Rubber Seals for Fluid and Hydraulic Systems pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Chandrasekaran, Chellappa

出品人:

页数:160

译者:

出版时间:2009-10

价格:1150.00

装帧:

isbn号码:9780815520757

丛书系列:

图书标签:

橡胶密封件
液压系统
流体系统
密封技术
工程设计
机械工程
材料科学
工业应用
可靠性
维护维修

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具体描述

Rubber Seals for Fluid and Hydraulic Systems is a comprehensive guide to the manufacturing and applications of rubber seals, with essential coverage for industry sectors including aviation, oil drilling and the automotive industry. Fluid leakage costs industry millions of dollars every year. In addition to wasted money, unattended leaks can result in downtime, affect product quality, pollute the environment, and cause injury. Successful sealing involves containment of fluid within a system while excluding the contaminants; the resilience of rubber enables it to be used to achieve these two objectives and create a tight sealing effect. A sound understanding of the complex factors involved in successful fluid sealing is essential for engineers who specify, design, operate and maintain machinery and mechanical equipment. This book focuses on the characteristics of rubbers as seals, their manufacturing procedures, the implications of their physical and chemical characteristics for the sealing function in the fluid and hydraulic systems, how rubbers seal and prevent leaks, what properties are required for sealing function, and how they change before and after installation. The chapter on Manufacture of Seals and 'O'Rings includes approximately 25 workable starting point formulations based on different rubbers, with cure and property data of those formulations as guidelines for technologists and engineers.

Emphasis on important areas such as applications of rubber as fluid seals in the nuclear, aviation, oil drilling and automotive industries

Includes achapter on Rubber Expansion Joints as the function of such expansion joints as pipe connectors is indirectly linked with leakage and prevention of fluid flow through the pipes

The chapter on Manufacture of Seals and 'O'Rings includesapprox. 25 workable starting point formulations based on different rubbers, with cure and property data of those formulations as guidelines for technologists and engineers

流体与液压系统的弹性密封技术：超越材料与设计的精湛工艺本书旨在深入探讨流体与液压系统中至关重要的弹性密封技术，但其内容并非仅限于此。我们将从根本上剖析材料科学在高性能密封件开发中的关键作用，追溯高性能聚合物的演进历程，并展望未来材料创新将如何重塑密封解决方案的边界。同时，本书将把目光投向系统设计与集成层面，深入分析密封件在整个液压或流体动力系统中的战略定位，以及如何通过精密的系统架构设计来最大化密封件的效能与可靠性。第一章：高性能聚合物的材料学基石——结构、性能与应用本章将聚焦于现代弹性密封件赖以生存的高性能聚合物材料。我们将从聚合物的基本结构出发，解析单体组成、分子链排列、交联结构等微观因素如何直接影响宏观性能。在此基础上，我们将深入探讨不同类型高性能聚合物的特性，包括但不限于：氟弹性体（FKM/FPM）：它们优异的耐高温、耐化学腐蚀和耐油性，使其成为航空航天、汽车发动机和化工行业的首选。我们将剖析其化学结构与性能之间的细微联系，以及不同等级FKM的区分及其适用场景。硅橡胶（VMQ）：以其极佳的耐寒性、耐温性和生物相容性而闻名，广泛应用于食品、医疗和低温环境。本章将深入研究硅橡胶的独特分子链结构如何赋予其出色的柔韧性和耐候性。乙丙橡胶（EPDM）：卓越的耐候性、耐臭氧性和耐水性使其成为户外应用和水处理系统的理想选择。我们将探讨EPDM的单体构成如何影响其对不同环境介质的抵抗能力。聚四氟乙烯（PTFE）及其复合材料：虽然PTFE本身是一种硬质塑料，但其与弹性体的复合应用，或是作为弹性密封件的包覆材料，能够显著提升密封件的耐磨性、耐化学性和低摩擦系数。我们将详细介绍PTFE基复合密封件的设计理念和性能优势。热塑性弹性体（TPEs）：结合了橡胶的弹性和塑料的加工便利性，TPEs在许多通用型密封应用中展现出成本效益和性能平衡的优势。本章将对不同类型的TPEs进行分类和性能评估。此外，本章还将引入材料表征技术，如红外光谱（IR）、差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）和扫描电子显微镜（SEM）等，这些技术能够帮助我们理解材料的微观结构、热稳定性、化学成分和表面形貌，从而为选择和优化密封材料提供科学依据。我们将重点阐述这些技术如何帮助工程师判断材料的可靠性，预测其在实际工作条件下的行为。第二章：精密设计与成型工艺——实现高性能密封件的形变艺术本章将把重点从材料本身转向如何将这些优异的材料转化为具有卓越性能的密封元件。我们将探讨密封件的几何设计，这远非简单的尺寸匹配。关键几何参数：截面形状、直径、壁厚、倒角、圆角半径等，这些看似微小的设计差异，却对密封件的预紧力、动态密封性能、寿命以及安装便利性产生深远影响。我们将通过理论计算和仿真分析，阐述这些参数的设计原则和优化策略。应力与形变分析：密封件在安装和工作过程中会承受复杂的应力分布和形变。本章将介绍有限元分析（FEA）等数值模拟工具在预测密封件在不同压力、温度和位移条件下的应力分布、形变模式以及可能产生的失效机制方面的应用。表面处理与纹理设计：密封件的表面状态对摩擦系数、磨损性能和密封效果至关重要。我们将探讨各种表面处理技术，如研磨、抛光、涂层以及设计特定的表面纹理（例如微沟槽），如何有效降低摩擦，提高耐磨性，并优化流体动力学特性。模具设计与成型工艺：无论是压缩成型、注射成型还是转移成型，模具的设计直接决定了密封件的尺寸精度、表面光洁度和内部缺陷。我们将深入分析不同成型工艺的特点，以及如何通过模具设计来解决收缩、飞边、合模线等潜在问题，确保生产出高质量的密封件。公差控制与配合设计：密封件的性能高度依赖于其与配合件之间的精确公差。本章将讨论如何制定合理的公差范围，以及如何进行配合设计，以确保密封件在安装后能够获得恰当的预紧力，并在工作时保持有效的密封状态。第三章：系统集成与性能验证——确保密封件在整个生命周期内的可靠性本章将把视角从单个密封件的设计与制造，提升到其在整个流体或液压系统中的集成与可靠性验证。系统环境分析：密封件的性能并非孤立存在，它受到整个系统工作环境的严格制约。本章将详细分析各种影响因素，包括：工作介质：介质的化学成分、粘度、温度、压力波动，以及是否含有磨损性颗粒等，都对密封材料的选择和设计提出不同要求。工作温度范围：极端高温或低温环境对材料的柔韧性、老化速度和尺寸稳定性构成挑战。工作压力：动态压力变化、脉冲压力和峰值压力都需要密封件具备足够的抗压能力和回弹性。运动形式：往复运动、旋转运动、静态密封等不同的运动方式，对密封件的设计和材料性能有特殊要求。磨损与污染：系统内的磨损性颗粒和污染物是导致密封件失效的重要原因，需要通过材料选择、表面处理和系统过滤来应对。密封件的战略部署：在复杂的流体与液压系统中，不同位置的密封件承担着不同的功能。本章将探讨：静态密封（O形圈、垫片）：在无相对运动的接合面之间实现密封，关注其压缩形变后的回弹性和对表面粗糙度的适应能力。动密封（油封、活塞/杆密封）：在相对运动的表面之间实现密封，需要平衡密封性、低摩擦和耐磨性。我们将分析不同类型的动密封结构，如唇形密封、V形密封、U形密封等，以及它们在往复和旋转运动中的适用性。防尘/防污密封：保护系统免受外部环境污染，需要具备良好的防尘能力和耐磨性。性能测试与寿命预测：确保密封件在实际应用中的可靠性，必须进行严格的测试和评估。本章将介绍：材料性能测试：如硬度、拉伸强度、断裂伸长率、压缩永久变形、耐磨性、耐老化性等，这些都是评估密封材料基础性能的关键指标。组件性能测试：在模拟工作条件下对密封件进行压力测试、泄漏测试、摩擦力测试、耐磨损测试和寿命试验。失效模式分析：学习识别和分析密封件的常见失效模式，如磨损、老化、挤出、爆炸性减压开裂（EDC）等，并探讨如何通过设计和材料选择来避免这些失效。加速寿命测试：通过提高测试条件（如温度、压力）来缩短测试周期，从而预测密封件在实际使用条件下的长期寿命。系统级集成测试：在最终的设备或系统中进行综合性能测试，验证密封系统在整个生命周期内的可靠性。第四章：新兴技术与未来趋势——塑造下一代弹性密封解决方案本章将放眼未来，探讨驱动弹性密封技术发展的最新研究成果和前沿趋势。智能密封件：集成传感器技术，使密封件能够实时监测自身状态（如压力、温度、泄漏）并向控制系统发送信号，实现主动式故障预测和维护。自修复材料：探索能够自我修复微小损伤的弹性体材料，从而显著延长密封件的寿命，提高系统的可靠性。 3D打印与增材制造：利用3D打印技术实现复杂几何形状密封件的快速原型制作和定制化生产，以及在极端应用场景下对密封件进行现场修复。新型弹性体与纳米复合材料：持续研发具有更高耐温、耐压、耐化学腐蚀性能，以及更低摩擦系数的新型弹性体材料。纳米技术的引入，如将纳米粒子添加到弹性体中，有望显著提升材料的力学性能、耐磨性和阻隔性。仿真与数据驱动的设计：借助更强大的计算能力和更全面的实验数据，发展更精准的密封件性能预测模型，实现设计过程的智能化和优化。通过对材料学、精密设计、系统集成和未来趋势的全面梳理，本书旨在为工程师、设计师和技术研究人员提供一个关于流体与液压系统弹性密封技术的深度洞察。我们相信，对这些技术的深入理解和创新应用，将有力推动相关领域的技术进步，并为构建更高效、更可靠、更可持续的流体动力系统奠定坚实基础。