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O形圈設(shè)計知識大全
Time:2022-08-08
一、O形橡膠密封圈是一種斷面形狀為圓形的密封元件,它廣泛用于多種機械設(shè)備中,在一定溫度、壓力及不同的液體或氣體介質(zhì)中起到密封作用,與其它密封圈相比,具有如下的優(yōu)越性能:
①、密封部位結(jié)構(gòu)簡單,安裝部位緊湊,而且重量較輕。
②、有自密封作用,往往只用一個密封件便能完成密封效果。
③、密封性能好,用作固定密封時幾乎沒有泄漏,用作運動密封時,只在速度較高時才有些泄漏。
④、運動摩擦阻力很小,對于壓力交變的場合也能適應(yīng)。
⑤、尺寸和溝槽已標(biāo)準(zhǔn)化,成本低,產(chǎn)品易得,便于使用和外購。
與其它密封圈相比,也存在下列三個問題:
①、起動時的摩擦阻力大。
②、用作氣動裝置的密封時,必須加潤滑油,防止磨損。
③、對偶合配件,如運動面、溝槽、間隙等的加工尺寸及精度要求很嚴(yán)。
O形橡膠密封圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理
因為O形橡膠密封圈是安裝在各種溝槽中使用,現(xiàn)將安裝溝槽情況列于表4-1-3。

壓力與密封間隙
O形橡膠密封圈一般是由壓縮所產(chǎn)生的回彈來進行密封的,但隨著壓力的增加,其被擠入密封濁隙而產(chǎn)生形狀變化,如圖4-1

為了使O形橡膠密封圈具有良好的密封作用和延長使用壽命,必須使O形橡膠密封圈的安裝溝槽和密封部位的間隙設(shè)計恰當(dāng),當(dāng)間隙過大時O形橡膠密封圈在油壓的作用下擠間隙,造成損傷,從而引起漏損。當(dāng)工作壓力小于9.8Mpa時一般不設(shè)計擋圈,當(dāng)壓力大于9.8Mpa時O形橡膠密封圈承壓面易被擠出,應(yīng)加擋圈;若單向受壓,在承壓面設(shè)置一個擋圈,若是雙向受壓則要設(shè)置二個擋圈,如圖4-2

O型圈執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

O型圈的硬度與溝槽最大間隙及工作壓力關(guān)系
密封間隙的大小與壓力等級、橡膠硬度及O形橡膠密封圈斷面的直徑相關(guān)情況,見下表:

活塞桿密封中溝槽深度

缸孔密封時溝槽的深度

徑向密封溝槽的深度


一般徑向密封溝槽寬度; 見表4-1-5

不同截面O形橡膠密封圈軸向溝槽寬度和深度
軸向密封溝槽寬度和深度;軸向密封溝槽寬度和深度見表4-1-8

O型圈橡膠材料的硬度與工作壓力的關(guān)系
在橡膠材料標(biāo)準(zhǔn)中,以硬度和壓縮永久變形兩項性能最為主重。選擇壓縮變形較小的橡膠材料對密封性能是有利的,而硬度對于O形橡膠密封圈耐壓和抗擠又是至關(guān)重要的。根據(jù)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和實踐經(jīng)驗,橡膠在規(guī)定溫度下的壓縮永久變形最大不超過50%。而橡膠的硬度與密封工作壓力密切相關(guān),壓力越高,硬度也是越高;參見表4-1-11

注:旋轉(zhuǎn)運動工作壓力一般不超過0.4 Mpa,硬度選擇在(70±5)度;超出0.4 Mpa則按特殊密封裝置設(shè)計。
溝槽的光潔度要求
溝槽的光潔度、溝槽接觸表面的粗糙度對密封效果和耐久性有很大影響。
密封溝槽的各配合偶件表面光潔度

溝槽與壓縮量
固定密封用O形橡膠密封圈的壓縮率,一般情況下選用15~25%(此數(shù)據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)),運動密封如往復(fù)運動情況下壓縮率選用10~12%,旋轉(zhuǎn)運動下一般取3~5%的壓縮率,常用O形橡膠密封圈壓縮量與溝槽尺寸見表4-1-9