|
|
发表于 2009-11-28 15:24:51
|
显示全部楼层
来自： 中国山东济南
O形密封圈概述
" C8 P5 ?! A7 V( C1 U一、概述3 G8 l& w0 W5 p7 i- y- O" H
特点7 j8 N9 s8 d, D6 I
O形密封圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用在各种动、静密封场合。
% \) C6 @' G$ a) s" Z& t标准
$ h( q; r* w* j$ {) Q, \! h 大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准，其中美国标准（AS 568）、日本标准（JIS B 2401）、国际标准（ISO 3601/1）较为通用。
" N) g% ~8 Z$ @. m$ `: C表1 O型圈标准一览表- q+ O# r2 x, N, M- c) K6 q4 L
标准 O型圈截面直径W
' |1 A$ X1 s% B1 k+ _0 k7 Y: Q M( j0 E, @ f1 W$ S& \8 y
美国标准 AS 568+ e0 U( m; e% Z# {: ]% y! M/ e
英国标准 BS 1516 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00 6 k6 e) h! O. f
日本标准 JIS B 2401 1.9 2.4 3.1 3.5 5.7 8.4
8 p4 q, ~0 @* O( e" j2 J* n国际标准 ISO 3601/1
, K6 B5 ~( t( F V' ]德国标准 DIN 3771/1/ m5 |. O2 u4 P/ [9 G
中国标准 GB 3452.1 1.8 2.65 3.55 5.30 7.00 1 r; H9 S2 L$ i4 t8 i
优先的米制尺寸 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
# L' i9 D" b( e) c* b- y, L3.5 4.0 4.5 5.0 5.5" P8 a% x, |/ Y
6.0 7.0 8.0 10.0 12.0 , ?4 F l8 K- x
美国标准AS 568（900系列） 1.02 1.42 1.63 1.83 1.989 }3 d% X& a7 K4 W% Q, t3 \) [. ^
2.08 2.21 2.46 2.95 3.00 ( e. g+ s$ e# j! j% y" U
密封机理
! \3 g9 w% Q( B2 K O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。
6 |- x# x' j8 h4 g3 P4 D3 ^
* p: K$ ]9 T/ W0 s+ J8 n, ]9 j1 R性能参数
& D$ d- P# }: Y 静态密封 动态密封4 W- b5 i/ q* T# g* n' P
工作压力 无挡圈时，最高可达20MPa；5 G d, d, o+ S6 F- A
有挡圈时，最高可达40MPa；& V" i D7 Q X! y! Z5 h7 t
用特殊挡圈时，最高可达200MPa。 无挡圈时，最高可达5MPa；
0 g! h# U" L" n n有挡圈时，较高压力。; L8 f3 d% L: C! y) E
运动速度 最大往复速度可达0.5m/s，最大旋转速度可达2.0m/s。& w- ]+ k9 y- o: i$ L/ O2 k
温度 一般场合：-30℃～+110℃；特殊橡胶：-60℃～+250℃；旋转场合：-30℃～+80℃
6 z% i. B/ g3 q; [* I& w8 l* y+ Q介质 见《橡胶密封件原料特性表》。# E3 ?2 h* P M* w3 k" [0 i A5 T
二、O形密封圈选择应考虑的因素
; N5 b% L7 n: U. z$ w0 z, u! V& A, S* l1、工作介质和工作条件% n8 L8 i/ U+ Z" \1 a9 q
在具体选取O形圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还须综合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合，须考虑由于摩擦热引起的温升。不同的密封件材料，其物理性能和化学性能都不一样，见《橡胶密封件原料特性表》。
* H9 Q! m3 {! E7 R5 H/ P$ O; M' {1 ?2、密封形式4 f. `% a0 @3 [- j1 D9 Z1 G
按负载类型可分为静密封和动密封；按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封；按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。径向安装时，对于轴用密封，应使O形圈内径和被密封直径d2间的偏差尽可能地小；对于孔用密封，应使其内径等于或略小于沟槽的直径d1。7 O( u* t! a- b. u r
. c( F! q. A0 w
& s% z% K5 |9 v9 a0 ?, t9 }轴向安装时，要考虑压力方向。内部压力时，O形圈外径应比沟槽外径d3约大1～2%；外部压力时，应使O形圈内径比沟漕内径d4约小1～3%。! c" @/ G( p5 b V; m9 ?% Y7 S
^8 K+ p6 P& p* {
三、影响密封性能的其它因素+ w. R% i2 [- i/ F
1、O形圈的硬度' m& m h+ F% t9 o& v0 o
O形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O形圈的硬度决定了O形圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能满足大部分的使用条件，故如对密封材料不作特殊说明，一般提供邵氏A70的丁腈橡胶。) H: I6 t$ d' N! V0 v2 W
2、挤出间隙
) M* O! i7 [. B5 x% H7 w 最大允许挤出间隙gmax和系统压力，O形圈截面直径以及材料硬度有关。通常，工作压力越高，最大允许挤出间隙gmax取值越小。如果间隙g超过允许范围，就会导致O形圈挤出甚至损坏。
' h! [9 ~" [$ t3、压缩永久变形# `$ D7 S" e8 ?( D6 o
评定O形圈密封性能的另一指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下，作为弹性元件的O形圈，产生弹性变形，随着压力增大，也会出现永久的塑性变形。压缩永久变形d可由下式确定：# d6 |, Y2 }/ f
b0-b2
! b5 e, t( e- f( q$ m3 ud=————-×100%5 w% \9 a, j$ z" f
b0-b17 `2 E9 b& C" W0 `# x; P
式中：b0-原始厚度（即截面直径W）2 u4 |, y6 n7 R; z
b1-压缩状态下的厚度
2 q4 _) q( y/ B5 Q( n* h9 N5 B b2-释放后的厚度
1 Y6 V4 L/ ^7 @4 b6 z2 M. r' p/ [ 通常，为防止出现永久的塑性变形，O形圈允许的最大压缩量在静密封中约为30%，在动密封中约为20%。! |4 J4 A# m! e, G2 [/ t' {
表2 最大允许挤出间隙gmax$ S/ ^2 Z7 M5 t& D8 |/ Z
压力$ x+ Z$ A6 Q4 z+ x; V
MPa O形圈截面直径W 2 F# n# T4 k, u. Q) y
1.78 2.62 3.53 5.33 7.00
$ v, f; [7 E) [# p. ~邵氏硬度A70
. S o/ V& `' d/ V≤3.50 0.08 0.09 0.10 0.13 0.157 D; D1 `% M7 q# j. s2 ^ _
≤7.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.109 T6 A# A5 F* g8 @
≤10.50 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08$ p4 n; N5 y3 G" o2 l
邵氏硬度A80% N( X: E! ^. q
≤3.50 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20
& G5 m8 L- J* U) u≤7.00 0.08 0.09 0.10 0.13 0.15
+ @# w) J1 U9 U) a4 k C9 N≤10.50 0.05 0.07 0.08 0.09 0.102 z" c. A- h X, Q7 l5 B
≤14.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08. v# N8 |# g; `3 f, p: h) j" a# @
≤17.50 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04* ?. |1 F& u2 E6 F9 F% X R# p: L
邵氏硬度A90
+ }" i" e" ]2 ^" b0 O6 Y" @≤3.50 0.13 0.15 0.20 0.23 0.255 h+ X, `6 C! [3 i, u
≤7.00 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20; J. O) h: F, J7 U) z
≤10.50 0.07 0.09 0.10 0.13 0.153 p5 ]+ U4 G. |
≤14.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.10
5 F# V) n r0 ~3 _/ \≤17.50 0.04 0.05 0.07 0.08 0.09
6 e( ]8 A2 U3 N≤21.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08! M% Y! }4 o2 k/ i, m8 |2 r
≤35.00 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04
6 Q/ q$ [1 M) x# I2 _* D& S※ 当压力超过5MPa时，建议使用挡圈。; L$ ]0 }6 v- E& d
※ 对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6。
$ B. o+ g7 u4 W/ w 1 N* ^; D- a, h
4、预压缩量5 d/ ?6 a7 O5 A6 B% A: S1 |7 w
O形圈安装在沟槽里，为保证其密封性能，应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合，相对于截面直径W的预压缩量也不同。5 I4 G* _# ^) I1 G' \8 c% s
通常，在静密封中约为15%-30%，而在动密封中约为9%-25%。具体可参照下述图表选择。
* `4 _8 B1 Y4 v+ @& ] y
1 P9 d, u+ w# p5 g液压-气动-静密封1 @) b9 q( S3 B# f5 T5 V0 J4 L9 _* u
预压缩允许范围 4 |$ N6 G4 B3 G4 [3 ~. x' w. ?
液压-动密封/ V4 n# c; L0 N) ] M" d
预压缩允许范围 * A$ \' d; g! m4 u5 H6 \" }
7 E, H' m( |4 [, j
气动-动密封
( ?4 ?, w) A3 k* ]7 _预压缩允许范围 F2 v* |; ]" Y( E* C0 J
和材料有关的O形圈$ E' f3 ^7 o7 C: X
圆周方向的压缩力5 L9 y2 P6 b2 O6 u9 F' [; d
5、拉伸与压缩7 ~; J S2 x# l5 J+ l
将O形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致O形圈截面过度增大或减小，因为拉伸1%相应地. `& \6 Z a/ i4 _ [9 J
使截面直径W减小约0.5%。对于孔用密封，O形圈最好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为6%；对于轴用密封，O形圈最好延其周长方向受压缩，最大允许周长压缩量为3%。1 n9 M$ h% Q5 q5 q. p6 N
6、O形圈用作旋转轴密封
! P6 g* ? I2 F O形圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于0.5m/s时，O形圈选择可按正常设计标准；当圆周速度大于0.5m/s时，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈使其内径比起被它密封的轴径约大2%，上述现象就可以避免。密封圈在沟槽中安装后，导致密封圈受到径向压缩，O形圈圈在沟漕中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。
' Y7 e2 {/ L* W6 e! d: a5 F7、安装压缩力
# q+ n5 B& A% M2 g 安装时，压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关，图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系，用以估算安装O形圈时所需的总力大小。 |
|
楼主
发表于 2009-11-20 09:23:46
