山东省（春季高考）机械制造类 《机械基础》项目五任务四 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 任务四：静密封 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. 静密封是指密封部位的两接触表面（ ） A. 具有相对运动并保持密封 B. 相对固定并阻止介质泄漏 C. 相互啮合并传递运动 D. 相互接触并产生摩擦阻力 【答案】B 【解析】静密封用于相对固定表面之间，通过阻止介质从结合面泄漏实现密封。 2. 两个相对静止的结合面之间，用于阻止流体泄漏的密封属于（ ） A. 动密封 B. 静密封 C. 接触密封 D. 非接触密封 【答案】B 【解析】静密封用于相对静止的结合面之间，主要防止气体或液体泄漏。 3. 法兰连接中使用垫片进行密封，主要是利用垫片（ ） A. 受压后填补结合面的微小间隙 B. 受热后推动法兰自动分离 C. 旋转后降低轴颈表面摩擦 D. 伸长后提高螺栓连接强度 【答案】A 【解析】垫片受压后发生弹性或塑性变形，可填补法兰结合面的微小不平和间隙。 4. 法兰连接中，安装在两个法兰结合面之间并依靠压紧变形实现密封的元件是（ ） A. 密封圈 B. 油封 C. 垫片 D. 填料函 【答案】C 【解析】垫片安装在静止结合面之间，依靠压紧后的弹塑性变形填补微观间隙。 5. O形密封圈的截面通常为（ ） A. 矩形截面 B. 梯形截面 C. 圆形截面 D. 三角形截面 【答案】C 【解析】O形密封圈采用圆形截面，装入密封槽后受压变形，形成周向密封。 6. 适用于轴向或径向静密封，且安装时需要放入专用沟槽的密封元件是（ ） A. O形密封圈 B. 盘根填料 C. 石棉绳填料 D. 端面机械密封 【答案】A 【解析】O形密封圈通常安装在沟槽内，通过受压变形封闭结合面间隙。 7. 软质垫片与金属垫片相比，通常具有的特点是（ ） A. 耐高温性能较强 B. 承受高压能力较强 C. 抗介质腐蚀能力恒定 D. 适应结合面微小不平 【答案】D 【解析】软质垫片容易产生压缩变形，能够较好地补偿结合面的微小不平整。 8. 在高温、高压管路法兰连接中，通常优先考虑具有较高耐温性的密封形式是（ ） A. 橡胶垫片 B. 塑料薄膜垫片 C. 纤维纸垫片 D. 金属垫片 【答案】D 【解析】金属垫片具有较好的耐高温、耐高压性能，适合高温高压法兰连接。 9. 金属垫片一般适用于（ ） A. 高温高压工况 B. 低温低压工况 C. 无压常温工况 D. 低速往复工况 【答案】A 【解析】金属垫片具有较好的耐热性和承压能力，常用于高温、高压密封部位。 10. 两个法兰结合面存在轻微不平整，且工作温度和压力均较低时，较适宜采用的密封措施是（ ） A. 增大轴的转速 B. 涂敷适量液态密封胶 C. 减小螺栓预紧力 D. 增加结合面间隙 【答案】B 【解析】液态密封胶可填充结合面的微小间隙，适用于低温、低压及不便使用厚垫片的场合。 11. 密封胶用于静密封时，主要作用是（ ） A. 增大零件间的相对位移 B. 填充结合面的微小间隙 C. 替代全部连接紧固件 D. 减小轴类零件的旋转阻力 【答案】B 【解析】密封胶可填充结合面上的微小孔隙，固化或成膜后阻止介质通过。 12. 橡胶垫片用于静密封时，最主要的性能要求是（ ） A. 高硬度和高脆性 B. 高导电性和高磁性 C. 良好弹性和耐介质性 D. 良好切削性和导热性 【答案】C 【解析】橡胶垫片需依靠弹性恢复密封，并应能抵抗工作介质的腐蚀或溶胀。 13. O形密封圈选用材料时，必须重点考虑其（ ） A. 颜色和表面光泽 B. 截面形状和装配方向 C. 使用温度和接触介质 D. 零件质量和加工时间 【答案】C 【解析】O形圈材料的耐温性和耐介质性直接影响其膨胀、老化及密封寿命。 14. 安装O形密封圈进行静密封时，首先应重点防止密封圈出现（ ） A. 扭曲和划伤 B. 颜色改变和变硬 C. 直径增大和变长 D. 温度降低和收缩 【答案】A 【解析】O形密封圈发生扭曲或划伤后，受压时容易形成泄漏通道，影响密封效果。 15. 安装法兰垫片时，正确的操作是（ ） A. 密封面残留油污并单侧紧固 B. 垫片偏斜安装并逐个拧紧 C. 螺栓集中紧固并反复冲击 D. 清洁密封面并均匀交叉紧固 【答案】D 【解析】清洁密封面并采用均匀交叉紧固，可使垫片受力均匀，减少局部泄漏。 16. 法兰静密封发生泄漏，且检查发现螺栓预紧力不足，最直接的处理措施是（ ） A. 加大法兰间隙 B. 减小垫片厚度 C. 提高介质流速 D. 按规定重新均匀紧固 【答案】D 【解析】预紧力不足会使垫片压缩量不够，应按规定顺序和力矩均匀紧固螺栓。 17. 某蒸汽管道法兰内介质温度为350℃、压力为2.5 MPa，宜选用的垫片是（ ） A. 金属缠绕垫片 B. 普通纸质垫片 C. 低温橡胶垫片 D. 薄层软木垫片 【答案】A 【解析】350℃、2.5 MPa属于高温高压工况，金属缠绕垫片具有较好的耐温和承压性能。 18. 某液压阀体采用可拆卸端盖静密封，端盖上加工有环形沟槽，要求结构紧凑且便于重复装配，宜选用（ ） A. 盘根填料 B. O形密封圈 C. 迷宫式密封 D. 毛毡密封圈 【答案】B 【解析】端盖沟槽与O形密封圈配合，可在较小空间内实现可靠静密封，并便于拆装。 19. 某设备法兰更换垫片后仍发生局部泄漏，检查发现垫片一侧被挤出，且螺栓按顺时针逐个拧紧。合理的处理方法是（ ） A. 保留原垫片并继续单侧加力 B. 检查密封面并均匀交叉紧固 C. 在法兰外侧涂胶并减少螺栓 D. 改用旋转轴唇形密封圈 【答案】B 【解析】垫片挤出说明受力不均或配合不当，应检查密封面和垫片，并按对角顺序均匀紧固螺栓。 20. 某高压油路法兰更换新垫片后仍然泄漏，检查发现垫片厚度合适、螺栓已紧固，但法兰结合面有明显划痕且螺栓受力不均。正确的处理顺序是（ ） A. 提高油压后继续运行，再观察泄漏变化 B. 加厚垫片并减少螺栓数量，降低装配时间 C. 修整结合面，换用合适垫片并按规定顺序均匀紧固 D. 在法兰外侧缠绕填料，保留原垫片继续使用 【答案】C 【解析】划痕会形成泄漏通道，受力不均会导致垫片压缩不一致，应先修整结合面，再正确选垫片并均匀紧固。 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述静密封装置的主要分类，并分别举出一种常见形式。 【答案】（1）垫片密封，利用垫片的变形填充结合面的微观间隙，常见形式有橡胶垫片、石棉橡胶垫片和金属缠绕垫片。（2）密封圈密封，利用密封圈的弹性变形形成密封，常见形式有矩形密封圈和“O”形密封圈。（3）密封剂密封，利用液态或膏状密封剂固化后填充间隙，常见形式有液态密封胶和厌氧密封胶，常用于螺纹连接和法兰结合面。 【解析】静密封按结构和密封材料可分为垫片密封、密封圈密封和密封剂密封。垫片密封常见形式包括橡胶垫片、石棉橡胶垫片和金属缠绕垫片；密封圈密封常见形式包括矩形密封圈和“O”形密封圈；密封剂密封常见形式包括液态密封胶和厌氧密封胶。不同装置主要依据结合面结构、介质性质、温度和压力进行选择。 22. 比较非金属垫片、金属垫片和金属非金属复合垫片的主要特点及适用场合。 【答案】（1）非金属垫片柔软、易变形，密封性较好，适用于压力和温度较低的管道法兰连接。（2）金属垫片耐高温、耐高压，承载能力较强，但要求结合面加工精度和安装预紧力较高。（3）金属非金属复合垫片兼有金属骨架的强度和非金属材料的弹性，适用于中高温、中高压设备的法兰密封。 【解析】三类垫片的差异主要体现在承载能力、耐温耐压性能和变形能力。选用时应使垫片性能与工作介质及工况条件相匹配。 23. 某液压阀体采用“O”形密封圈进行静密封。简述安装密封圈时应注意的主要事项。 【答案】（1）根据工作压力、温度和液压油性质选择材料及规格合适的密封圈。（2）检查密封槽和配合表面，不得有毛刺、划痕、锈蚀和尖锐棱角。（3）安装前应清洁并适当涂抹相容的润滑剂，避免密封圈扭曲、拉伤或切伤。（4）装配后应检查密封圈是否脱槽、翻转或受到挤压。 【解析】“O”形密封圈依靠弹性变形和介质压力共同形成密封。材料、沟槽尺寸、表面质量及装配状态都会直接影响密封可靠性。 24. 某管路法兰连接处发生介质渗漏。拆检发现垫片表面有压痕不均、局部破损，法兰螺栓的紧固程度也不一致。分析渗漏原因，并说明处理措施。 【答案】（1）垫片压痕不均和局部破损会造成结合面受力不连续，形成泄漏通道。（2）螺栓紧固程度不一致会使法兰受力偏斜，导致垫片局部压紧不足。（3）停机卸压后拆除旧垫片，清理并检查法兰密封面，确认无严重变形和划伤。（4）按介质、温度和压力选择合适的新垫片，采用对角、分级的方法均匀拧紧螺栓，并进行密封性检查。 【解析】该故障由垫片损坏和法兰压紧力不均共同造成。处理时应先消除泄漏源，再恢复密封面的完整性和均匀预紧力。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某液压设备的矩形橡胶密封垫用于静密封，密封垫外轮廓尺寸为 ，中孔尺寸为 。设计要求密封垫单位面积上的平均压紧力不低于 ，法兰采用4个螺栓均匀压紧。求：（1）密封垫的有效受压面积；（2）法兰所需的最小总压紧力；（3）每个螺栓应提供的最小压紧力。 【答案】（1）有效受压面积为 。（2）最小总压紧力为 ，即 。（3）每个螺栓的最小压紧力为 ，即 。 【解析】（1） 为 ，计算得 为 。（2）总压紧力为 ，得 。（3）单个螺栓压紧力为 ，得 。矩形橡胶垫适用于法兰连接的静密封。 26. 某设备端盖采用圆形橡胶密封圈进行静密封。密封圈截面直径为 ，安装槽深度为 ，槽宽为 ，槽的平均直径为 。规定静密封时密封圈的径向压缩率应为 ～，槽内截面填充率不应超过 。求：（1）密封圈的径向压缩率；（2）密封圈截面面积与安装槽截面积；（3）槽内截面填充率，并判断该密封圈的安装参数是否符合要求；（4）计算密封圈安装所需的理论周长。 【答案】（1）径向压缩率为 。（2）密封圈截面面积约为 ，安装槽截面积为 。（3）槽内截面填充率约为 ，径向压缩率和填充率均符合要求。（4）理论周长约为 。 【解析】（1）压缩率为 ，得 。（2）密封圈截面面积为 ，得 ；槽截面积为 ，得 。（3）填充率为 ，得 ，低于 。（4）理论周长为 ，得 。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某化工车间检修低压冷却水管道法兰。法兰采用非金属平垫片静密封，垫片外径为 120 mm，内径为 90 mm。根据垫片材料要求，垫片单位面积所需的最小压紧应力为 18 MPa；检修时所有螺栓能够提供的总预紧力为 15 kN。（1）计算垫片的有效压紧面积和所需的最小总压紧力。（2）判断现有螺栓预紧力是否满足密封要求，并说明判断依据。（3）若预紧力不足，提出两项改进措施。 【答案】（1）垫片有效压紧面积：A＝π（－）/4＝3.1416×（1202－902）/4≈4941 mm2＝4.941×10-3 。所需最小总压紧力：F＝pA＝18×106×4.941×10-3≈88.94 kN。（2）现有总预紧力为15 kN，小于所需的88.94 kN，不能满足垫片正常密封所需的压紧条件。（3）检查并更换符合规格的螺栓，按规定顺序和力矩均匀紧固；同时检查法兰密封面的平面度和粗糙度，必要时修整密封面或更换合适的垫片。 【解析】垫片有效压紧面积A＝π(1202－902)/4≈4941 mm2。最小总压紧力F＝18 MPa×4941 mm2≈88.94 kN。现有预紧力15 kN＜88.94 kN，不能满足密封要求。可更换合格螺栓并按规定力矩均匀紧固，同时修整法兰密封面或更换适配垫片。 28.（5分）某液压阀端盖采用丁腈橡胶 O 形圈进行静密封，工作介质为矿物油，工作温度为 20～80 ℃。设计资料规定：O 形圈安装时的内径伸长率宜为 1%～5%，径向压缩率宜为 15%～25%。现选用内径为 50.00 mm、截面直径为 6.00 mm 的 O 形圈，密封槽平均直径为 51.50 mm，槽深为 4.80 mm。装配后发现端盖处仍有轻微渗油，复测密封槽深度为 5.40 mm。（1）计算 O 形圈安装时的内径伸长率和正常装配状态下的径向压缩率，结果保留 1 位小数。（2）根据计算结果，判断正常装配状态下 O 形圈的安装参数是否符合设计资料要求；并判断复测槽深为 5.40 mm 时，径向压缩率是否满足要求。（3）结合静密封原理，分析复测槽深变化后出现渗油的主要原因，并提出两项改进措施。 【答案】（1）内径伸长率：。正常装配时径向压缩率：。（2）内径伸长率为 3.0%，处于 1%～5%范围内；径向压缩率为 20.0%，处于 15%～25%范围内，正常装配参数符合要求。槽深为 5.40 mm 时，径向压缩率为 ，低于规定范围，不符合要求。（3）槽深增大使 O 形圈受到的径向压缩量减小，密封接触压力不足，因而产生渗油。可更换为符合槽尺寸的 O 形圈或修复、更换密封槽；同时检查端盖安装平面和紧固力，保证密封间隙及压紧状态符合要求。 【解析】（1）内径伸长率按安装直径与自由内径之差除以自由内径计算；径向压缩率按截面直径与槽深之差除以截面直径计算。（2）两项参数均在规定范围内，槽深增大后压缩率降至 10.0%。（3）静密封依靠密封件的弹性变形产生接触压力，压缩不足会导致密封失效。 29.（10分）某液压设备的端盖采用橡胶 O 形圈进行静密封。O 形圈截面直径为 3.55 mm，矩形密封槽深度为 3.00 mm，槽宽为 4.80 mm。安装后，O 形圈受到轴向压缩，规定其压缩率宜控制在 10%～20%，槽内截面填充率不宜超过 85%。（1）计算 O 形圈的压缩率和槽内截面填充率。取 π＝3.14，填充率按 O 形圈截面积与密封槽截面积之比计算。（2）根据计算结果，判断该结构的压缩量和槽内填充情况是否满足规定要求。（3）分析 O 形圈静密封中压缩量过小或过大可能产生的主要问题，并提出一项安装注意事项。 【答案】（1）压缩率：δ＝（d－h）/d×100%＝（3.55－3.00）/3.55×100%≈15.49%。O 形圈截面积：＝π/4＝3.14×3.552/4≈9.90 mm2。密封槽截面积：＝hw＝3.00×4.80＝14.40 mm2。填充率：η＝×100%＝9.90/14.40×100%≈68.75%。（2）压缩率约为 15.49%，处于 10%～20%范围内；填充率约为 68.75%，小于 85%，因此满足规定要求。（3）压缩量过小会使接触压力不足，容易泄漏；压缩量过大会增大装配摩擦，可能造成挤伤、永久变形或早期失效。安装时应清洁密封槽和 O 形圈，并避免扭曲、划伤。 【解析】（1）压缩率由截面直径和槽深计算，填充率由两者截面积之比确定。（2）两个计算结果均在给定范围内，说明密封圈既能形成接触压力，又有足够的安装空间。（3）O 形圈安装质量会直接影响静密封可靠性。 30.（10分）某液压阀体端盖采用橡胶板平垫片进行静密封。端盖由 8 个直径为 10 mm 的螺栓连接，螺栓拧紧力矩为 24 N·m。按经验关系式 T＝KFd 计算单个螺栓预紧力，其中扭矩系数 K＝0.20，螺栓公称直径 d＝10 mm。垫片外径为 180 mm，内径为 140 mm，所需平均压紧应力为 6 MPa。阀内工作压力为 0.6 MPa，按垫片内径所围面积计算流体对端盖的分离力。（1）计算单个螺栓预紧力、8 个螺栓产生的总预紧力，以及垫片所需的压紧力。（2）计算工作压力产生的端盖分离力，并判断总预紧力是否能够同时克服垫片压紧要求和流体分离作用。（3）若实际使用中端盖接合面出现渗漏，结合静密封原理分析两项可能原因，并提出相应改进措施。 【答案】（1）由 T＝KFd 得：F＝T/（Kd）＝24/（0.20×0.010）＝12000 N＝12.0 kN。8 个螺栓总预紧力：＝8×12.0＝96.0 kN。垫片面积：A＝π（1802－1402）/4＝3.14×12800/4≈10048 mm2。垫片所需压紧力：＝6×10048≈60288 N≈60.3 kN。（2）端盖分离力：＝pπ/4＝0.6×106×3.14×0.142/4≈9236 N≈9.24 kN。所需总力约为：＋＝60.3＋9.24＝69.54 kN。总预紧力 96.0 kN 大于 69.54 kN，理论上能够满足要求。（3）可能原因：螺栓紧固不均或预紧力不足，导致局部压紧力小；密封面划伤、变形或垫片老化，导致接触面不能连续贴合。应按对角顺序分级均匀紧固，检查并修整密封面，必要时更换规格和材料合适的垫片。 【解析】（1）先由力矩关系求单个螺栓预紧力，再求总预紧力和垫片压紧力。（2）端盖需同时承受垫片压紧要求和流体分离力，计算表明理论预紧力满足条件。（3）静密封渗漏通常与压紧力不均、密封面缺陷或垫片失效有关。 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 任务四：静密封 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. 静密封是指密封部位的两接触表面（ ） A. 具有相对运动并保持密封 B. 相对固定并阻止介质泄漏 C. 相互啮合并传递运动 D. 相互接触并产生摩擦阻力 2. 两个相对静止的结合面之间，用于阻止流体泄漏的密封属于（ ） A. 动密封 B. 静密封 C. 接触密封 D. 非接触密封 3. 法兰连接中使用垫片进行密封，主要是利用垫片（ ） A. 受压后填补结合面的微小间隙 B. 受热后推动法兰自动分离 C. 旋转后降低轴颈表面摩擦 D. 伸长后提高螺栓连接强度 4. 法兰连接中，安装在两个法兰结合面之间并依靠压紧变形实现密封的元件是（ ） A. 密封圈 B. 油封 C. 垫片 D. 填料函 5. O形密封圈的截面通常为（ ） A. 矩形截面 B. 梯形截面 C. 圆形截面 D. 三角形截面 6. 适用于轴向或径向静密封，且安装时需要放入专用沟槽的密封元件是（ ） A. O形密封圈 B. 盘根填料 C. 石棉绳填料 D. 端面机械密封 7. 软质垫片与金属垫片相比，通常具有的特点是（ ） A. 耐高温性能较强 B. 承受高压能力较强 C. 抗介质腐蚀能力恒定 D. 适应结合面微小不平 8. 在高温、高压管路法兰连接中，通常优先考虑具有较高耐温性的密封形式是（ ） A. 橡胶垫片 B. 塑料薄膜垫片 C. 纤维纸垫片 D. 金属垫片 9. 金属垫片一般适用于（ ） A. 高温高压工况 B. 低温低压工况 C. 无压常温工况 D. 低速往复工况 10. 两个法兰结合面存在轻微不平整，且工作温度和压力均较低时，较适宜采用的密封措施是（ ） A. 增大轴的转速 B. 涂敷适量液态密封胶 C. 减小螺栓预紧力 D. 增加结合面间隙 11. 密封胶用于静密封时，主要作用是（ ） A. 增大零件间的相对位移 B. 填充结合面的微小间隙 C. 替代全部连接紧固件 D. 减小轴类零件的旋转阻力 12. 橡胶垫片用于静密封时，最主要的性能要求是（ ） A. 高硬度和高脆性 B. 高导电性和高磁性 C. 良好弹性和耐介质性 D. 良好切削性和导热性 13. O形密封圈选用材料时，必须重点考虑其（ ） A. 颜色和表面光泽 B. 截面形状和装配方向 C. 使用温度和接触介质 D. 零件质量和加工时间 14. 安装O形密封圈进行静密封时，首先应重点防止密封圈出现（ ） A. 扭曲和划伤 B. 颜色改变和变硬 C. 直径增大和变长 D. 温度降低和收缩 15. 安装法兰垫片时，正确的操作是（ ） A. 密封面残留油污并单侧紧固 B. 垫片偏斜安装并逐个拧紧 C. 螺栓集中紧固并反复冲击 D. 清洁密封面并均匀交叉紧固 16. 法兰静密封发生泄漏，且检查发现螺栓预紧力不足，最直接的处理措施是（ ） A. 加大法兰间隙 B. 减小垫片厚度 C. 提高介质流速 D. 按规定重新均匀紧固 17. 某蒸汽管道法兰内介质温度为350℃、压力为2.5 MPa，宜选用的垫片是（ ） A. 金属缠绕垫片 B. 普通纸质垫片 C. 低温橡胶垫片 D. 薄层软木垫片 18. 某液压阀体采用可拆卸端盖静密封，端盖上加工有环形沟槽，要求结构紧凑且便于重复装配，宜选用（ ） A. 盘根填料 B. O形密封圈 C. 迷宫式密封 D. 毛毡密封圈 19. 某设备法兰更换垫片后仍发生局部泄漏，检查发现垫片一侧被挤出，且螺栓按顺时针逐个拧紧。合理的处理方法是（ ） A. 保留原垫片并继续单侧加力 B. 检查密封面并均匀交叉紧固 C. 在法兰外侧涂胶并减少螺栓 D. 改用旋转轴唇形密封圈 20. 某高压油路法兰更换新垫片后仍然泄漏，检查发现垫片厚度合适、螺栓已紧固，但法兰结合面有明显划痕且螺栓受力不均。正确的处理顺序是（ ） A. 提高油压后继续运行，再观察泄漏变化 B. 加厚垫片并减少螺栓数量，降低装配时间 C. 修整结合面，换用合适垫片并按规定顺序均匀紧固 D. 在法兰外侧缠绕填料，保留原垫片继续使用 二、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 21. 简述静密封装置的主要分类，并分别举出一种常见形式。 22. 比较非金属垫片、金属垫片和金属非金属复合垫片的主要特点及适用场合。 23. 某液压阀体采用“O”形密封圈进行静密封。简述安装密封圈时应注意的主要事项。 24. 某管路法兰连接处发生介质渗漏。拆检发现垫片表面有压痕不均、局部破损，法兰螺栓的紧固程度也不一致。分析渗漏原因，并说明处理措施。 三、计算题（本大题共2小题，每题5分，共10分） 25. 某液压设备的矩形橡胶密封垫用于静密封，密封垫外轮廓尺寸为 ，中孔尺寸为 。设计要求密封垫单位面积上的平均压紧力不低于 ，法兰采用4个螺栓均匀压紧。求：（1）密封垫的有效受压面积；（2）法兰所需的最小总压紧力；（3）每个螺栓应提供的最小压紧力。 26. 某设备端盖采用圆形橡胶密封圈进行静密封。密封圈截面直径为 ，安装槽深度为 ，槽宽为 ，槽的平均直径为 。规定静密封时密封圈的径向压缩率应为 ～，槽内截面填充率不应超过 。求：（1）密封圈的径向压缩率；（2）密封圈截面面积与安装槽截面积；（3）槽内截面填充率，并判断该密封圈的安装参数是否符合要求；（4）计算密封圈安装所需的理论周长。 四、综合应用题（本大题共4小题，共30分） 27.（5分）某化工车间检修低压冷却水管道法兰。法兰采用非金属平垫片静密封，垫片外径为 120 mm，内径为 90 mm。根据垫片材料要求，垫片单位面积所需的最小压紧应力为 18 MPa；检修时所有螺栓能够提供的总预紧力为 15 kN。（1）计算垫片的有效压紧面积和所需的最小总压紧力。（2）判断现有螺栓预紧力是否满足密封要求，并说明判断依据。（3）若预紧力不足，提出两项改进措施。 28.（5分）某液压阀端盖采用丁腈橡胶 O 形圈进行静密封，工作介质为矿物油，工作温度为 20～80 ℃。设计资料规定：O 形圈安装时的内径伸长率宜为 1%～5%，径向压缩率宜为 15%～25%。现选用内径为 50.00 mm、截面直径为 6.00 mm 的 O 形圈，密封槽平均直径为 51.50 mm，槽深为 4.80 mm。装配后发现端盖处仍有轻微渗油，复测密封槽深度为 5.40 mm。（1）计算 O 形圈安装时的内径伸长率和正常装配状态下的径向压缩率，结果保留 1 位小数。（2）根据计算结果，判断正常装配状态下 O 形圈的安装参数是否符合设计资料要求；并判断复测槽深为 5.40 mm 时，径向压缩率是否满足要求。（3）结合静密封原理，分析复测槽深变化后出现渗油的主要原因，并提出两项改进措施。 29.（10分）某液压设备的端盖采用橡胶 O 形圈进行静密封。O 形圈截面直径为 3.55 mm，矩形密封槽深度为 3.00 mm，槽宽为 4.80 mm。安装后，O 形圈受到轴向压缩，规定其压缩率宜控制在 10%～20%，槽内截面填充率不宜超过 85%。（1）计算 O 形圈的压缩率和槽内截面填充率。取 π＝3.14，填充率按 O 形圈截面积与密封槽截面积之比计算。（2）根据计算结果，判断该结构的压缩量和槽内填充情况是否满足规定要求。（3）分析 O 形圈静密封中压缩量过小或过大可能产生的主要问题，并提出一项安装注意事项。 30.（10分）某液压阀体端盖采用橡胶板平垫片进行静密封。端盖由 8 个直径为 10 mm 的螺栓连接，螺栓拧紧力矩为 24 N·m。按经验关系式 T＝KFd 计算单个螺栓预紧力，其中扭矩系数 K＝0.20，螺栓公称直径 d＝10 mm。垫片外径为 180 mm，内径为 140 mm，所需平均压紧应力为 6 MPa。阀内工作压力为 0.6 MPa，按垫片内径所围面积计算流体对端盖的分离力。（1）计算单个螺栓预紧力、8 个螺栓产生的总预紧力，以及垫片所需的压紧力。（2）计算工作压力产生的端盖分离力，并判断总预紧力是否能够同时克服垫片压紧要求和流体分离作用。（3）若实际使用中端盖接合面出现渗漏，结合静密封原理分析两项可能原因，并提出相应改进措施。 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 $