O形密封圈選擇應(yīng)考慮的因素

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所屬分類:密封圈
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一、O形密封圈選擇應(yīng)考慮的因素
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),對于軸用密封,應(yīng)使O形圈內(nèi)徑和被密封直徑d2間的偏差盡可能地小;對于孔用

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gmax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gmax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:
b0-b2
d=————-×100%
b0-b1
式中:b0-原始厚度(即截面直徑W)
b1-壓縮狀態(tài)下的厚度
b2-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
※ 對靜密封應(yīng)用場合,推薦配合為H7/g6。
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)初始壓縮量。對于不同的應(yīng)用場合,相對于截面直徑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%;對于軸用密封,O形圈最好延其周長方向受壓縮,最大允許周長壓縮量為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,從而改善了潤滑條件。
7、安裝壓縮力
安裝時(shí),壓縮力跟初始壓縮的程度和材料硬度有關(guān),圖示為每厘米密封周長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。

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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