我們?cè)谧鲇头庠O(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)與之配合的表面要求都比較高，不許有劃痕、缺口、加工痕跡等以防止泄露，根據(jù)一些標(biāo)準(zhǔn)推薦：軸配合表面粗糙度要求一般取Ra=0.2~0.8μm；Rz=1~4μm；Rmax=6.3μm，箱體孔配合表面粗糙度一般取Ra=1.6~6.3μm, Rz=10~20μm, Rmax=25μm。
由于油封和軸之間屬于動(dòng)密封，要求比靜密封更高一些，今天我們就來聊聊此處密封效果與粗糙度關(guān)系中兩個(gè)比較重要且大家平時(shí)不會(huì)關(guān)注的話題。
1. 配合表面的粗糙度是否越低越好？
我們都知道粗糙度高了對(duì)于密封來說肯定不好，但粗糙度是不是越低越好呢？其實(shí)也不是，拋開加工的難易程度不說，當(dāng)表面太過于光滑時(shí)，由于缺少那些微小的“凹坑”來存儲(chǔ)潤滑劑，反而會(huì)加大油封配合面間的摩擦和磨損。
據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，Ra=0.1~0.3μm對(duì)于動(dòng)態(tài)油封來說是個(gè)最好的范圍。當(dāng)粗糙度數(shù)值Ra小于0.025μm時(shí)，磨損就會(huì)顯著增加。不過一般情況下，達(dá)到那么低的粗糙度也廢時(shí)費(fèi)錢，沒那個(gè)必要。這里主要想告訴大家，很多時(shí)候事情都是過猶不及。
2. 粗糙度數(shù)值一樣是否起到的密封效果就一樣？
我們來看下面兩個(gè)粗糙度的微觀圖，它們的粗糙度值都是Rz=1μm。你覺得它們起到的密封效果是一樣的嗎？
其實(shí)不是，兩者還是有較大的差異的。為了評(píng)估這種差異，這里我們引入一個(gè)比較常用的評(píng)價(jià)參數(shù)，那就是材料占比Rmr，通常以一個(gè)曲線（也稱Abbott-Firestone曲線）來表示，如下圖所示。它描述了在評(píng)價(jià)長度范圍內(nèi)，從山峰到谷底，在任何一個(gè)切割面上，有效材料面積占總面積的一個(gè)比值。
目前常用的評(píng)價(jià)粗糙度對(duì)密封影響好壞的方法是：以5%材料占比對(duì)應(yīng)點(diǎn)位置處的水平線為參考零線，往下取在25%的Rz值位置處對(duì)應(yīng)的測量材料占比值，依據(jù)不同的密封件材料，Rmr的值應(yīng)在45%-90%之間最為合理，具體見下表。
當(dāng)然也有采用其它評(píng)價(jià)方式的，比如SKF網(wǎng)站上推薦的是在0.5Rz位置處的材料占比值，不過起始點(diǎn)不是上面的5%，而是0%。如下圖所示。
回到我們前面給大家舉得那個(gè)Rz=1μm兩個(gè)粗糙度圖的例子。
上面那個(gè)Rmr=70%，下面那個(gè)只有15%，在粗粗度值相同的情況下，70%的Rmr能夠提供更好的密封性。一方面它表面沒有太多溝槽，減少了對(duì)密封表面的磨損和可能的泄露路徑；另一方面它還具有一些理想的凹穴深度，能夠以足夠小的體積保留潤滑，可在密封件和配合表面之間提供潤滑膜，從而減少摩擦和密封件磨損。
隨著技術(shù)的發(fā)展，采用不同的加工方式可能都能獲得同樣的粗糙度值，但最終的密封效果卻不一定一樣。這個(gè)也需要大家留意。
