山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》项目五任务三 45分钟专题训练卷

山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220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机械制造类理论知识，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机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》 项目五：润滑与密封 任务三：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20小题，每题2分，共40分） 1. 机械密封中，密封环的磨损主要由什么引起（ ） A. 摩擦热 B. 润滑油污染 C. 材料疲劳 D. 工作压力波动 【答案】A 【解析】密封环在工作过程中相互接触并发生相对运动，摩擦会产生热量并导致材料磨损，因此密封环的磨损主要由摩擦热引起。 2. 滚动轴承采用脂润滑时，常用的接触式密封为（ ） A. 唇形密封圈密封 B. 机械密封 C. 毡圈密封 D. 曲路密封 【答案】C 【解析】滚动轴承采用脂润滑时，为防止润滑脂流失和外界杂质进入，常采用接触式密封。毡圈密封依靠毡圈与轴或端盖密封面的直接接触形成密封，结构简单，适用于滚动轴承的脂润滑。因此选C。 3. 下列哪种密封形式适用于液体介质的低压密封？（ ） A. 垫片密封 B. 螺纹密封 C. 焊接密封 D. 胶接密封 【答案】A 【解析】垫片密封是一种常用的密封形式，通过在两个连接件之间放置垫片来达到密封效果。垫片材料多样，可以根据介质的性质、温度和压力选择合适的垫片。在低压条件下，垫片密封能够有效防止液体介质的泄漏。 4. 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。 5. “Y”型密封圈的大口应朝向（ ） A. 压力小的方向 B. 压力大的方向 C. 缸的内壁 D. 没有具体要求 【答案】B 【解析】Y型密封圈依靠唇口在压力作用下张开并贴紧密封面，压力越大，密封效果越好，因此其大口应朝向压力大的方向。 6. 端盖密封如下：（1）毡圈密封；（2）J形橡胶密封；（3）沟槽密封；（4）迷宫密封。其中______属于接触性密封。（ ） A. （1）和（2） B. （1）和（3） C. （2）和（3） D. （3）和（4） 【答案】A 【解析】毡圈密封和J形橡胶密封都依靠密封材料与被密封表面的直接接触来实现密封，属于接触性密封；沟槽密封和迷宫密封不属于接触性密封。因此选（1）和（2）。 7. 在液压系统中，为防止油液从高压区流向低压区，通常采用的密封元件是什么？（ ） A. 密封垫 B. O型圈 C. 密封胶 D. 密封圈 【答案】D 【解析】密封圈安装在相对运动或固定连接部位，通过自身变形与密封面贴合，阻止油液从高压区流向低压区，因此通常采用密封圈。 8. 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。 9. 机械密封的动环与静环之间的密封属于（ ） A. 静密封 B. 动密封 C. 接触式密封 D. 非接触式密封 【答案】B 【解析】机械密封工作时，动环随轴旋转，静环保持不动，二者之间存在相对运动，因此动环与静环之间的密封属于动密封。 10. 轴端密封如下：①毡圈密封；②J形橡胶圈密封；③沟槽密封；④迷宫密封。其中________属于接触式密封（ ） A. ①和② B. ①和③ C. ②和③ D. ③和④ 【答案】A 【解析】毡圈密封和J形橡胶圈密封都依靠密封件与轴或密封面直接接触实现密封，属于接触式密封；沟槽密封和迷宫密封不属于接触式密封。因此选①和②。 11. 下列密封方式中，属于非接触式密封的是______密封。（ ） A. 毛毡圈 B. 唇形密封圈 C. 机械 D. 曲路 【答案】D 【解析】曲路密封通过设置曲折通道增加泄漏阻力，密封件之间不发生直接接触，属于非接触式密封；毛毡圈、唇形密封圈和机械密封均属于接触式密封。因此选曲路密封。 12. 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 13. 关于机械密封，以下哪种说法是错误的？（ ） A. 密封的主要目的是防止介质泄漏 B. 密封环的磨损会导致密封效果下降 C. 密封方式的选择与介质性质无关 D. 良好的密封可以减少能源损失 【答案】C 【解析】密封方式的选择实际上是与介质性质密切相关的。不同的介质（如水、油、化学品、气体等）有不同的物理和化学特性，这些特性决定了应该使用何种类型的密封材料和设计来保证有效密封。 14. 滚动轴承采用脂润滑时，常用的接触式密封为（ ） A. 唇形密封圈 B. 机械 C. 毡圈 D. 曲路 【答案】C 【解析】滚动轴承采用脂润滑时，选择接触式密封可以确保润滑剂在滚动轴承内部形成良好的油膜。毡圈是常用的接触式密封，可阻止润滑剂泄漏，同时阻挡外部颗粒杂质进入轴承，从而确保润滑效果。 15. 在机械设备中，密封装置的主要作用是什么？（ ） A. 提高机械效率 B. 减少机械振动 C. 防止介质泄漏 D. 降低运行温度 【答案】C 【解析】在机械设备中，密封装置的主要作用是防止介质泄漏 16. 适用于轴线速，工作温度低于的轴上，常用于脂润滑轴承的密封（ ） A. 唇形密封圈 B. 毡圈 C. 缝隙沟槽 D. 曲路 【答案】B 【解析】毡圈适用于低速、低温环境，常用于脂润滑轴承的密封。 17. 机械密封的主要目的（ ） A. 防止润滑油泄漏 B. 提高机械效率 C. 减少机械振动 D. 增加机械刚度 【答案】A 【解析】机械密封通过动环、静环及辅助密封件形成密封界面，主要作用是防止润滑油或工作介质泄漏，因此选防止润滑油泄漏。 18. 哪种密封方式属于接触式密封（ ） A. 迷宫密封 B. 涨圈密封 C. 填料密封 D. 机械密封 【答案】C 【解析】填料密封依靠填料与被密封表面的接触和压紧作用来阻止介质泄漏，属于接触式密封；迷宫密封属于非接触式密封。因此选填料密封。 19. 毡圈密封的密封元件为毡圈，已经标准化，其截面为（ ） A. 梯形 B. 正方形 C. 矩形 D. 圆形 【答案】C 【解析】矩形断面的毡圈安装在梯形槽中，受变形压缩而对轴产生一定的压力，消除间隙，达到密封的目的。 20. 唇形密封圈的密封原理是依靠（ ） A. 弹性变形紧贴密封面 B. 间隙节流 C. 曲折通道阻流 D. 磁力吸附 【答案】A 【解析】唇形密封圈的唇口有弹性，安装后紧贴密封面，压力越大贴得越紧，靠接触密封；B是间隙密封，C是迷宫密封原理。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述滚动轴承的润滑方式和密封装置。 【答案】润滑方式： （1） 脂润滑：适用于低速、温度不高的场合 （2） 油润滑：适用于高速、高温场合 密封装置： （1） 接触式密封：毡圈密封、唇形密封圈 （2） 非接触式密封：间隙密封、迷宫密封 （3） 组合式密封：结合接触式和非接触式的优点。 22. 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。 23. 简述密封的目的及类型。 【答案】密封的目的在于阻止工作介质和润滑剂泄漏，防止灰尘、水分等侵入机械。 密封分为静密封和动密封两大类。两零件接合面间没有相对运动的密封称为静密封。动密封可分为往复动密封、旋转动密封和螺旋动密封。旋转动密封有接触式和非接触式。‍ 24. 机械对密封有哪些要求？ 【答案】（1）密封性能好，无泄漏现象 （2）密封可以长时间可靠工作 （3）摩擦小 （4）易加工 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某离心泵采用内装式非平衡型机械密封，密封端面外径为 70 mm，内径为 50 mm，弹簧总压紧力为 220 N，泵内介质压力为 0.30 MPa。按介质压力作用在密封端面内径所围成的圆面上计算。求：（1）密封端面宽度和接触面积；（2）介质压力产生的轴向闭合力；（3）密封端面的平均接触压力，并判断其是否达到规定的最小接触压力 0.35 MPa。 【答案】（1）密封端面宽度为 10 mm，接触面积约为 1884.96 mm2。（2）介质压力产生的轴向闭合力约为 589.05 N。（3）平均接触压力约为 0.429 MPa，大于 0.35 MPa，满足密封要求。 【解析】（1）端面宽度为 ，接触面积为 。（2）。（3），满足要求。 26. 某化工泵分别采用填料密封和机械密封进行试运行，测得两种密封的稳定泄漏量分别为 0.80 mL/min 和 0.05 mL/min。泵每天运行 18 h，每年运行 300 d，泄漏介质的收集与处理费用为 8 元/L。机械密封的购置及安装费用比填料密封增加 1500 元。求：（1）两种密封装置一年的泄漏量；（2）采用机械密封后每年可减少的泄漏量及节约的处理费用；（3）仅考虑泄漏处理费用时，计算机械密封增加费用的回收时间，并说明该工况下应优先选用哪种密封装置。 【答案】（1）填料密封年泄漏量为 259.2 L，机械密封年泄漏量为 16.2 L。（2）每年可减少泄漏量 243.0 L，节约处理费用 1944 元。（3）回收时间约为 9.3 个月。该工况对泄漏控制要求较高，应优先选用机械密封。 【解析】年运行时间为18×300×60=324000 min。填料密封泄漏量为0.80×324000=259.2 L，机械密封为0.05×324000=16.2 L，年减少243.0 L，节约费用243.0×8=1944元。增加费用回收期为1500÷1944×12≈9.3个月，故应优先选用机械密封。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某化工泵输送清水，泵轴直径为45 mm，转速为1450 r/min，介质压力为0.60 MPa，温度为80 ℃。选用的机械密封允许的轴表面线速度不大于10 m/s，允许工作压力不大于1.00 MPa，允许工作温度不高于120 ℃。（1）计算泵轴表面线速度。（2）根据给定工况，判断该机械密封的压力、温度和线速度是否满足使用要求。（3）说明机械密封相比填料密封在该泵上的主要优点及安装时应采取的一项措施。 【答案】（1）轴表面线速度 （2）线速度3.42 m/s小于10 m/s，压力0.60 MPa小于1.00 MPa，温度80 ℃低于120 ℃，三项均满足使用要求。（3）机械密封泄漏量小、密封性能稳定，能减少介质损失和环境污染。安装时应保持密封端面清洁、平整，避免碰伤密封面。 【解析】（1）将轴径45 mm换算为0.045 m，代入圆周线速度公式，计算得3.42 m/s。（2）将计算值及压力、温度分别与允许值比较，均未超过限值。（3）机械密封依靠端面贴合实现密封，安装时重点防止端面损伤和杂质进入。 28.（5分）某化工泵输送温度为80 ℃的润滑油，泵轴转速为1 450 r/min，轴径为40 mm，介质压力为0.60 MPa。检修人员拟采用端面机械密封，选用内径为40 mm、外径为56 mm的密封环，弹簧提供的轴向预紧力为180 N。已知该密封环端面平均接触压力不低于0.20 MPa时，能够保证正常密封。（1）计算密封环端面的有效接触面积，并计算弹簧预紧力产生的平均接触压力，结果保留两位小数。（2）判断该密封环在仅考虑弹簧预紧力的情况下，是否达到端面平均接触压力要求，并说明机械密封相对于填料密封在该工况下的主要优势。（3）若运行一段时间后发现轴封处出现明显泄漏，结合机械密封的结构特点，分析两项可能原因，并提出相应的改进措施。 【答案】（1）密封环端面的有效接触面积为A=π/4（）=3.14/4×（562−402）=1206.72 mm2=1.20672×10-3 。弹簧预紧力产生的平均接触压力为p=F/A=180/(1.20672×10-3)=149.17 kPa≈0.15 MPa。（2）0.15 MPa＜0.20 MPa，因此仅考虑弹簧预紧力时，端面平均接触压力未达到要求。机械密封依靠相对转动的端面贴合实现密封，通常泄漏量小、摩擦功率较低，适合该泵的高速旋转工况。（3）可能原因及措施：①密封端面磨损、划伤或夹入杂质，应检查端面并更换损坏的密封环，同时加强介质过滤；②弹簧失效或辅助密封圈老化，应更换弹簧及密封圈，并检查安装压缩量和轴的径向跳动。 【解析】端面有效面积A=π/4(562−402)=1206.72 mm2=1.20672×10-3 ，弹簧产生的平均压力p=180/A≈0.15 MPa，低于0.20 MPa，未达到要求。机械密封泄漏量小、摩擦功率低，适合高速运行。泄漏可能由端面磨损、划伤或杂质造成，应更换密封环并过滤介质；也可能因弹簧失效、密封圈老化或轴跳动超差，应更换部件并校核安装状态。 29.（10分）某搅拌设备采用单端面机械密封，密封端面外径为70 mm、内径为60 mm，平均端面比压为0.12 MPa，摩擦因数为0.08，搅拌轴转速为960 r/min。该密封允许的端面摩擦功率为35 W，设备内输送的介质为具有挥发性的有机溶剂，工作压力为0.25 MPa，温度为90 ℃。（1）计算密封端面的有效接触面积、摩擦力矩和端面摩擦功率。（2）将计算结果与允许摩擦功率比较，判断端面摩擦发热是否满足要求。（3）结合介质特性，说明该设备宜采用哪种机械密封形式，并说明理由。 【答案】（1）端面面积 摩擦力平均直径为摩擦力矩摩擦功率 （2）端面摩擦功率约为32.0 W，小于允许值35 W，满足使用要求，但余量较小。（3）宜采用双端面机械密封，并设置隔离液或缓冲液。挥发性溶剂发生微量泄漏时，双端面结构可减少介质向外逸出，提高安全性和环保性能。 【解析】（1）先由内外径求端面面积，再求摩擦力、力矩和功率，结果为32.0 W。（2）计算功率低于35 W，端面摩擦热满足要求，但运行中应加强冷却和监测。（3）挥发性介质泄漏风险较高，双端面密封可利用隔离液降低外泄风险。 30.（10分）某离心泵采用非平衡型机械密封，密封端面外径为64 mm、内径为50 mm。按设备结构，介质压力产生的轴向力与弹簧力方向相同。正常状态下弹簧力为240 N，弹簧疲劳后降为120 N，泵内介质压力均为0.40 MPa。规定机械密封端面比压不得低于0.55 MPa。（1）计算密封端面面积以及正常状态下的端面比压。（2）计算弹簧疲劳后的端面比压，并判断该状态是否满足规定。（3）分析弹簧疲劳后可能出现泄漏的原因，并提出两项检修或改进措施。 【答案】（1）端面面积A=π/4（）=3.14/4×（0.0642−0.0502）≈0.00125 。介质轴向力=pA=0.40×106×0.00125≈500 N。正常状态下端面比压=（）/A=（240+500）/0.00125≈0.592 MPa。（2）弹簧疲劳后的端面比压′=（120+500）/0.00125≈0.496 MPa。由于0.496 MPa＜0.55 MPa，不满足规定的最低端面比压要求。（3）弹簧疲劳后，弹簧力减小，端面闭合力和端面比压随之下降，可能导致密封端面贴合不良、端面间形成间隙，从而出现泄漏；同时还可能加剧端面磨损。措施：①更换疲劳或失效的弹簧，并按规定校核弹簧压缩量和端面比压；②检查密封端面、辅助密封圈、轴或轴套的磨损及跳动情况，修复或更换损坏部件并重新调整安装状态。 【解析】端面面积A=π/4(0.0642−0.0502)≈0.00125 ，介质轴向力×106A≈500 N。正常比压为(240+500)/A≈0.592 MPa；弹簧疲劳后比压为(120+500)/A≈0.496 MPa，低于0.55 MPa，不符合要求。弹簧疲劳会使端面闭合力不足而产生泄漏。应更换弹簧并校核压缩量和比压，同时检查端面、密封圈及轴套磨损和跳动，必要时修复或更换。 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 $ 山东省（春季高考）机械制造类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共220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机械制造类理论知识，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机械制造类高考的学生。 与本专辑配套的还有山东省春季高考考试《机械制图》《金属加工基础》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》 项目五：润滑与密封 任务三：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20小题，每题2分，共40分） 1. 机械密封中，密封环的磨损主要由什么引起（ ） A. 摩擦热 B. 润滑油污染 C. 材料疲劳 D. 工作压力波动 2. 滚动轴承采用脂润滑时，常用的接触式密封为（ ） A. 唇形密封圈密封 B. 机械密封 C. 毡圈密封 D. 曲路密封 3. 下列哪种密封形式适用于液体介质的低压密封？（ ） A. 垫片密封 B. 螺纹密封 C. 焊接密封 D. 胶接密封 4. 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 5. “Y”型密封圈的大口应朝向（ ） A. 压力小的方向 B. 压力大的方向 C. 缸的内壁 D. 没有具体要求 6. 端盖密封如下：（1）毡圈密封；（2）J形橡胶密封；（3）沟槽密封；（4）迷宫密封。其中______属于接触性密封。（ ） A. （1）和（2） B. （1）和（3） C. （2）和（3） D. （3）和（4） 7. 在液压系统中，为防止油液从高压区流向低压区，通常采用的密封元件是什么？（ ） A. 密封垫 B. O型圈 C. 密封胶 D. 密封圈 8. 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 9. 机械密封的动环与静环之间的密封属于（ ） A. 静密封 B. 动密封 C. 接触式密封 D. 非接触式密封 10. 轴端密封如下：①毡圈密封；②J形橡胶圈密封；③沟槽密封；④迷宫密封。其中________属于接触式密封（ ） A. ①和② B. ①和③ C. ②和③ D. ③和④ 11. 下列密封方式中，属于非接触式密封的是______密封。（ ） A. 毛毡圈 B. 唇形密封圈 C. 机械 D. 曲路 12. 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 13. 关于机械密封，以下哪种说法是错误的？（ ） A. 密封的主要目的是防止介质泄漏 B. 密封环的磨损会导致密封效果下降 C. 密封方式的选择与介质性质无关 D. 良好的密封可以减少能源损失 14. 滚动轴承采用脂润滑时，常用的接触式密封为（ ） A. 唇形密封圈 B. 机械 C. 毡圈 D. 曲路 15. 在机械设备中，密封装置的主要作用是什么？（ ） A. 提高机械效率 B. 减少机械振动 C. 防止介质泄漏 D. 降低运行温度 16. 适用于轴线速，工作温度低于的轴上，常用于脂润滑轴承的密封（ ） A. 唇形密封圈 B. 毡圈 C. 缝隙沟槽 D. 曲路 17. 机械密封的主要目的（ ） A. 防止润滑油泄漏 B. 提高机械效率 C. 减少机械振动 D. 增加机械刚度 18. 哪种密封方式属于接触式密封（ ） A. 迷宫密封 B. 涨圈密封 C. 填料密封 D. 机械密封 19. 毡圈密封的密封元件为毡圈，已经标准化，其截面为（ ） A. 梯形 B. 正方形 C. 矩形 D. 圆形 20. 唇形密封圈的密封原理是依靠（ ） A. 弹性变形紧贴密封面 B. 间隙节流 C. 曲折通道阻流 D. 磁力吸附 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述滚动轴承的润滑方式和密封装置。 22. 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？ 23. 简述密封的目的及类型。 24. 机械对密封有哪些要求？ 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某离心泵采用内装式非平衡型机械密封，密封端面外径为 70 mm，内径为 50 mm，弹簧总压紧力为 220 N，泵内介质压力为 0.30 MPa。按介质压力作用在密封端面内径所围成的圆面上计算。求：（1）密封端面宽度和接触面积；（2）介质压力产生的轴向闭合力；（3）密封端面的平均接触压力，并判断其是否达到规定的最小接触压力 0.35 MPa。 26. 某化工泵分别采用填料密封和机械密封进行试运行，测得两种密封的稳定泄漏量分别为 0.80 mL/min 和 0.05 mL/min。泵每天运行 18 h，每年运行 300 d，泄漏介质的收集与处理费用为 8 元/L。机械密封的购置及安装费用比填料密封增加 1500 元。求：（1）两种密封装置一年的泄漏量；（2）采用机械密封后每年可减少的泄漏量及节约的处理费用；（3）仅考虑泄漏处理费用时，计算机械密封增加费用的回收时间，并说明该工况下应优先选用哪种密封装置。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某化工泵输送清水，泵轴直径为45 mm，转速为1450 r/min，介质压力为0.60 MPa，温度为80 ℃。选用的机械密封允许的轴表面线速度不大于10 m/s，允许工作压力不大于1.00 MPa，允许工作温度不高于120 ℃。（1）计算泵轴表面线速度。（2）根据给定工况，判断该机械密封的压力、温度和线速度是否满足使用要求。（3）说明机械密封相比填料密封在该泵上的主要优点及安装时应采取的一项措施。 28.（5分）某化工泵输送温度为80 ℃的润滑油，泵轴转速为1 450 r/min，轴径为40 mm，介质压力为0.60 MPa。检修人员拟采用端面机械密封，选用内径为40 mm、外径为56 mm的密封环，弹簧提供的轴向预紧力为180 N。已知该密封环端面平均接触压力不低于0.20 MPa时，能够保证正常密封。（1）计算密封环端面的有效接触面积，并计算弹簧预紧力产生的平均接触压力，结果保留两位小数。（2）判断该密封环在仅考虑弹簧预紧力的情况下，是否达到端面平均接触压力要求，并说明机械密封相对于填料密封在该工况下的主要优势。（3）若运行一段时间后发现轴封处出现明显泄漏，结合机械密封的结构特点，分析两项可能原因，并提出相应的改进措施。 29.（10分）某搅拌设备采用单端面机械密封，密封端面外径为70 mm、内径为60 mm，平均端面比压为0.12 MPa，摩擦因数为0.08，搅拌轴转速为960 r/min。该密封允许的端面摩擦功率为35 W，设备内输送的介质为具有挥发性的有机溶剂，工作压力为0.25 MPa，温度为90 ℃。（1）计算密封端面的有效接触面积、摩擦力矩和端面摩擦功率。（2）将计算结果与允许摩擦功率比较，判断端面摩擦发热是否满足要求。（3）结合介质特性，说明该设备宜采用哪种机械密封形式，并说明理由。 30.（10分）某离心泵采用非平衡型机械密封，密封端面外径为64 mm、内径为50 mm。按设备结构，介质压力产生的轴向力与弹簧力方向相同。正常状态下弹簧力为240 N，弹簧疲劳后降为120 N，泵内介质压力均为0.40 MPa。规定机械密封端面比压不得低于0.55 MPa。（1）计算密封端面面积以及正常状态下的端面比压。（2）计算弹簧疲劳后的端面比压，并判断该状态是否满足规定。（3）分析弹簧疲劳后可能出现泄漏的原因，并提出两项检修或改进措施。 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 $