动密封用0形圈的作用o形圈在动密封中,其预密封效果和自密封作用与静密封一样。但由于杆运动时很*将流体带到o形圈和杆之间,因此情况比较复杂。
工作中,假设o形圈左侧作用着介质压力P(如右上图),若将0形圈与杆接触部位放大(如右下图),其接触表面实际是凹凸不平的,并非每一点都与金属表面接触。由于自封作用,0形圈对杆产生的接触压力大于P1而得到密封。
但当杆开始向右移动时,附着在杆上的介质被带到楔形狭缝(如右上图)。由于流体动压效应这部分介质的压力比P1大。当它大于0形圈对杆的接触力时,介质便挤入O形圈的个凹槽处(如右下图),杆继续向右移动时介质不断地进入下一个凹槽,介质便沿着杆运动的方向泄露。当杆向左运动时,由于赶运动方向与杆压力方向相反,故不易泄露。泄漏量是随着介质的粘度和杆的运动速度提高而增大的,还与0形圈的尺寸、工作压力等密切相关。
目前制造汽车橡胶密封条的主要原材料是三元乙丙橡胶。该材料具有较高的硫化速度、很好的挤出工艺性能、优异的耐臭氧及耐气候老化性能,在今后较长时间内仍是汽车橡胶密封条生产的橡胶。
作为主要的原材料,三元乙丙橡胶也在不断更新和发展。它具有优良的物理性能,又有可操作加工性能的新颖EPDM控制其分子中长链支化,使其硫化性能更好,提高挤出速度和产品的产量。
其他新型的热塑性弹性体、浇注型弹性体和混炼型弹性体等在汽车密封条中不断得到应用。例如,热塑性弹性体如三元乙丙烯胶/聚丙烯(EPDM/PP)热塑性弹性体,既具有弹性体的优良工程性能,又具有塑料的优良特性,并且比传统的部分交联热塑性弹性体有更优异的强度、高温力学性能、耐热性和耐油性等。
这些材料正在逐步取代**利用的EPDM制品。近年来国内EPDM/PP共混型热塑性弹性体的研究有所进展,目前已有EPDM乙烯/丙烯/二烯共聚物增韧改性料投放市场。而以EPDM为主体的动态硫化共混型EPDM/PP料仍须进口。
0形圈安装注意事项
1.导入角光滑无损伤;沟槽应光滑刺、损伤;锐边应倒圆。
2.沟槽内检修残余,如碎屑、脏物、外来颗粒应清洗彻底。
3.密封件和零件涂润滑脂或润滑油(要确保与密封件不兼容,建议用所密封的流体介质来润滑,不得使用含固体添加剂的润滑脂,如二硫化、硫化锌等)
4.使用无锐边的工具来安装
5.应保证O型圈不扭曲,使用工具保证正确定位
6.不得过量拉伸o型圈(惹安装有拉伸需求时,应选择伸长率合适的橡胶材质,以避免安装时拉断或过度拉伸而造成密封件弹性疲乏)
7.对于用密封条粘接成的o型圈,不得在连接处拉伸
8.当o型圈拉伸后,要通过螺纹、花键、键槽等时,要注意不要划伤o型圈,必要时制作工具。
传统方法是在二维零件图纸上进行设计,现在则是从整车的三维车体数据出发,通过CAD绘图造型来确定密封条的截面和几何形状、结构特点。从BENCHMARKING技术基准档案选取材料及其参数,通过CAE分析软件,如有限元FEM方法分析,模拟分析密封条的结构与受力变形行为,对变形过程进行理论分析。如设计不合理,结果不理想,可重新采用CAD设计。如果成功,则可用CAD模具工装的造型设计,再经CAM软件,用数控机床进行加工,然后制样,经调整,终完成产品的开发。