
1、工作介質(zhì)和工作條件
在具體選取O形圈材料時(shí),首先要考慮與工作介質(zhì)的相容性。還須綜合考慮其密封處的壓力、溫度、連續(xù)工作時(shí)間、運(yùn)行周期等工作條件。若用在旋轉(zhuǎn)場(chǎng)合,須考慮由于摩擦熱引起的溫升。不同的密封件材料,其物理性能和化學(xué)性能都不一樣,見《
橡膠密封件原料特性表》。
2、密封形式
按負(fù)載類型可分為
靜密封和動(dòng)密封;按密封用途可分為
孔用密封、
軸用密封和旋轉(zhuǎn)軸密封;按其安裝形式又可分為徑向安裝和軸向安裝。徑向安裝時(shí),對(duì)于軸用密封,應(yīng)使O形圈內(nèi)徑和被密封直徑d
2間的偏差盡可能地??;對(duì)于孔用
二、 影響密封性能的其它因素
1、O形圈的硬度
O形圈材料硬度是評(píng)定密封性能最重要的指標(biāo)。O形圈的硬度決定了O形圈的壓縮量和溝槽最大允許擠出間隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能滿足大部分的使用條件,故如對(duì)密封材料不作特殊說明,一般提供邵氏A70的 丁腈橡膠。
2、擠出間隙
最大允許擠出間隙g max和系統(tǒng)壓力,O形圈截面直徑以及材料硬度有關(guān)。通常,工作壓力越高,最大允許擠出間隙g max取值越小。如果間隙g超過允許范圍,就會(huì)導(dǎo)致O形圈擠出甚至損壞。
3、壓縮永久變形
評(píng)定O形圈密封性能的另一指標(biāo)即所選材料的壓縮永久變形。在壓力作用下,作為彈性元件的O形圈,產(chǎn)生彈性變形,隨著壓力增大,也會(huì)出現(xiàn)永久的塑性變形。壓縮永久變形d可由下式確定:
b 0-b 2
d=————-×100%
b 0-b 1
式中:b 0-原始厚度(即截面直徑W)
b 1-壓縮狀態(tài)下的厚度
b 2-釋放后的厚度
通常,為防止出現(xiàn)永久的塑性變形,O形圈允許的最大壓縮量在 靜密封中約為30%,在動(dòng)密封中約為20%。
■ ?表2 最大允許擠出間隙gmax
| 表2 最大允許擠出間隙gmax |
| 壓力 |
O形圈截面直徑W |
| MPa |
1.78 |
2.62 |
3.53 |
5.33 |
7 |
| 邵氏硬度A70 |
| ≤3.50 |
0.08 |
0.09 |
0.1 |
0.13 |
0.15 |
| ≤7.00 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.1 |
| ≤10.50 |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
| 邵氏硬度A80 |
| ≤3.50 |
0.1 |
0.13 |
0.15 |
0.18 |
0.2 |
| ≤7.00 |
0.08 |
0.09 |
0.1 |
0.13 |
0.15 |
| ≤10.50 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.1 |
| ≤14.00 |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
| ≤17.50 |
0.02 |
0.02 |
0.03 |
0.03 |
0.04 |
| 邵氏硬度A90 |
| ≤3.50 |
0.13 |
0.15 |
0.2 |
0.23 |
0.25 |
| ≤7.00 |
0.1 |
0.13 |
0.15 |
0.18 |
0.2 |
| ≤10.50 |
0.07 |
0.09 |
0.1 |
0.13 |
0.15 |
| ≤14.00 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
0.1 |
| ≤17.50 |
0.04 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
0.09 |
| ≤21.00 |
0.03 |
0.04 |
0.05 |
0.07 |
0.08 |
| ≤35.00 |
0.02 |
0.03 |
0.03 |
0.04 |
0.04 |
|
※ 當(dāng)壓力超過5MPa時(shí),建議使用 擋圈。
※ 對(duì)靜密封應(yīng)用場(chǎng)合,推薦配合為H7/g6。
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4、預(yù)壓縮量
O形圈安裝在溝槽里,為保證其密封性能,應(yīng)預(yù)留一個(gè)初始?jí)嚎s量。對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)合,相對(duì)于截面直徑W的預(yù)壓縮量也不同。
通常,在靜密封中約為15%-30%,而在動(dòng)密封中約為9%-25%。具體可參照下述圖表選擇。
| 液壓-氣動(dòng)-靜密封 |
液壓-動(dòng)密封 |
| 預(yù)壓縮允許范圍 |
預(yù)壓縮允許范圍 |
| 氣動(dòng)-動(dòng)密封 |
和材料有關(guān)的O形圈 |
| 預(yù)壓縮允許范圍 |
圓周方向的壓縮力 |
5、拉伸與壓縮
將O形圈安裝在溝槽內(nèi)時(shí),要受到拉伸或壓縮。若拉伸和壓縮的數(shù)值過大,將導(dǎo)致O形圈截面過度增大或減小,因?yàn)槔?%相應(yīng)地使截面直徑W減小約0.5%。對(duì)于孔用密封,O形圈最好處于拉伸狀態(tài),最大允許拉伸量為6%;對(duì)于軸用密封,O形圈最好延其周長(zhǎng)方向受壓縮,最大允許周長(zhǎng)壓縮量為3%。
6、O形圈用作旋轉(zhuǎn)軸密封
O形圈也可用作低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及運(yùn)行周期較短的旋轉(zhuǎn)軸密封。當(dāng)圓周速度低于0.5m/s時(shí),O形圈選擇可按正常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn);當(dāng)圓周速度大于0.5m/s時(shí),須考慮拉長(zhǎng)的橡膠圈受熱后會(huì)收縮這一現(xiàn)象,故選擇密封圈使其內(nèi)徑比起被它密封的軸徑約大2%,上述現(xiàn)象就可以避免。密封圈在溝槽中安裝后,導(dǎo)致密封圈受到徑向壓縮,O形圈圈在溝漕中形成微量波紋狀,從而改善了潤(rùn)滑條件。
7、安裝壓縮力
安裝時(shí),壓縮力跟初始?jí)嚎s的程度和材料硬度有關(guān),圖示為每厘米密封周長(zhǎng)上的單位壓縮力和截面直徑間的關(guān)系,用以估算安裝O形圈時(shí)所需的總力大小。
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密封,應(yīng)使其內(nèi)徑等于或略小于溝槽的直徑d1。
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