如何合理設計O型圈溝槽尺寸?
來源:深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 發布日期:2017-02-25 瀏覽次數:1770
一、 O形圈是在溝槽中安裝的、適度壓縮的截面為O形(圓形)的密封圈。可作為油、水、空氣、氣體等各種各樣流體的密封使用。用法有靜止的與運動的兩類。與其它密封圈相比,具有如下的優越性能:
①、密封部位結構簡單,安裝部位緊湊,而且重量較輕。
②、有自密封作用,往往只用一個密封件便能完成密封效果。
③、密封性能好,用作固定密封時幾乎沒有泄漏,用作運動密封時,只在速度較高時才有些泄漏。
④、運動摩擦阻力很小,對于壓力交變的場合也能適應。
⑤、尺寸和溝槽已標準化,成本低,產品易得,便于使用和外購。
與其它密封圈相比,也存在下列三個問題:
①、起動時的摩擦阻力大。
②、用作氣動裝置的密封時,必須加潤滑油,防止磨損。
③、對偶合配件,如運動面、溝槽、間隙等的加工尺寸及精度要求很嚴。
O形橡膠密封圈的結構設計原理
因為O形橡膠密封圈是安裝在各種溝槽中使用,現將安裝溝槽情況列于表4-1-3。
壓力與密封間隙
O形橡膠密封圈一般是由壓縮所產生的回彈來進行密封的,但隨著壓力的增加,其被擠入密封濁隙而產生形狀變化.
為了使O形橡膠密封圈具有良好的密封作用和延長使用壽命,必須使O形橡膠密封圈的安裝溝槽和密封部位的間隙設計恰當,當間隙過大時O形橡膠密封圈在油壓的作用下擠間隙,造成損傷,從而引起漏損。當工作壓力小于9.8Mpa時一般不設計擋圈,當壓力大于9.8Mpa時O形橡膠密封圈承壓面易被擠出,應加擋圈;若單向受壓,在承壓面設置一個擋圈,若是雙向受壓則要設置二個擋圈,如圖4-2
O型圈執行標準
O型圈的硬度與溝槽大間隙及工作壓力關系
密封間隙的大小與壓力等級、橡膠硬度及O形橡膠密封圈斷面的直徑相關情況,見下表:
活塞桿密封中溝槽深度
缸孔密封時溝槽的深度
徑向密封溝槽的深度
一般徑向密封溝槽寬度; 見表4-1-5
不同截面O形橡膠密封圈軸向溝槽寬度和深度
軸向密封溝槽寬度和深度;軸向密封溝槽寬度和深度見表4-1-8
O型圈橡膠材料的硬度與工作壓力的關系
在橡膠材料標準中,以硬度和壓縮永久變形兩項性能為主重。選擇壓縮變形較小的橡膠材料對密封性能是有利的,而硬度對于O形橡膠密封圈耐壓和抗擠又是至關重要的。根據國內標準和實踐經驗,橡膠在規定溫度下的壓縮永久變形大不超過50%。而橡膠的硬度與密封工作壓力密切相關,壓力越高,硬度也是越高;參見表4-1-11
注:旋轉運動工作壓力一般不超過0.4 Mpa,硬度選擇在(70±5)度;超出0.4 Mpa則按特殊密封裝置設計。
溝槽的光潔度要求
溝槽的光潔度、溝槽接觸表面的粗糙度對密封效果和耐久性有很大影響。
密封溝槽的各配合偶件表面光潔度
溝槽與壓縮量
固定密封用O形橡膠密封圈的壓縮率,一般情況下選用15~25%(此數據經驗數據),運動密封如往復運動情況下壓縮率選用10~12%,旋轉運動下一般取3~5%的壓縮率,常用O形橡膠密封圈壓縮量與溝槽尺寸見表4-1-9
空壓機油封(PTFE油封) 橡膠O型圈 PTFE O型圈 O型圈修理盒 四氟包覆O型圈 氟膠條/管/板 技術支持 O型圈溝槽設計建議 2008-11-10 O型圈在溝槽中的初始變形(擠壓量)對其密封作用是必要的: 1、獲得初始密封接觸應力 2、補償產品公差(在間隙配合中連接二者) 3、保證一定的摩擦力; 4、補償永久壓縮變形(損失); 5、補償磨損。 對于不同的應用,O型圈的壓縮率《壓縮率=(O型圈載徑-溝槽深 度)/O型圈載徑*100%》通如下: 動密封應用:6%-20% 靜密封應用:15%-30% 表中為我公對O型圈在靜態和動態密封中的安裝溝槽設計的建議,僅 供參考,客戶還需以客觀實問題而定。
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