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目录1

第一章 概述1

第一节 旋转接头发展概况1

第二节 旋转接头的应用范围2

第三节 旋转接头的优缺点比较3

第二章 旋转接头的结构原理和分类5

第一节 旋转接头的结构和工作原理5

第二节 密封参数10

第三节 旋转接头的分类、结构特点及其使用条件10

一、填料密封与机械密封的旋转接头10

二、端面摩擦与球面摩擦运动副结构的旋转接头18

三、内装式与外装式旋转接头76

四、平衡型与非平衡型旋转接头76

五、按主要参数分类的旋转接头78

第三章 影响泄漏的因素及其泄漏量80

第一节 工艺上可能达到的密封缝隙80

第二节 泄漏的影响因素81

一、密封缝隙的机械变形81

二、密封缝隙的热变形83

三、各种变形的叠加84

四、摩擦副表面粗糙度的影响85

五、密封面上的比压85

一、密封缝隙变形对泄漏量的影响86

第三节 泄漏量86

二、边界摩擦状态下的泄漏量88

三、混合摩擦状态下的泄漏量92

四、液体摩擦状态下的泄漏量93

五、经验设计中的预测94

第四节 通过其他不密封通路的泄漏量95

第四章 摩擦副的磨合和平衡粗糙度96

第一节 固体表面的几何特性96

第二节 摩擦副接触面积98

第三节 摩擦副磨合的基本过程101

第四节 磨合时表面微观几何形状的变化101

第五节 石墨耐磨材料摩擦副环的工作情况和磨合102

第六节 摩擦副磨合效果的影响因素104

一、载荷104

二、原始粗糙度104

三、材料的机械性能和流体介质105

第五章 摩擦副的磨损106

第一节 磨损过程的特性107

第二节 磨粒形成机理109

第三节 疲劳磨损109

第四节 影响磨损的因素110

一、磨损与材料摩擦性能和状态的关系111

二、比压对磨损的影响113

三、磨损与材料弹性-强度性能的关系114

四、滑动速度的影响115

五、温度的影响116

六、介质润滑性能的影响116

七、介质中固体物质的影响118

八、表面粗糙度的影响118

九、振动的影响120

第五节 各种石墨材料的耐磨性能120

第六节 磨粒磨损124

第七节 氧化磨损126

第八节 冲刷磨损126

第九节 密封环的温度127

第十节 热应力破裂127

一、单一材料的评定128

二、密封结构的评定129

第十一节 旋转接头寿命的预测130

第十二节 泄漏量、寿命和摩擦状态之间的关系131

第六章 材料133

第一节 摩擦副的材料133

一、非金属材料134

（一）石墨和人造碳134

（二）聚四氟乙烯145

（三）酚醛塑料151

二、金属材料152

（一）铸铁152

三、金属碳化物155

（二）碳钢、铬钢、铬镍钢155

（三）青铜155

（一）金属碳化钨156

（二）WC-Ni-Cr-Mo型硬质合金157

（三）碳化硅160

四、金属氧化物164

第二节 摩擦副材料的选配165

第三节 弹性元件材料167

一、弹簧167

（一）弹簧材料的种类168

（二）弹簧材料的选择183

（三）弹簧的防腐蚀187

二、波纹管189

第四节 辅助密封材料190

一、橡胶190

二、塑料191

三、柔性石墨（膨胀石墨）193

第五节 结构材料194

第七章 零件设计195

第一节 摩擦副195

一、摩擦副的设计195

（一）摩擦副端面和球面在垂直于轴线投影面上的直径195

（二）端面和球带面宽度195

（四）间隙196

（五）形状对称196

（三）端面密封凸台高度196

（六）导热197

（七）补偿环两面共用197

（八）堆焊和镶嵌197

二、摩擦副环的技术要求197

（一）摩擦副环的表面质量197

（二）与辅助密封圈配合的粗糙度198

三、摩擦副环的零件结构198

（一）动环198

（二）静环和游动环198

（二）弹簧直径202

（一）弹簧的端部结构202

一、弹簧设计202

第二节 弹性元件202

（三）弹簧的旋绕比（弹簧指数）203

（四）弹簧的圈数203

（五）弹簧的螺旋角和节距204

（六）弹簧的自由高度204

（七）弹簧工作压缩量204

（八）弹簧的工作变形204

（九）圆柱形螺旋弹簧的技术条件204

二、波纹管的设计与选择205

第三节 辅助密封208

一、填料密封208

（二）辅助密封圈的设计211

二、辅助密封圈211

（一）辅助密封圈的作用和型式211

第四节 其他零件213

一、壳体213

二、端盖、中间压盖、底盖等盖类零件213

三、空心轴和内管216

第八章 设计计算218

第一节 摩擦副接触面的比压218

一、摩擦副接触面比压的计算219

（一）弹簧力及其弹簧比压219

（二）流体压力引起的比压220

（三）密封缝隙的压力220

（四）辅助密封所产生的摩擦力223

（五）摩擦副接触面比压的计算224

二、平衡系数β的确定224

第二节 端面尺寸D1和D2的计算225

一、内装式密封结构225

二、外装式密封结构226

第三节 弹簧的计算226

一、圆柱螺旋弹簧的许用应力228

二、圆柱压缩螺旋弹簧的设计计算228

第四节 波纹管的计算234

一、波纹管计算的数值法235

二、无缝波纹管的刚度及其应力的分析235

三、设计计算无缝波纹管用的曲线图238

四、波纹管特性的非线性253

五、波纹管有效面积及其有关性质253

六、工程设计波纹管校核的简便算法255

七、波纹管密封平衡系数257

第五节 密封环壁厚的计算258

第六节 PV值的计算260

第七节 壳体壁厚的计算262

第八节 旋转接头耗损功率263

第九节 旋转接头流量的计算和规定266

第十节 计算举例266

二、寿命276

一、泄漏量276

第一节 评述旋转接头性能的项目276

第九章 旋转接头的性能及主要选型条件276

第二节 旋转接头的主要选型条件277

一、最大使用转速和最高使用压力277

二、最高和最低使用温度277

三、流体介质的选用与耐腐蚀性能277

四、旋转接头的流量283

五、耐振性能283

第三节 空心轴（管）径和类型结构的选择284

一、空心轴公称尺寸的选择284

二、旋转接头结构设计和类型选择的步骤284

二、装配注意事项285

一、旋转接头泄漏通道285

第一节 旋转接头泄漏通道和装配注意事项285

第十章 旋转接头的安装和使用285

三、保管仓库的环境286

第二节 旋转接头的安装和使用287

一、安装前的准备工作及注意事项287

二、安装顺序287

三、安装使用注意事项288

四、附件的安装及结构简介288

五、运转使用297

第三节 旋转接头工作的可靠性300

一、密封面的脱离300

四、波纹管失效及其可靠性301

三、断裂的危险301

二、不允许的温升301

（一）波纹管失效特性302

（二）波纹管的强度可靠性303

第四节 故障的产生和预防措施303

附录一 金属波纹管（JB2388-78）304

附录二 ○型辅助密封圈尺寸312

附录三 骨架式橡胶油封的规格313

附录四 J形无骨架橡胶油封（HG4-338-66）315

附录五 饱和水蒸气压316

附录六 国产亚东旋转接头厂的旋转接头型号表示法317

参考文献320