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文檔簡介
1、O型密封圈選用知識2008-10-31 18:04O型密封圈1、造價(jià)低、使用方便。因可對彈性體材料進(jìn)行廣泛的選擇,所以適用范圍很廣。2、O型圈的尺寸是用其內(nèi)徑(直徑)d1和截面直徑d2來定義的。截面直徑約為0.35到12mm,而內(nèi)徑可達(dá)5000mm。3、壓力作用下,O型圈的性狀和具有高表面張力的液體相仿,壓力會均勻地向各個(gè)方向傳遞。4、主要應(yīng)用: 徑向靜密封:例如襯套、封蓋、導(dǎo)管、缸。 軸向靜密封:例如法蘭、平板、頂蓋。 動密封情況:推薦用于中等使用工況,要受到其密封的速度和壓力的限制:
2、 密封往復(fù)運(yùn)動的活塞、活塞桿、柱塞等
3、 密封在傳動軸、主軸、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)桿等上慢速的擺動、轉(zhuǎn)動或螺旋運(yùn)動5、技術(shù)數(shù)據(jù) 工作壓力 靜密封:無擋圈時(shí),可達(dá)5MPa;有擋圈時(shí),可達(dá)40MPa;有特殊擋圈時(shí),可達(dá)200MPa。注意允許的擠出間隙值。 動密封:無擋圈時(shí),往復(fù)運(yùn)動可達(dá)5MPa;有擋圈時(shí)壓力可更高。 速度
4、 往復(fù)運(yùn)動,可達(dá)0.5m/s 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,可達(dá)2.0m/s 溫度 取決于復(fù)合物的耐介質(zhì)性 一般場合:-30到+110攝氏度 特殊橡膠:-60到+316攝氏度 &
5、#160; 旋轉(zhuǎn)場合:-30到+80攝氏度 確定應(yīng)用范圍時(shí),必須考慮到峰值溫度、連續(xù)工作溫度以及運(yùn)行周期。在旋轉(zhuǎn)場合,必須考慮由于摩擦熱引起的溫升。6、復(fù)合物 硬度值及其允差通常是以DIN 53505/ASTMD2240在軟件上進(jìn)行的測量為依據(jù)的,用劭氏A來表示。 在產(chǎn)品上的硬度測量是在IRHD(國際橡膠硬度計(jì))上進(jìn)行的。小于2mm的截面上的測量是不允許的。7、設(shè)計(jì)建議選擇O型圈尺寸: 所選的截面直徑應(yīng)和O型圈的內(nèi)徑有恰當(dāng)?shù)谋壤ê螢楹线m?)
6、; 考慮到公差的因素,有疑問的時(shí)候,推薦使用下一個(gè)較大的截面(提供了一個(gè)系列供選擇),特別是動密封的場合。 壓縮永久變形:CS=(h0-h2)/(h0-h1)*100% 其中h0為原始高度(截面直徑),h1為壓縮狀態(tài)下的高度,h2為釋放后的高度。初始壓縮: 作用:實(shí)現(xiàn)初始密封;補(bǔ)償制造公差;保證一定限度的摩擦力;補(bǔ)償壓縮變形;補(bǔ)償磨損。 選擇:動密封選擇6-20%d2;靜密封選擇15-30%d2。考慮O型圈和溝槽的公差,對液壓應(yīng)用場合,最小值規(guī)定為6%,在氣動應(yīng)用場合規(guī)定為2%。壓縮力:
7、 隨初始壓縮和劭氏硬度而變。拉伸-壓縮: 在徑向密封的結(jié)構(gòu)中,在內(nèi)溝槽-“外周密封”-的O型圈將受到拉伸,且超過溝槽的直徑。在安裝狀態(tài)的最大拉伸量為6%。外溝槽-“內(nèi)周密封”-的O型圈最好沿其周長受壓縮。在安裝狀態(tài)的最大周長壓縮量為3%。超過這些數(shù)值將導(dǎo)致O型圈截面過渡增大或減小。拉伸1%相應(yīng)地使界面(d2)減小約0.05%。8、安裝辦法 不應(yīng)將O型圈通過尖邊或孔口;滑移運(yùn)動長時(shí),密封座必須開凹槽;盡量使O型圈在安裝的時(shí)候需要移動的距離小。 徑向安裝(
8、靜密封和動密封) 內(nèi)周密封:選擇O型圈的尺寸,使其內(nèi)徑d1和被密封的直徑之間的偏差盡可能??; 外周密封:選擇O型圈的尺寸,使其內(nèi)徑d1等于或略小于溝槽的直徑。 軸向安裝(靜密封) 選擇O型圈尺寸時(shí)要考慮到壓力的方向。內(nèi)部壓力時(shí),應(yīng)選擇得比溝槽外徑約大1-2%;外部壓力時(shí),應(yīng)選擇得比溝槽內(nèi)徑約小1-3%。 旋轉(zhuǎn)軸密封運(yùn)行周期較短的場合 密封原理:一個(gè)拉長的橡膠圈受熱后會收縮(焦耳效應(yīng)
9、)。圓周速度低于0.5m/s時(shí),此效應(yīng)可忽略。 選擇密封圈時(shí)使其內(nèi)徑比被密封的軸徑約大2-5%。 可以使用特殊的復(fù)合物,如劭氏80,具有高耐磨性和低摩擦性能,復(fù)合物號N8006的特殊填充的丁腈橡膠。 也可以使用星型密封圈。9、溝槽設(shè)計(jì) 矩形溝槽:所有新設(shè)計(jì)最好采用矩形溝槽。也可用傾斜側(cè)面(<5%)的溝槽設(shè)計(jì)。如使用擋圈,就必須采用垂直側(cè)面??紤]O型圈的允許膨脹值,動密封中為8%,靜密封中為15%。 三角溝槽:常
10、用于法蘭和端蓋密封。缺點(diǎn)是制造困難,留供O型圈的膨脹空間很小,設(shè)計(jì)時(shí)要嚴(yán)格考慮尺寸。 梯形溝槽:僅在特殊場合使用,例如在為了保持住O型圈的頂部安裝的場合。僅推薦用于O型圈界面直徑大于2.5mm的場合。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)。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的丁晴密封都能滿足大部分的使用條件,故對密封材料不作特殊說明,一般提供邵氏A70的丁晴橡膠。 2)擠出間隙
11、; 最大允許擠出間隙gmax和系統(tǒng)壓力、O形圈截面直徑以及和材料的硬度有關(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,就會導(dǎo)致O形圈被擠出損壞。最大允許擠出間隙gmax壓力 MPa O形圈截面直徑W 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00邵氏硬度A703.
12、50 0.08 0.09 0.10 0.13 0.157.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.1010.50
13、60; 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08邵氏硬度A803.50 0.10 0.13 0.15 0.18 0.207.00
14、160; 0.08 0.09 0.10 0.13 0.1510.50 0.05 0.07 0.08 0.09 0.1014.00
15、0.03 0.04 0.05 0.07 0.0817.50 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04邵氏硬度A903.50 0.13
16、 0.15 0.20 0.23 0.257.00 0.10 0.13 0.15 0.18 0.2010.50 0.07
17、; 0.09 0.10 0.13 0.1514.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.1017.50 0.04
18、60;0.05 0.07 0.08 0.0921.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.0835.00 0.02 0.03
19、60; 0.03 0.04 0.04注:1、當(dāng)壓力超過5MPa時(shí),建議使用擋圈; 2、對靜密封應(yīng)用場合,推薦配合為H7/g6。 3)壓縮永久變形 評定O形圈密封性能的另一指標(biāo),即該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,會出現(xiàn)永久的塑性變形。壓縮永久變形d可由下式確定: 式中:b0-原始厚度(截面直徑W)
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