高温低温对橡胶接头的影响

除了机械力外，补偿环与非补偿环之间的温差和温度梯度分布对密封间隙的几何形状和旋转接头漏水的原因都有影响。对于弹性变形，起决定作用的主要材料的弹性模量E和环尺寸，以及摩擦副材料在热变形过程中的热性能（例如：导热系数λ、线膨胀系数α和散热系数） ) 而旋转接头的摩擦副密封圈的结构是主要因素。密封圈的结构影响温度梯度和间隙的形状。影响密封间隙几何形状的不仅是轴向上的温度梯度。

1. 旋转接头轴向温度梯度的影响

轴向温度梯度会引起摩擦副密封面的变形。当外径D处温度较低时，密封环径向向外膨胀成圆锥形，当内径d处温度较低时，密封环径向向内收缩成圆锥形.

对于沿内径或外径弹性固定的环高温低温对橡胶接头的影响，纽曼()和福瑞()提出了计算环端面因温度变形的公式。假定轴向温度梯度线性变化。

旋转接头摩擦副通常内径d或外径D较小。 在研究温度梯度引起的变形时，如果外径d处的温度较低，则认为环端面变形STr为负值，即密封面在内径d处接触；相反，如果内径 d 处的温度较低，即环外缘区的温度较高，则密封面在外径 D 处接触，则认为 STr 为正此时。

2. 旋转接头径向温度梯度的影响

旋转接头结构中通常存在多个热源，强烈影响密封圈径向的温度分布。除了摩擦副端面产生的摩擦热外，还有其他热源。例如，被密封的流体介质为热量，空心轴旋转产生热量，液体涡流运动产生热量，等等。

根据温度降低的方向（有时环内径d处的温度低于外径D处的温度：有时相反），密封环上的温度分布有很大差异。补偿环上离低温区最远或离热源最近的部位温度最低，温度最高。这些零件比其他零件膨胀得更多，因为密封面的初始平行间隙形状发生了变化。

       径向温度梯度Cr主要由热源（发热部分）、导热系数和传热系数决定，其次由液体种类、粘度和速度决定。某些操作条件下 Cr 的确切值只能通过实验来确定。

如果低温位于外径D处，则认为轴向变形Sta为负，两环在内孔d处接触。当低温区位于内孔d时，Sra为正值，摩擦副在环外缘D附近接触。

在设计过程中，旋转接头厂家通过计算公式和试验数据出具旋转接头图纸，有效避免影响旋转接头漏水的因素。