硅橡胶密封圈氟橡胶密封圈o型橡胶密封圈
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1.静密封:圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样,一般取W=10%~15%;平面密封装置取W=15%~30%。
2.对于动密封而言,可以分为三种情况:
a.往复运动密封一般取W=10%~15%。
b.旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应,一般来说,旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%~5%,外径的压缩率W=3%~8%。
c.低摩擦运动用O形圈,为了减小摩擦阻力,一般均选取较小的压缩率,即 W=5%~8%。此外,还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外,允许的zui大膨胀率为15%,超过这一范围说明材料选用不合适,应改用其他材料的O形圈,或对给定的压缩变形率予以修正。压缩变形的具体数值,一般情况下,各国都根据自己的使用经验制订出标准或给出*值。
2)拉伸量
O形圈在装入密封沟槽后,一般都有一定的拉伸量。与压缩率不一样,拉伸量的大小对O形圈的密封性能和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O形圈安装困难,同时也会因截面直径do发生变化而使压缩率降低,以致引起泄漏。拉伸量α可用下式表示:
α=(d+do)/(d1+do)
式中
d——轴径(mm);
d1——O形圈的内径(mm);
do——O形圈的截面直径(mm)。
3)接触宽度
O形圈装入密封沟槽后,其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与轴的接触宽度都和O形圈的密封性能和使用寿命有关,其值过小会使密封性受到影响;过大则增加摩擦,产生摩擦热,影响O形圈的寿命。
O形圈变形后的宽度BO(mm)与O形圈的压缩率W和截面直径dO有关,可用下式计算
BO={1/(1-W)-0.6W}dO (W取10%~40%)
O形圈与轴的接触面宽度b(mm)也取决于W和dO:
b=( 4W2+0.34W+0.31)dO ( W取10%~40%)
对摩擦力限制较高的O形圈密封,如气动密封、液压伺服控制元件密封,可据此估算摩擦力。
2、O形圈的设计
绝大多数的O形圈是用合成橡胶材料制成的。合成橡胶O形圈的尺寸由标准(ISO3601/1)国家标准和组织标准等确定。如有些国家将O形圈的尺寸系列分为P系列(运动用)、G系列(固定用)、V系列(真空用)和ISO系列(一般工业用)四个系列组成。
我国的O形圈内径、截面直径尺寸及公差由GB/T34542.1—1992规定。
密封装置的密封可靠性主要取决于O形圈的压缩量。在一般的情况下,这种压缩量都是很小的,只有十几微米到几十微米,这就要求O形圈的尺寸公差具有很高的精度。因此,O形圈需要采用高精度的模具进行加工,同时必须准确地掌握作为设计依据的O形圈材质的收缩率。一般只能通过实测,来获得O形圈的收缩率。值得注意的是:
1)O形圈截面收缩率很小,一般不予考虑。只有在其截面直径大于8mm的情况下,才予以考虑。
2)在配方和工艺条件一定的情况下,O形圈的收缩率会随着材质硬度的提高而减小,也会随着其内径的减小而提高。具有中等硬度(HS75±5),以及中等大小(内径d=40~70mm)的O形圈,其内径的收缩率大约为1.5%。
一般,在静密封场合,可选择截面较小的密封圈;在动密封场合,应选择截面较大的密封圈。通常,压力较高和间隙较大时,应选择较高硬度的材料;也可以选择一般硬度的材料,再安装一个聚四氟乙烯挡圈。
3、O形密封圈密封沟槽设计
O形密封圈的压缩量与拉伸量是由密封沟槽的尺寸来保证的,O形密封圈选定后,其压缩量、拉伸量及其工作状态由沟槽决定,所以,沟槽设计与选择对密封装置的密封性和使用寿命的影响很大,沟槽设计是O形圈密封设计的主要内容。
密封沟槽设计包括确定沟槽的形状、尺寸、精度和表面粗糙等,对动密封,还有确定相对运动间隙。沟槽设计原则是:加工容易,尺寸合理,精度容易保证,O形圈装拆较为方便。常见的槽形为矩形槽。
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