的装配工装。
选用合适的装配工装损安装偏唇部与轴接触宽轴与装配孔的中心在移位的状况下提高轴与装配孔的通信度。
心度不均匀对称。
安装及运转。
唇唇部材改用适当的润滑油部润滑油与橡胶不适合，造成唇部膨料不适唇部膨胀、软化软胀、软化。
改用适当的橡胶材料合化油组装不在组装时压坏唇部而使腰部产生龟使轴与装配孔同心，注意装配。
封良裂。
腰油封腰部有龟裂改用耐压型油封。
部内压大压力超出油封设计值。
破设通气孔使成为不带压力的结构。
损轴倒角轴端倒角尺寸及角度不正确，使唇部使倒角尺寸与角度适合，组装时在倒角处涂上润滑唇不良在轴端卡住，造成损伤。
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骨架油封的失效模式及排除方法
1、概述
骨架油封属于动密封元件，“临界油膜“的存在，是油封密封的充分必要条件，无泄漏的密封是不允许也是不存在的。
因为润滑油膜的存在是保证油封唇口实现润滑摩擦所必不可缺的，而润滑油膜的存在，使得一定量的泄漏不可避免。
对旋转用油封，在使用过程中，如果运行初期的50～100小时之内发生微量泄漏是允许的。
随着运转时间的加长，泄漏会逐渐停止，往往这样的油封寿命比较长。
在有效使用期限内，微量的泄漏是允许的，否则，必须按照油封的常见故障原因及排除方法进行处理。
2、油封的常见故障原因及排除方法
a、骨架油封不良，造成早期泄漏
唇口不良：
原因：制造质量不佳，唇口有毛刺或缺陷。
排除方法：去除飞边毛刺或更换油封。
弹簧质量不佳或失效
原因：制造质量不佳
排除方法：更换油封弹簧
径向力过小
原因：弹簧过松，抱紧力过小
排除方法：调整油封弹簧
/装配不良，发生泄漏
唇口有明显伤痕
原因：装配时，油封通过键槽或螺纹，划伤唇口
排除方法：更换油封，重新安装时，要用保护套，以保护油封唇口
油封呈蝶形变形
原因：油封安装工具不当
排除方法：重新设计、制造油封安装工具
油封唇口向装配反方向翻转或弹簧松脱
原因：轴倒角不当，粗糙度过高或装配用力过大，致使油封唇部翻转或弹簧脱落
排除方法：打磨轴端倒角，小心安装
油封唇部与轴表面涂覆油脂过多，误判泄漏
原因：装配时，油封唇部与轴表面涂覆油脂过多
排除方法：待轴运转一段时间，油脂即可减少恢复正常
/唇口磨损
润滑不良，唇口工作面磨损严重，接触宽度超过1/3以上，呈现无光泽
原因：润滑不良，接触表面与唇口产生干摩擦
排除方法：保证润滑
轴表面粗糙度较高
原因：轴表面粗糙度较高，导致唇口磨损严重
排除方法：降低轴的表面粗糙度
润滑油有灰尘（杂质）或无防尘装置造成灰尘（杂质）等侵入
原因：润滑油、油路系统清洁度不佳，灰尘（杂质）等侵入唇口与轴的接触表面，引起异常磨损；轴上粘附粉末硬质异物；装配时，铁屑等硬质异物刺入唇口；轴上或油封唇口误涂漆料；油封弹簧抱得太紧
排除方法：保持润滑油清洁；加强油路系统清理；为了防止等侵入唇部，增设防尘装置；装配时，注意清洁；去除误涂的漆料
唇口径向力过大，油膜破裂
原因：弹簧过紧
排除方法：调整或更换油封弹簧
安装偏心，唇口滑动出现异常磨损，最大与最小磨损宽度呈对称分布；主唇与副唇滑动面痕迹的大小，两者随各自呈对称分布，但大小位置相反
原因：箱体（壳体）、端盖、轴不同心，致使油封偏心运转；油封座孔过小，不适当的压入油封，以致倾斜
排除方法：保证箱体（壳体）、端盖、轴装配后的整体同心度要求；保证油封座孔的尺寸要求
油封与工作介质相容性不良，唇口软化、溶胀或硬化、龟裂
原因：工作介质不匹配
排除方法：根据实际工作介质选用适宜的油封材料或根据实际油封材料选用适宜的工作介质
橡胶老化
唇部过热硬化或龟裂
原因：工作介质实际温度高于设计值，超过油封材料耐用限度
排除方法：降低工作介质温度或更换耐热橡胶材料的油封
润滑不良、唇部硬化或龟裂
原因：润滑不良，发生干摩擦
排除方法：保证润滑
唇部溶胀、软化
原因：橡胶对工作介质的相容性差；油封长时间浸泡于洗油或汽油中，使唇口溶胀
排除方法：选用相容于工作介质的橡胶材料或选用适用于橡胶材料的的工作介质；不得使用洗油或汽油清洗油封
轴表面粗糙度过高或过低
原因：表面粗糙，磨损严重；表面太光，润滑油膜难以形成和保持，发生干摩
排除方法：轴表面粗糙度采用适宜的加工方法保证表面粗糙度
轴硬度不当，高于40HRC
原因：试验表明，轴表面硬度高于40HRC时反而加速轴的磨损（表面镀铬除外）
排除方法：轴表面硬度保持在30～40HRC，表面镀铬最好
润滑油有杂质，表面磨损严重
原因：润滑油不清洁
排除方法：保证润滑油清洁
偏心过大，轴径向摇动时有响声
原因：轴承磨损、松旷；轴本身偏心
排除方法：更换轴承，改用耐偏心轴承
唇口处有灰尘，轴表面磨损严重
原因：轴表面清洁度不足，粘附灰尘颗粒，侵入油封唇口，磨损轴表面；侵入铸造型砂，磨损轴表面；外部侵入灰尘，磨损轴表面；润滑油劣化，生成氧化物，侵入油封唇口，磨损轴表面
排除方法：保证轴表面及油封的清洁；为了防止外部灰尘杂质的侵入，增加防尘装置；改用油脂润滑油
轴的滑动表面有伤痕或砂眼
原因：轴表面有工艺性龟裂或腐蚀点等，加剧磨损而泄漏；轴表面的伤痕、砂眼与油封唇口之间形成间隙而泄漏；轴表面碰伤或划伤
排除方法：保证轴表面质量，严防磕碰
轴表面的滑动部分有方向性的加工痕迹
原因：轴表面留有细微螺纹旋槽等车削或磨削加工痕迹，形成泵吸作用而泄漏
排除方法：保证轴表面精加工工艺。
经验表明：采用直径0.05mm的小玻璃球进行喷丸处理效果最好
油封唇口处“临界油膜”的存在，对减少轴的磨损，增长油封寿命是十分有益的；为了保证润滑脂的清洁，及时排除油脂中积存的杂质或其他有害杂质，定期更换润滑脂是重要的。
因此，从结构设计上，必须留有注油孔和排油孔，为防止油封密封腔的温度升高，有时开设通气孔也是很重要的。