四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》项目十二任务二 45分钟专题训练卷

四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目十二：机械的节能环保 任务二：机械密封 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 离心泵轴端采用机械密封时，阻止介质沿轴泄漏的主要密封部位是（ ） A. 动环与静环的端面贴合处 B. 弹簧与压盖的接触部位 C. 轴套与泵轴的配合部位 D. 压盖与壳体的连接部位 2. 机械密封工作过程中，补偿环弹簧的主要作用是（ ） A. 补偿端面磨损维持贴合 B. 传递轴端扭矩带动旋转 C. 降低介质温度防止汽化 D. 固定压盖位置承受载荷 3. 如图所示滚动轴承的基本结构，下列说法错误的是 ______。( ) A. 滚动轴承工作时需要承受极大的压力和摩擦力，所以其内圈、外圈和滚动体均选用GCr15制造而成 B. 齿轮减速器和变速器中的滚动轴承附近有润滑油源，可以采用油绳润滑，应用虹吸管作用吸油 C. 在对转速高、轴向载荷大的各类轴承的外圈进行定位时，可以利用轴承端盖作单向固定 D. 为防止润滑剂泄漏及外界灰尘等进入轴承，滚动轴承进行非接触式密封时常用沟槽密封和迷宫密封 4. 下列密封方式中，适用于高速、高压、高温、低温或强腐蚀条件下的转轴密封的是（ ） A. 唇形密封圈密封 B. 机械密封 C. 缝隙沟槽密封 D. 曲路密封 5. 维修技师发现泵用机械密封的动环端面有明显磨痕。为保证装配后的密封性能，端面加工应重点满足（ ） A. 端面具有较低粗糙度和平面度 B. 端面具有较大锥度和圆角 C. 端面具有较宽沟槽和油孔 D. 端面具有较深纹路和凸台 6. 下图为毡圈密封，关于其说法错误的是（ ） A. 毡圈为标准化密封元件，毡圈内径略小于轴的直径 B. 装配前，毡圈应先放在黏度稍高的油中充分浸渍 C. 毡圈密封结构简单，易于更换，成本较低 D. 毡圈密封适用于线速度v<5m/s、工作温度低于60℃的轴 7. 机械密封主要防止什么物质的泄漏（ ） A. 被密封介质 B. 空气 C. 水 D. 电能 8. 机械密封中，安装在动环与轴套之间的辅助密封件，其主要作用是（ ） A. 封堵动环与轴套之间的间隙 B. 承受动环与静环之间的摩擦 C. 传递电动机至泵轴的动力 D. 调节密封腔内介质的压力 9. 适用于高速、高压、高温或强腐蚀条件下转轴密封的是（ ） A. 机械密封 B. 毡圈密封 C. 唇形密封圈密封 D. 曲路密封 10. 在下图所示的密封方式，适用场合为（ ） A. 高速、多尘、密封要求高 B. 低速、清洁环境 C. 仅承受轴向载荷 D. 无需润滑的设备 11. 某输送热水的离心泵更换机械密封后，启动不久即出现端面冒汽和泄漏增大。检查发现冷却冲洗液未接通，最可能的原因是（ ） A. 端面温度升高导致液膜汽化 B. 弹簧预紧减小导致端面分离 C. 轴套硬度降低导致传动失效 D. 压盖刚度增大导致振动加剧 12. 机械密封装配时，静环通常安装在密封压盖或泵体的静止孔内，其作用是（ ） A. 与动环构成相对静止的密封端面 B. 随泵轴旋转传递密封端面扭矩 C. 依靠离心力将介质甩回密封腔 D. 通过螺纹调节密封腔内介质压力 13. 图所示密封称为（ ） A. 毡圈密封 B. 无骨架唇形密封圈密封 C. 有骨架唇形密封圈密封 D. 机械密封 14. 机械密封正常运行时，动环与静环端面之间允许存在极薄液膜，其主要作用是（ ） A. 润滑端面并带走部分摩擦热 B. 增大端面摩擦并提高压紧力 C. 隔离弹簧并限制轴向补偿 D. 固定辅助密封并传递转矩 15. 密封装置的主要功能是什么？（ ） A. 提高设备效率 B. 防止流体泄漏 C. 减小设备体积 D. 增加设备美观 16. 安装机械密封前测得泵轴在密封处径向跳动过大，继续使用最易造成的后果是（ ） A. 密封端面偏摆导致异常磨损 B. 密封弹簧压缩导致完全失效 C. 静环压盖松动导致介质倒流 D. 辅助密封膨胀导致轴套变形 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 机械密封的动环一般随轴旋转，静环通常固定在压盖或泵体上。（ ） 18. 机械密封安装后，只要弹簧压缩量越大，密封端面的工作性能就一定越好。（ ） 19. 机械密封主要依靠填料与旋转轴表面的摩擦实现密封。（ ） 20. 机械密封中的动环通常随轴一起旋转，静环通常固定在密封腔端盖上。（ ） 21. 离心泵机械密封工作时，动环随轴旋转，静环固定不动，两者端面在弹性元件作用下保持贴合，实现对介质的密封。（ ） 22. 下图所示为沟槽密封，其适用于润滑脂密封，沟槽一般取3个，在沟槽内涂满润滑脂（ ） 23. 一台离心泵运行时，若轴与泵壳之间存在相对旋转运动，该部位应采用动密封结构。（ ） 24. 机械密封端面间的弹簧力越大，密封效果一定越好。（ ） 25. 机械密封中的辅助密封圈只起固定静环的作用，不参与防止介质沿轴或压盖泄漏。（ ） 26. 机械密封安装时，密封端面沾有颗粒杂质不会影响使用，因为端面会在运转中自行磨平。（ ） 27. 某泵采用机械密封，运行后泄漏量逐渐增大且端盖附近温度升高，可能与密封端面磨损、弹簧失效或冷却润滑不足有关。（ ） 28. 离心泵采用机械密封后，发现密封腔内缺少冲洗液，仍可长时间空转运行而不会影响密封端面。（ ） 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 简述机械密封在泵轴端密封中的主要作用。 30. 简述机械密封中动环、静环和弹性元件的主要作用。 31. 观察图说出按密封的零件表面之间有没有相对运动，此密封属于哪一类？说出此装置属于这一类的哪一种，另一类密封有哪三种密封方式？ 32. 某离心泵更换机械密封后启动运行，轴封处持续滴漏，且泄漏量逐渐增大。分析可能原因，并说明处理措施。 33. 一台输送温度为80℃润滑油的齿轮泵，泵轴转速为1450 r/min。检修后发现机械密封处温度升高明显，并伴有间歇性泄漏。说明应如何分析故障原因和采取处理措施。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某离心泵输送清水，维修技师更换机械密封后，测得密封端面平均直径为65 mm，泵轴转速为2900 r/min，端面比压为0.28 MPa。该机械密封允许的端面PV值不超过10 MPa·m/s。（1）计算密封端面的圆周速度。（2）计算该机械密封的端面PV值，并判断是否满足允许要求。（3）若端面温度持续升高，说明应重点检查的两项内容。 35.（4分）某化工离心泵采用单端面机械密封。介质压力为0.60 MPa，机械密封的平衡直径为72 mm，轴套直径为48 mm，弹簧提供的轴向力为400 N。密封端面的平均直径为60 mm，端面有效宽度为4 mm。已知该机械密封在此工况下适宜的端面比压范围为1.80 MPa至2.60 MPa。 （1）计算介质压力作用在机械密封上的液压力。 （2）计算密封端面的总闭合力和端面比压。 （3）判断该机械密封的端面比压是否合适，并说明介质压力升高时应重点检查的一个项目。 36.（10分）某化工泵采用平衡型机械密封，密封端面外径为70 mm、内径为50 mm，平衡直径为62 mm。输送介质压力为0.60 MPa，弹簧预紧力为280 N。该密封端面允许的最高平均比压为0.35 MPa。（1）计算介质压力产生的关闭力和端面的总关闭力。（2）计算端面平均比压，并判断该机械密封是否适宜继续运行。（3）针对计算结果，提出一项降低端面摩擦发热的改进措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 四川省（对口招生）智能制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共158份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固智能制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加智能制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有四川省对口招生考试《机械制图》《金属加工与实训》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 四川省（对口招生）智能制造类 《机械基础》 项目十二：机械的节能环保 任务二：机械密封 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共16小题，每题3分，共48分） 1. 离心泵轴端采用机械密封时，阻止介质沿轴泄漏的主要密封部位是（ ） A. 动环与静环的端面贴合处 B. 弹簧与压盖的接触部位 C. 轴套与泵轴的配合部位 D. 压盖与壳体的连接部位 【答案】A 【解析】机械密封依靠动环和静环端面在弹簧力及介质压力作用下紧密贴合，形成主密封面，从而限制介质泄漏。 2. 机械密封工作过程中，补偿环弹簧的主要作用是（ ） A. 补偿端面磨损维持贴合 B. 传递轴端扭矩带动旋转 C. 降低介质温度防止汽化 D. 固定压盖位置承受载荷 【答案】A 【解析】机械密封端面会在运行中产生微量磨损，弹簧可推动补偿环轴向移动，使动环与静环端面继续保持必要的贴合压力。 3. 如图所示滚动轴承的基本结构，下列说法错误的是 ______。( ) A. 滚动轴承工作时需要承受极大的压力和摩擦力，所以其内圈、外圈和滚动体均选用GCr15制造而成 B. 齿轮减速器和变速器中的滚动轴承附近有润滑油源，可以采用油绳润滑，应用虹吸管作用吸油 C. 在对转速高、轴向载荷大的各类轴承的外圈进行定位时，可以利用轴承端盖作单向固定 D. 为防止润滑剂泄漏及外界灰尘等进入轴承，滚动轴承进行非接触式密封时常用沟槽密封和迷宫密封 【答案】B 4. 下列密封方式中，适用于高速、高压、高温、低温或强腐蚀条件下的转轴密封的是（ ） A. 唇形密封圈密封 B. 机械密封 C. 缝隙沟槽密封 D. 曲路密封 【答案】B 【解析】机械密封由动环、静环等组成，密封性能较好，能适用于高速、高压、高温、低温及强腐蚀等较复杂工况的转轴密封，因此选B。 5. 维修技师发现泵用机械密封的动环端面有明显磨痕。为保证装配后的密封性能，端面加工应重点满足（ ） A. 端面具有较低粗糙度和平面度 B. 端面具有较大锥度和圆角 C. 端面具有较宽沟槽和油孔 D. 端面具有较深纹路和凸台 【答案】A 【解析】动环和静环端面是机械密封的主密封面，端面应具有较高平面度和较低表面粗糙度，才能形成稳定的液膜并减少泄漏。 6. 下图为毡圈密封，关于其说法错误的是（ ） A. 毡圈为标准化密封元件，毡圈内径略小于轴的直径 B. 装配前，毡圈应先放在黏度稍高的油中充分浸渍 C. 毡圈密封结构简单，易于更换，成本较低 D. 毡圈密封适用于线速度v<5m/s、工作温度低于60℃的轴 【答案】D 【解析】毡圈密封适用于线速度v<10m/s、工作温度低于125℃的轴。 7. 机械密封主要防止什么物质的泄漏（ ） A. 被密封介质 B. 空气 C. 水 D. 电能 【答案】A 【解析】机械密封安装在旋转轴与壳体之间，主要用于限制被密封介质沿轴向间隙泄漏。被密封介质可以是液体或气体，润滑剂和水均可能属于具体介质，但不是机械密封唯一或主要针对的物质，因此选A。 8. 机械密封中，安装在动环与轴套之间的辅助密封件，其主要作用是（ ） A. 封堵动环与轴套之间的间隙 B. 承受动环与静环之间的摩擦 C. 传递电动机至泵轴的动力 D. 调节密封腔内介质的压力 【答案】A 【解析】动环与轴套之间存在配合间隙，辅助密封件用于阻止介质从该间隙泄漏，使介质主要受到端面密封的控制。 9. 适用于高速、高压、高温或强腐蚀条件下转轴密封的是（ ） A. 机械密封 B. 毡圈密封 C. 唇形密封圈密封 D. 曲路密封 【答案】A 【解析】机械密封由动环、静环及弹性元件等组成，动、静环端面形成主要密封副，密封性能较好。通过选用相应的端面材料、辅助密封材料和冲洗冷却方案，可适用于高速、高压、高温及强腐蚀等工况。毡圈密封、唇形密封圈密封和曲路密封通常难以满足上述复杂工况要求，因此选A。 10. 在下图所示的密封方式，适用场合为（ ） A. 高速、多尘、密封要求高 B. 低速、清洁环境 C. 仅承受轴向载荷 D. 无需润滑的设备 【答案】A 【解析】迷宫式密封因无直接接触，适合高速运转，且能有效阻挡灰尘，适用于多尘、密封要求高的场景。 11. 某输送热水的离心泵更换机械密封后，启动不久即出现端面冒汽和泄漏增大。检查发现冷却冲洗液未接通，最可能的原因是（ ） A. 端面温度升高导致液膜汽化 B. 弹簧预紧减小导致端面分离 C. 轴套硬度降低导致传动失效 D. 压盖刚度增大导致振动加剧 【答案】A 【解析】冷却冲洗液能够带走端面摩擦热并改善端面润滑条件。未接通时端面温度升高，液膜可能汽化破坏，导致磨损和泄漏增大。 12. 机械密封装配时，静环通常安装在密封压盖或泵体的静止孔内，其作用是（ ） A. 与动环构成相对静止的密封端面 B. 随泵轴旋转传递密封端面扭矩 C. 依靠离心力将介质甩回密封腔 D. 通过螺纹调节密封腔内介质压力 【答案】A 【解析】静环固定在压盖或泵体上，不随泵轴旋转；它与随轴旋转的动环端面配合，共同形成机械密封的主密封副。 13. 图所示密封称为（ ） A. 毡圈密封 B. 无骨架唇形密封圈密封 C. 有骨架唇形密封圈密封 D. 机械密封 【答案】C 【解析】密封圈带有金属骨架结构（图中可见骨架轮廓），属于有骨架唇形密封圈（也叫骨架油封）。这种密封常用于旋转轴（如轴承端盖处），依靠唇口与轴的过盈配合实现密封，骨架可增强密封圈的刚性和定位能力。所以为有骨架唇形密封圈密封 14. 机械密封正常运行时，动环与静环端面之间允许存在极薄液膜，其主要作用是（ ） A. 润滑端面并带走部分摩擦热 B. 增大端面摩擦并提高压紧力 C. 隔离弹簧并限制轴向补偿 D. 固定辅助密封并传递转矩 【答案】A 【解析】正常的机械密封端面间存在极薄液膜，可起润滑和散热作用，避免端面发生严重干摩擦，同时将泄漏量控制在允许范围内。 15. 密封装置的主要功能是什么？（ ） A. 提高设备效率 B. 防止流体泄漏 C. 减小设备体积 D. 增加设备美观 【答案】B 【解析】密封装置用于阻止或限制设备内部的液体、气体等流体经结合面、轴端等部位泄漏，并可减少外界杂质进入设备。提高效率、减小体积和增加美观不是其主要功能，因此选B。 16. 安装机械密封前测得泵轴在密封处径向跳动过大，继续使用最易造成的后果是（ ） A. 密封端面偏摆导致异常磨损 B. 密封弹簧压缩导致完全失效 C. 静环压盖松动导致介质倒流 D. 辅助密封膨胀导致轴套变形 【答案】A 【解析】泵轴径向跳动过大会使动环端面发生偏摆，破坏动静环端面的稳定贴合，造成端面磨损、发热和泄漏增加。 二、判断题（本大题共12小题，每题2分，共24分） 17. 机械密封的动环一般随轴旋转，静环通常固定在压盖或泵体上。（ ） 【答案】正确 【解析】动环通过传动结构随轴或轴套旋转，静环安装在静止部件中。两者端面保持相对运动并构成机械密封的主密封副。 18. 机械密封安装后，只要弹簧压缩量越大，密封端面的工作性能就一定越好。（ ） 【答案】错误 【解析】弹簧压缩量应符合规定值。压缩量过大将使端面比压和摩擦发热增大，可能加速端面磨损；压缩量过小则可能导致端面贴合不足而泄漏。 19. 机械密封主要依靠填料与旋转轴表面的摩擦实现密封。（ ） 【答案】错误 【解析】机械密封主要依靠动环与静环端面的贴合形成密封，填料密封属于另一类动密封。 20. 机械密封中的动环通常随轴一起旋转，静环通常固定在密封腔端盖上。（ ） 【答案】正确 【解析】动环随旋转轴转动，静环相对壳体固定，两者端面构成主要密封副。 21. 离心泵机械密封工作时，动环随轴旋转，静环固定不动，两者端面在弹性元件作用下保持贴合，实现对介质的密封。（ ） 【答案】正确 【解析】机械密封的主要密封副由动环和静环组成。动环与轴同步旋转，静环相对固定，弹簧等弹性元件提供补偿力，使两密封端面保持贴合。 22. 下图所示为沟槽密封，其适用于润滑脂密封，沟槽一般取3个，在沟槽内涂满润滑脂（ ） 【答案】正确 【解析】图中所示沟槽密封，利用间隙的节流效应产生密封作用，因此适用于润滑脂密封，沟槽一般取3个并在沟槽内涂满润滑脂。 23. 一台离心泵运行时，若轴与泵壳之间存在相对旋转运动，该部位应采用动密封结构。（ ） 【答案】正确 【解析】轴相对泵壳旋转，密封面存在相对运动，需要采用机械密封或填料密封等动密封。 24. 机械密封端面间的弹簧力越大，密封效果一定越好。（ ） 【答案】错误 【解析】弹簧力过大会增大端面摩擦和发热，可能加剧磨损，密封比压应保持合理。 25. 机械密封中的辅助密封圈只起固定静环的作用，不参与防止介质沿轴或压盖泄漏。（ ） 【答案】错误 【解析】辅助密封圈除定位有关零件外，还用于密封动环与轴、静环与压盖等配合间隙，防止介质绕过端面密封副发生泄漏。 26. 机械密封安装时，密封端面沾有颗粒杂质不会影响使用，因为端面会在运转中自行磨平。（ ） 【答案】错误 【解析】颗粒会划伤密封端面，破坏液膜状态并加速磨损，安装前必须保持端面清洁。 27. 某泵采用机械密封，运行后泄漏量逐渐增大且端盖附近温度升高，可能与密封端面磨损、弹簧失效或冷却润滑不足有关。（ ） 【答案】正确 【解析】端面磨损会增大间隙，弹簧力不足影响贴合，冷却润滑不良会使端面温升和磨损加剧。 28. 离心泵采用机械密封后，发现密封腔内缺少冲洗液，仍可长时间空转运行而不会影响密封端面。（ ） 【答案】错误 【解析】机械密封端面需要介质或冲洗液形成润滑和冷却条件。缺液空转会使端面摩擦发热加剧，可能导致端面烧伤、开裂或密封失效。 三、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 29. 简述机械密封在泵轴端密封中的主要作用。 【答案】（1）限制泵内介质沿旋转轴与壳体之间的间隙泄漏。（2）减少介质外漏造成的安全、环境和物料损失。（3）在允许泄漏量内保持设备连续、稳定运行。 【解析】机械密封属于端面动密封，依靠相对贴合的密封端面限制介质泄漏，并保证旋转设备的运行可靠性。 30. 简述机械密封中动环、静环和弹性元件的主要作用。 【答案】（1）动环随旋转轴转动，与静环端面构成相对运动的密封副。 （2）静环通常固定在压盖或密封腔内，与动环端面贴合形成主要密封界面。 （3）弹簧等弹性元件向密封端面提供压紧力，并在端面磨损或轴向窜动时进行补偿。 【解析】机械密封依靠动环与静环端面的精密贴合限制介质泄漏。弹性元件能够维持端面接触状态，是保证机械密封持续工作的关键部件。 31. 观察图说出按密封的零件表面之间有没有相对运动，此密封属于哪一类？说出此装置属于这一类的哪一种，另一类密封有哪三种密封方式？ 【答案】按密封的零件表面有无相对运动分静密封、动密封。图中密封的零件表面之间有相对运动，因此属于动密封。此装置属于动密封中的毛毡密封。静密封有靠密封垫、密封胶、直接密封三种密封方式。 32. 某离心泵更换机械密封后启动运行，轴封处持续滴漏，且泄漏量逐渐增大。分析可能原因，并说明处理措施。 【答案】（1）可能是动环、静环端面有划伤、杂质或装配偏斜，导致端面不能均匀贴合。（2）可能是辅助密封圈损伤、老化或安装位置不正确，造成介质从配合部位泄漏。（3）应停机检查密封端面和密封圈，清除杂质，更换损坏件，并按规定校正安装尺寸和轴的径向跳动。 【解析】应从端面密封和辅助密封检查。动、静环端面划伤、夹杂质或装配偏斜会使贴合不均；密封圈老化、损伤或位置错误会造成配合部位泄漏。应停机清除杂质，更换损坏件，校正安装尺寸及轴径向跳动。 33. 一台输送温度为80℃润滑油的齿轮泵，泵轴转速为1450 r/min。检修后发现机械密封处温度升高明显，并伴有间歇性泄漏。说明应如何分析故障原因和采取处理措施。 【答案】（1）应检查冲洗或冷却条件是否满足要求，确认密封腔内介质是否充分流动，防止密封端面因散热不良而温度过高。（2）应检查弹簧压缩量、动静环安装方向及端面贴合情况。弹簧压缩量过大、端面偏斜或摩擦副卡滞，都会使摩擦热增大。（3）应测量泵轴径向跳动和轴向窜动，检查轴承、联轴器对中及泵轴状态；超限时应修复或调整后再更换密封件。（4）应选用耐温、耐油性能符合工况要求的密封材料，安装时保持端面清洁，并在试运行中监测泄漏量和温升。 【解析】温升和间歇泄漏多因散热不足、端面摩擦异常或轴系振动引起。应检查冲洗冷却及密封腔介质流动，核查弹簧压缩量、动静环方向和端面贴合，测量轴跳动与轴向窜动。修复超限部位，选用耐温耐油密封件，清洁安装并监测温升、泄漏量。 四、综合应用题（本大题共3小题，共18分） 34.（4分）某离心泵输送清水，维修技师更换机械密封后，测得密封端面平均直径为65 mm，泵轴转速为2900 r/min，端面比压为0.28 MPa。该机械密封允许的端面PV值不超过10 MPa·m/s。（1）计算密封端面的圆周速度。（2）计算该机械密封的端面PV值，并判断是否满足允许要求。（3）若端面温度持续升高，说明应重点检查的两项内容。 【答案】（1）端面圆周速度为：。（2）端面PV值为：。，满足允许要求。（3）重点检查密封端面的润滑冷却条件，以及弹簧压缩量和端面比压是否过大。 【解析】（1）密封端面的圆周速度按计算，其中、。代入得：。（2）端面PV值为端面比压与圆周速度的乘积，即。计算结果小于允许值，因此该机械密封的端面PV值满足允许要求。（3）端面温度持续升高时，应重点检查密封端面的润滑、冲洗或冷却条件是否正常，以及弹簧压缩量和端面比压是否过大。润滑冷却不足会使摩擦热不能及时带走，端面压紧力过大则会增大摩擦发热。 35.（4分）某化工离心泵采用单端面机械密封。介质压力为0.60 MPa，机械密封的平衡直径为72 mm，轴套直径为48 mm，弹簧提供的轴向力为400 N。密封端面的平均直径为60 mm，端面有效宽度为4 mm。已知该机械密封在此工况下适宜的端面比压范围为1.80 MPa至2.60 MPa。 （1）计算介质压力作用在机械密封上的液压力。 （2）计算密封端面的总闭合力和端面比压。 （3）判断该机械密封的端面比压是否合适，并说明介质压力升高时应重点检查的一个项目。 【答案】（1）液压力作用面积为：。 液压力为：。 （2）总闭合力为：。 密封端面有效面积为：。 端面比压为：。 （3）2.33 MPa处于1.80 MPa至2.60 MPa之间，端面比压合适。介质压力升高时，应重点检查端面磨损、弹簧补偿状态及辅助密封圈是否完好，防止闭合力过大造成端面发热和磨损加剧。 【解析】（1）介质压力通过平衡直径与轴套直径之间的环形面积产生液压力。 （2）机械密封的总闭合力由液压力和弹簧力组成，再除以端面有效面积可得到端面比压。 （3）端面比压应控制在规定范围内，过小易泄漏，过大则会增大摩擦发热和端面磨损。 36.（10分）某化工泵采用平衡型机械密封，密封端面外径为70 mm、内径为50 mm，平衡直径为62 mm。输送介质压力为0.60 MPa，弹簧预紧力为280 N。该密封端面允许的最高平均比压为0.35 MPa。（1）计算介质压力产生的关闭力和端面的总关闭力。（2）计算端面平均比压，并判断该机械密封是否适宜继续运行。（3）针对计算结果，提出一项降低端面摩擦发热的改进措施。 【答案】（1）介质压力作用面积为：。介质压力产生的关闭力为：。端面总关闭力为：。（2）密封端面面积为：。端面平均比压为：。，不宜继续按当前参数长期运行。（3）可适当减小弹簧预紧力，或增大平衡直径以降低介质压力产生的关闭力。 【解析】（1）平衡型机械密封中，介质压力产生的关闭力作用在外径与平衡直径之间的环形面积上。。介质压力关闭力为。加上弹簧预紧力后，端面总关闭力为。（2）密封端面面积为。端面平均比压为。由于，超过允许的最高平均比压，机械密封不宜按当前参数长期继续运行。（3）可适当减小弹簧预紧力，降低端面总关闭力和平均比压，从而减小端面摩擦发热；也可在满足密封稳定性要求的前提下增大平衡直径，以减小介质压力产生的关闭力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $