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O型橡胶圈选型

2015-9-11 16:51:15      点击:424

O型圈由于它制造成本低廉及使用方便,因此广泛适用在各种动、静密封场合。

  大部分国家对 O型密封圈都制定系列产品标准, 其中美国标准 (AS 568)、 日本标准 (JISB 2401)、国际标准(ISO 3601/1)较为通用。

  密封机理:

  O型密封圈是一种自动双向作用密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与 O型密封圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。

密封机理

性能参数:

静态密封

  无挡圈时,最高可达 20MPa;

  有挡圈时,最高可达 40MPa;

  用特殊挡圈时,最高可达 200MPa。

动态密封

  无挡圈时,最高可达 5MPa;

  有挡圈时,较高压力。

  运动速度 最大往复速度可达 0.5m/s,最大旋转速度可达 2.0m/s。温度 一般场合:-30℃~+110℃;特殊橡胶:-60℃~+250℃;旋转场合:-30℃~+80℃。


  二、O型密封圈选择应考虑的因素

  1、工作介质和工作条件

  在具体选取 O型圈材料时,首先要考虑与工作介质的相容性。还须综合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合,须考虑由于摩擦热引起的温升。

  2、密封形式

  按负载类型可分为静密封和动密封;按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。径向安装时,对于轴用密封,应使O型圈内径和被密封直径 d2 间的偏差尽可能地小;对于孔用密封,应使其内径等于或略小于沟槽轴向安装时,要考虑压力方向。内部压力时,O型圈外径应比沟槽外径 d3 约大 1~2%;外部压力时,应使 O型圈内径比沟漕内径 d4 约小 1~3%。

O型密封圈选择应考虑的因素

  三、影响密封性能的其它因素

  1、 O型圈的硬度

O型圈的硬度

  O型圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O型圈的硬度决定了 O型圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏 A70 的丁腈密封都能满足大部分的使用条件,故如对密封材料不作特殊说明,一般提供邵氏 A70 的丁腈橡胶。

  2、挤出间隙

  最大允许挤出间隙 gmax 和系统压力,O型圈截面直径以及材料硬度有关。通常,工作压力越高,最大允许挤出间隙 gmax 取值越小。如果间隙 g 超过允许范围,就会导致 O型圈挤出甚至损坏。

  3、压缩永久变形

  评定 O型圈密封性能的另一指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下,作为弹性元件的 O型圈,产生弹性变形,随着压力增大,也会出现永久的塑性变形。压缩永久变形 d可由下式确定:

  式中:b0-原始厚度(即截面直径 W)b1-压缩状态下的厚度b2-释放后的厚度通常,为防止出现永久的塑性变形,O型圈允许的最大压缩量在静密封中约为 30%,在动密封中约为 20%。

压缩永久变形

  4、预压缩量

  O型圈安装在沟槽里,为保证其密封性能,应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合,相对于截面直径 W 的预压缩量也不同。通常,在静密封中约为 15%-30%,而在动密封中约为 9%-25%。


    5、拉伸与压缩

  将 O型圈安装在沟槽内时,要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大,将导致 O形圈截面过度增大或减小,因为拉伸 1%相应地使截面直径 W 减小约 0.5%。对于孔用密封,O形圈最好处于拉伸状态,最大允许拉伸量为 6%;对于轴用密封,O 形圈最好延其周长方向受压缩,最大允许周长压缩量为 3%。


  6、O型圈用作旋转轴密封

  O型圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于 0.5m/s时,O型圈选择可按正常设计标准;当圆周速度大于 0.5m /s 时,须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象,故选择密封圈使其内径比起被它密封的轴径约大 2%,上述现象就可以避免。密封圈在沟槽中安装后,导致密封圈受到径向压缩,O型圈圈在沟漕中形成微量波纹状,从而改善了润滑条件。


  7、安装压缩力

  安装时,压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关,图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系,用以估算安装 O型圈时所需的总力大小。



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