|
|
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
6 D% ?8 b% x; e1 c/ Z6 J" k% M一、概述
! m3 j9 C! h- n4 O' m特点 m! r* u0 ]& \) K/ w( d. G
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。, _- d3 ]0 q% k
标准
2 q4 d3 ?3 I% d; b 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。
/ v8 V* }- \% l1 Z9 g" \表1 O型圈标准一览表6 S/ X) \! q6 i! U& f
标准 O型圈截面直径W : G- G, Q4 f: G
7 Z6 B% ?3 m+ _
美国标准 AS 568( i6 ]7 O, C6 w' F$ k
英国标准 BS 1516 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00
. W1 V& w5 @) y: q日本标准 JIS B 2401 1.9 2.4 3.1 3.5 5.7 8.4
' N! {; | l% s2 B+ Q. i国际标准 ISO 3601/1# g6 T3 ^) `; e" P
德国标准 DIN 3771/1! o# d! ?. ^! I+ n# g+ F. K4 B
中国标准 GB 3452.1 1.8 2.65 3.55 5.30 7.00
+ j: T$ q2 l4 g优先的米制尺寸 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0% F* ^6 \1 J, _9 {9 v/ \
3.5 4.0 4.5 5.0 5.51 @0 Q1 A5 i m6 j
6.0 7.0 8.0 10.0 12.0
9 j+ ~' {" `. S/ ~美国标准AS 568（900系列） 1.02 1.42 1.63 1.83 1.981 q7 v7 t6 {9 Q5 \4 n6 T1 a& X: Z& h
2.08 2.21 2.46 2.95 3.00 2 i3 V& y& h$ A" U1 V( O2 r4 V
密封机理2 G' F+ H5 Z2 U4 b
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。
. o" A* j i* `6 J , _! [( b' f+ b2 m2 B* ?( K
性能参数
+ ^& z9 Y% e2 D. d6 h4 U/ L 静态密封 动态密封' h) _! L; H# z G8 ] p/ _6 L
工作压力 无挡圈时，最高可达20MPa；4 @4 ~8 |2 t& d$ W
有挡圈时，最高可达40MPa；
# B. t# q5 ~( D用特殊挡圈时，最高可达200MPa。 无挡圈时，最高可达5MPa；
9 L: m6 k5 r+ g) `5 G% v; L& ]' N- F有挡圈时，较高压力。
& L9 F+ z. D& c: w7 k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。5 V7 m$ M9 s& I# g
温度 一般场合：-30℃～+110℃；特殊橡胶：-60℃～+250℃；旋转场合：-30℃～+80℃
- r: o2 U: ~ }介质 见《橡胶密封件原料特性表》。/ u( P; h# V. P! n# Z, k1 ?, O' d
二、O形密封圈选择应考虑的因素; o& ?) e$ n5 j) q
1、工作介质和工作条件
" s/ F5 Z4 q8 @; h. G( j 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》。
& O" m' \' c3 {- @3 d7 ^2、密封形式" w# L6 C7 ~: V
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。
4 A# X3 o& i G) b- }) a
^3 w4 j/ l0 h/ V( s2 }" L
6 C% V3 a0 g# u' [9 S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# V% Z8 u7 R7 L. c0 x
9 p8 [, M9 V& \- e% z" {
三、影响密封性能的其它因素
, _* W) U8 F9 _ c, I5 A" D: B1、O形圈的硬度* C) S+ b5 e! y- L0 h' [8 @
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。
3 N' f; L8 M6 V% D/ a+ [% A1 d8 X2、挤出间隙
* [3 h+ N0 X& d% p/ }+ o 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。
' C! c5 K f0 B8 _) t- H9 d6 t# F/ Y3、压缩永久变形! z( T3 T% }, _0 M% p ^: z$ \, g* X
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：
: e/ S* E5 @! S3 E; L0 S% W0 l b0-b2% N0 N1 x W* q) T, o
d=————-×100%3 d, L4 b' c% O' }8 x+ [! b
b0-b1
& I3 o3 }: ?/ A$ P9 A. W; w. ?$ \式中：b0-原始厚度（即截面直径W）# S! T& O5 m6 v9 i( A1 \ G. N3 Z* f }
b1-压缩状态下的厚度! k2 w/ ^: h( @7 e& h
b2-释放后的厚度
/ m4 T- \2 }9 |4 f 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%。) \1 H" z. O; `+ x
表2 最大允许挤出间隙gmax+ `# J; c( A- m ?0 [, \; j
压力- I0 Q2 Y4 A, Q7 n
MPa O形圈截面直径W
i1 Y: F- Z6 z4 K0 j 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00+ W. B7 X, W |8 x9 J9 A- ^: {" e- q
邵氏硬度A70
6 g( U+ h) v/ N≤3.50 0.08 0.09 0.10 0.13 0.15
' S% M: B# W' K% A; t3 U! N≤7.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.10
5 {/ i" v, X3 ]: a1 C1 S( _≤10.50 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08
% ?3 k8 Y5 @3 l7 ?0 X% `邵氏硬度A80
$ ?, C+ O, T7 e) s* Q# l≤3.50 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20, H7 _) P) D: Z- _
≤7.00 0.08 0.09 0.10 0.13 0.15
) d' H8 l, E2 X≤10.50 0.05 0.07 0.08 0.09 0.10! @+ Z6 ]& F7 E$ k- w8 S& D& u
≤14.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08) U) @: c# F8 T- `( P2 N8 z
≤17.50 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04( Z9 |( Z6 w. f1 z$ s
邵氏硬度A903 s& C" i7 @" P& K: \
≤3.50 0.13 0.15 0.20 0.23 0.25
% h7 E' S% {( a% p$ |5 c! _≤7.00 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20
$ l( O* _% ~. }5 S≤10.50 0.07 0.09 0.10 0.13 0.15, {, x4 |! {1 T4 J
≤14.00 0.05 0.07 0.08 0.09 0.10
# g! c2 ~! Y+ c( n; O- g$ f2 W≤17.50 0.04 0.05 0.07 0.08 0.098 R! D$ n8 [9 Q, l, P( s) |* V
≤21.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08
! t( I8 p) H! H7 [≤35.00 0.02 0.03 0.03 0.04 0.04$ h& b: O! K, P/ H. V: A% z
※ 当压力超过5MPa时，建议使用挡圈。! u: y9 }0 ^) ^
※ 对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6。! k) M3 P" ?. f
k& ?3 j8 r7 x
4、预压缩量
9 v/ L* @' E% m7 D! V# _% W" e 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。% D. x) ?8 i! v) Y' C
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。
5 L s& D9 Z3 N9 S8 e( s 6 {. @- _6 T) g3 a8 E4 E5 P3 _
液压-气动-静密封
3 k8 z: K6 `; b# P. k# D/ c O预压缩允许范围 3 W7 h1 P! V9 |
液压-动密封" P& U4 ?. x. U% e
预压缩允许范围 . k" f+ z( W1 k* ?
- k6 s$ U' S: O+ j/ z9 J
气动-动密封
3 r: _* W4 G7 m! j预压缩允许范围 0 T0 E& w \% t: z3 I$ _
和材料有关的O形圈3 I9 U/ ?/ z7 X3 h( u0 T$ a
圆周方向的压缩力
]; e! A T+ Y5、拉伸与压缩
# n7 I: f" I! \6 G# l: [0 D" R 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# }' c0 G1 I/ m- O8 \- @
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%。
8 a7 `7 i4 ~8 ~+ \6、O形圈用作旋转轴密封
$ ] d0 }- c0 @6 S, r) p 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。 b6 K7 D' R6 b; Z: ]: G1 T( o1 H! Q
7、安装压缩力4 O0 W5 x" y; |
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
