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O形圈的设计应用
0形圈的使用参数
1、压缩率
压缩率W通常用下式表示:W=(do-h)/d,×
式中d2---O型圈在自由状态下的截面直径(mm)
h----0型圈槽底与被密封表面的距离(沟槽深度),即O型圈压缩后的截面高度(mm)
在选取O形圈的压缩率时,应从如下3方面考虑:
1.)要有足够的密封接触面积;
2.)摩擦力尽量小;
3.)尽量避免变形。
1.1压缩率
o型密封圈压缩率W的选择应考虑使用条件,静密封或动密封;静密封又可分为径向密封与轴向密封;径向密封的泄漏间隙是径向间隙,轴向密封的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压和受外压两种情况,内压增加的拉伸,外压降低O形圈的初始拉伸。上述不同形式的静密封,密封介质对O形圈的作用方向是不同的,所以预压力设计也不同。
对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。
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%;平面静密封装置取W=15%~30%。
2.对于动密封而言,可以分为三种情况;往复运动一般取W=10%~15%。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%。低摩擦运动用O型圈,为了减少摩擦阻力,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,允许的膨胀率为15%,**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。
1.2拉伸量
o型圈在装入密封沟槽后,一般都有一定的拉伸量。与压缩率一样,拉伸量的大小对O型圈的密封性能和和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O型圈安装困难,同时也会因截面直径d2发生变化而使压缩率降低,以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示:a=(d+d2)/(d1+d2)
式中d-----轴径(mm);d1----O形圈内径(mm)。
拉伸量的取值范围为1%-5%。如表一给出了O型圈拉伸量的推荐值,可根据轴径的大小,按表选限取O型圈的拉伸量。
0形密封圈(以下简称密封圈)密封是常用的一种密封方式,然而至关重要的是如何正确地选择密封圈和设计密封圈槽尺寸。
常规的方法是将密封圈套在宝塔上用游标卡尺测量外径,再确定其相应尺寸。
这种方法的弊端是:
(1)密封圈是弹性体,外径测量不准确;
(2)在设计新工具时,往往没有现成的密封圈,难以确定尺寸,其过盈量往往掌握不准。过盈量太大时密封圈易被剪切损坏,页脚内容精心整理
太小时又*失封。
0形圈的材料选用
O形圈材料选择主要考虑以下几点:
1)0形圈的工作状态是指O形圈用于静密封、动密封还是滑动密封。
2)机器的工作状态指机器处于连续工作还是断续工作,并考虑倒每次断续时间的长短,是否有冲击载荷作用在密封部位。
3)工作介质的情况工作介质是气体还是液体,并考虑其物理和化学性能。
4)工作压力压力大小,波动幅度和频率以及瞬时出现的压力等。
5)工作温度包括瞬时出现的温度以及冷热交替出现的温度。
6)价格与来源。
一般来说耐油用橡胶,耐天候和臭氧用氯丁橡胶,耐热用丙烯酸酯橡胶或氟橡胶,耐高压、耐磨用聚氨酯橡胶,耐寒同时又耐油用共聚氯醇橡胶等。
橡胶O型圈的存放及管理
密封件常作为备件方式贮存较长时间。为避免因外界因素而影响O形圈的物理和化学性能,使弹性体损坏,在贮存时应遵守以下一些规则:
a、贮存在干燥处。
b、温度在+5℃~+25℃之间,避免和热源直接接触;
c、O型圈应尽量避免阳光直射或放置在锅炉等高温热源附近以免促使O型圈老化;
d、O型圈在不使用的情况下尽量不要打开O型圈原包装,以免0型圈上附着有灰尘或混入异物可能造成O型圈损坏。
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