二、判断题
1、错。包括包括紧固载荷的大小和均匀性 2、错。是自紧密封 3、对 4、错。零逸出是指只有很少溢出量 5、对 6、错。根据具体情况具体分析 7、对 8、错。摩擦力小 9、对 10、错。用它来实现由相对静止管线向运动管线或设备输送水或其他气体
三、简答题
1. 强制型密封、自紧式密封和半自紧式密封三类。 2. 主要用于中低压密封和小直径的高压密封
3. 流体性质、法兰垫片材料性能、法兰垫片接触面形状以及载荷情况
4. （1）O形圈 （2） Y形圈 （3）现代U杯形密封 （4）聚四氟乙烯同轴密封 5. ① 软填料密封。② 成型填料密封。③ 油封、防尘密封。④ 接触式机械密封 6. a: 穿过软填料材料本身的渗漏
b: 通过填料与轴外表面，以及填料与填料函内壁表面之间的间 隙的泄漏。 7 .结构简单、紧凑，摩擦阻力小，对无压或低压环境的旋转轴密封可靠 8. ①必须始终和液体与密封端面入口处保持接触；
②液体在端面入口处的温度必须低于在该处压力下液体沸点； ③补偿环必须始终处于自由补偿状态，能进行轴向的自我调节；
④补偿环和非补偿环必须有可靠的防转措施，防止在扭转载荷的作用下发生相对于轴 或壳体的周向滑动或转动；
⑤必须具有足够的弹簧力始终维持密封端面的接触。
9. ①密封面的表面状况；② 密封面的接触宽度；③流体的性质；④流体及环境的温度；⑤垫片材质及制造品质；⑥密封面比压；⑦外部条件的影响。 10. (1)“B”形环密封；(2) Bridgman密封；(3)楔形垫密封 第四题：
1） 设计引起的泄漏
①法兰或法兰密封面型式选择不当。 对有一定压力、强渗透性气体，应选用凹凸面或榫槽面法兰，不宜选用平面法兰；对于低压、高温介质和要求预紧力大的金属复合型垫片，不应单按其压力等级选用法兰，而要考虑温度的影响，适当提高所选法兰的等级。 ②垫片材料选用不当。
正确选用垫片材料十分重要，因垫片材料选用有误而造成的泄漏事故很多。 ③法兰、螺栓材料选择不当。 2） 制造、安装与操作引起的泄漏
①法兰和垫片的加工精度未达到技术要求；密封面有碰伤、划痕，特别是径向贯穿划痕，对密封性能有严重影响；
②螺栓或垫片材料误用，同一法兰下采用不同材质螺栓等； ③预紧螺栓时操作不当，造成垫片压偏、压损或法兰翘曲； ④法兰密封面不清洁，粘附各种杂物； ⑤管路法兰存在偏口、错口、张口情况；
⑥设备操作不稳定，压力、温度波动大或超过允许值； ⑦由于设备管路振动引起螺拴松动等。 第五题
㈠ 由于螺栓伸长时产生的一轴向力，填料受到的压盖压力为σg＝Fg/A
如果填料与填料函之间配合紧密，同时填料是不可压缩的，则填料与轴之间的径向应力σr
等于填料的轴向应力σa
㈡ （a） 压盖压力显著比流体压力高
压缩填料与轴表面形成微小的迷宫接触状态，密封间隙中泄漏流体受到节流的作用，流体压力(p)沿填料长度呈非线性规律分布。如图（a）所示：
（b）填料与轴表面的径向接触应力比流体压力低。
在这种状态下，除了压盖附近外，流体压力将填料推向填料函壁面而脱离轴，流体压力沿填料长度的分布状况如图曲线所示，几乎整个压力降都发生在压盖处，而密封也仅靠该处填料的径向应力。如图(b)所示： 一． 选择题（每题2分，共20分） 1. ：下列属于金属密封垫片的是（） （A）；橡胶板垫片 （B）；石棉橡胶板垫片 （C）；金属缠绕垫片 （D）；金属齿形垫片 2． ：下列不属于垫片通常失效形式的是（） （A）；压溃 （B）；吹出 （C）；蠕变 （D）；松弛 3. ：法兰连接中螺栓个数的选择合理的是（） （A）；2 （B）；3 （C）；4 （D）；5
4. ：下列不属于垫片密封设计新方法的是（） （A）；PVRC法 （B）；PRVC法 （C）；数值计算法 （D）；EN1591法 5. ：下列属于强制密封垫片的是（） （A）；平垫密封 （B）；双锥环密封 （C）；伍德密封 （D）；O型环密封 6. ：下列一拆卸方便而著称的是（） （A）；卡扎里密封 （B）；双锥环密封 （C）；平垫密封 （D）；伍德密封 7. ：高压管道密封包括（） （A）；透镜垫密封 （B）；伍德密封 （C）；B形环密封 （D）；bridgman密封
8. ：当卸载同一垫片应力时，预紧载荷高的泄漏率比预紧载荷低的（） （A）；高 （B）；低 （C）；相等 （D）；可能高也可能低
9. ：高压容器密封与中低压容器密封相比，密封原理和密封结构上的区别表现在（） （A）；一般采用非金属垫片 （B）；采用宽面垫片密封 （C）；尽可能采用强制密封 （D）；尽可能采用自紧密封 10. ：下列不属于往复轴密封的是（） （A）；软填料密封 （B）；成型填料密封 （C）；硬填料密封 （D）；轴向密封 二． 判断题（每题2分，共20分）
1． 法兰类型根据用途分为容器法兰和管道法兰。
2．对于全平面的法兰，垫片覆盖了整个法兰密封面，由于垫片与法兰接触面积较大，给定的螺栓载荷下垫片上的压缩应力较高。
3．垫片发生向外吹出，主要是垫片与法兰密封面间的摩擦力抵抗不住密封介质的轴向压力而至。
4．双锥环密封式最早出现的一种自紧式密封结构。
5．填料密封又称压盖密封，主要用于过程机器和设备静止部分的密封。
6．软填料密封依靠拧紧压盖螺栓所形成的轴向压紧力，是填料产生塑性变形，从而形成紧贴轴的径向应力。
7．由于摩擦引起的磨损是软填料密封中的一个最突出的问题。 8．活塞杆密封是液压密封设备最关键的元件，因为从活塞杆处的泄漏液体将直接进入环境，不仅会引起液压设备的操作问题，还会导致环境污染。
9．减少密封件的腐蚀磨损措施，除选用高级耐蚀合金材料外，还可以采用表面处理技术。 10．垫片尺寸选择时应尽量选择较厚的垫片以增加承受能力。 三．简答题（每小题2分，共20分）
1．垫片密封按密封原理（即密封垫片受力情况）分为哪几类？ 2．垫片要产生初始密封的基本要求是什么？ 3. 法兰连接设计必须满足的载荷条件有哪些？ 4．简述双锥环密封原理？
5．根据密封作用力不同，高压密封可分为哪几类？ 6．流体密封按运动方式分几类？
7．在预装填料的填料函中，流体可能的泄漏通道主要有？
8．当泄漏流体压力作用时，根据流体压力与填料之间的相互作用，流体压力沿轴向的分布出现两种不同的状况是？
9．简述弹性体唇形密封的密封界面特征？ 10．评价机械密封性能的指标有多种，常用的有哪些？ 四．受力分析题（每小题20分，共20分）
如下图，画出此填料的径向应力分布图，并写出详细受力分析及推导过程。
五．论述题（每小题20分，共20分） 机械密封的设计原则及基本要求 一、1.D 2.B 3.C 4.B 5.A 6.A 7.A 8.B 9.D 10.D 二、1.正确 2.错误 3.错误
4.错误 5.错误 6正确 7.正确 8.正确 9.正确 10.错误 三：
1．答：强制型密封、自紧式密封和半自紧式密封三类。
2．答：要产生初始密封的基本要求是压缩垫片，使其与密封面间产生足够的压力，通常称为垫片预紧应力，也有称初始垫片比压，以阻止介质通过材料本身的渗透，同时保证垫片对连接件有较大的顺应性，即垫片材料受压缩后发生的弹性或弹塑性变形能够填塞密封面的变形和表面粗糙度，以堵塞界面泄漏的通道。 3．答：（1）初始拧紧螺校时的装配或预紧载荷（2）1.25或1.5倍设计压力的液压试验载荷（3）正常操作载荷(例如压力和温度载荷)
4．答：在两个锥面上一般都放有lmm厚的金属软垫片。双锥环与顶盖之间有一间隙，托环将双锥环托起。预紧时，由主螺栓压紧顶盖，使双锥环受压产生径向弹性收缩并使环内侧面贴紧顶盖；金属软垫片产生塑性变形，建立初始密封。当介质压力上升时，介质进入双锥环与顶盖的环形间隙，使双锥环产生径向扩张，加上双锥环本身的回弹，弥补了因顶盖、螺栓及筒体端部的上升、伸长和扩张、偏转所带来的密封比压下降。 5．答：(1)强制密封：如平垫、卡扎里、透镜垫密封； (2)半自紧密封：双锥环密封、八角垫密封、椭圆垫密封； (3)自紧密封：C形环、O形环、三角垫、楔形垫、伍德密封。
6．答：①流体动密封②伪静密封或微动密封③封闭式密封或转化为静密封的动密封 7．答： a: 穿过软填料材料本身的渗漏
b: 通过填料与轴外表面，以及填料与填料函内壁表面之间的间隙的泄漏。 8．答：（a） 压盖压力显著比流体压力高 （b）填料与轴表面的径向接触应力比流体压力低。
9．答：主要有密封界面接触载荷、弹性体的初始磨损、轴的表面粗糙度及密封接触面的润滑。
10．答：泄漏率、磨损量、寿命、转矩、追随性等。 判断题（每题1分）
一般来说，接触密封的泄漏量大，所以摩擦磨损较大，适用于密封面线速度较低的场合。 法兰类型主要根据用途分为容器法兰，管道法兰和密封法兰三类。 垫片按照构造的主体材料分为金属、半金属和非金属垫片三大类。 双锥环密封保留了主螺栓，所以属于半自紧密封。
评价机械密封性能的指标有多种，常用的有泄漏率、磨损量、寿命、弯矩、追随性等。 工作可靠，功耗少，维护简便，寿命长是迷宫密封的特点之一。 填料密封的优点是结构简单，密封效果比机械密封好。 浮环密封可实现“零泄露”，故可使用易燃易爆有毒介质的场合。
选择填料时，应考虑：机器的种类、介质的物理、化学的特性、工作温度和工作压力，以及运动速度等，其中尤以介质的腐蚀性及使用温度最为重要。 零逸出是指完全没有一点溢出的密封。
