高溫低溫對橡膠接頭的影響

除了機械力外，補償環與非補償環之間的溫差和溫度梯度分布對密封間隙的幾何形狀和旋轉接頭漏水的原因都有影響。對于彈性變形，起決定作用的主要材料的彈性模量E和環尺寸，以及摩擦副材料在熱變形過程中的熱性能（例如：導熱系數λ、線膨脹系數α和散熱系數） ) 而旋轉接頭的摩擦副密封圈的結構是主要因素。密封圈的結構影響溫度梯度和間隙的形狀。影響密封間隙幾何形狀的不僅是軸向上的溫度梯度。

1. 旋轉接頭軸向溫度梯度的影響

軸向溫度梯度會引起摩擦副密封面的變形。當外徑D處溫度較低時，密封環徑向向外膨脹成圓錐形，當內徑d處溫度較低時，密封環徑向向內收縮成圓錐形.

對于沿內徑或外徑彈性固定的環高溫低溫對橡膠接頭的影響，紐曼()和福瑞()提出了計算環端面因溫度變形的公式。假定軸向溫度梯度線性變化。

旋轉接頭摩擦副通常內徑d或外徑D較小。 在研究溫度梯度引起的變形時，如果外徑d處的溫度較低，則認為環端面變形STr為負值，即密封面在內徑d處接觸；相反，如果內徑 d 處的溫度較低，即環外緣區的溫度較高，則密封面在外徑 D 處接觸，則認為 STr 為正此時。

2. 旋轉接頭徑向溫度梯度的影響

旋轉接頭結構中通常存在多個熱源，強烈影響密封圈徑向的溫度分布。除了摩擦副端面產生的摩擦熱外，還有其他熱源。例如，被密封的流體介質為熱量，空心軸旋轉產生熱量，液體渦流運動產生熱量，等等。

根據溫度降低的方向（有時環內徑d處的溫度低于外徑D處的溫度：有時相反），密封環上的溫度分布有很大差異。補償環上離低溫區最遠或離熱源最近的部位溫度最低，溫度最高。這些零件比其他零件膨脹得更多，因為密封面的初始平行間隙形狀發生了變化。

       徑向溫度梯度Cr主要由熱源（發熱部分）、導熱系數和傳熱系數決定，其次由液體種類、粘度和速度決定。某些操作條件下 Cr 的確切值只能通過實驗來確定。

如果低溫位于外徑D處，則認為軸向變形Sta為負，兩環在內孔d處接觸。當低溫區位于內孔d時，Sra為正值，摩擦副在環外緣D附近接觸。

在設計過程中，旋轉接頭廠家通過計算公式和試驗數據出具旋轉接頭圖紙，有效避免影響旋轉接頭漏水的因素。