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O型圈的概述与密封原理

2016-06-27 19:03:48 新乡胜阳橡塑公司 阅读
各种O形圈橡胶材料的硬度与工作压力的关系 硬度(邵氏A)/ 度 50±5 60±5 70±5 80±5 90±5 工作压力静密封/Mpa               ≤ 0.5 1 10 20 50 工作压力(往复运动,往复速度≤0.2m/s)/Mpa 0.5 1 8 16 24   注:旋转运动工作压力一般不超过0.4 Mpa,硬度选择在(70±5)度;超出0.4 Mpa则按特殊密封装置设计。 日本JISB 2406-1991 推荐的O形圈密封的最大间隙/ mm 工作压力/MPa 硬度(邵氏A)/度 ≤0.4 4.0~6.3 6.3~10 10~16 16~25 70 0.35 0.30 0.15 0.07 0.03 90 0.65 0.60 0.50 0.30 0.17 美国SAEJ120A-1968 推荐的O形圈的最大封间隙值/mm 硬度(邵氏A) /度 工作压力/MPa 70 80 90 0 0.254 0.254 0.254 1.72 0.254 0.254 0.254 3.45 0.203 0.254 0.254 6.89 0.127 0.203 0.254 10.34 0.076 0.127 0.203 13.79 0.102 0.127 20.68 0.076 0.102 34.47 0.076   O 形圈的截面直径和轴的转速关系 转速/m/s O形圈截面直径/mm 转速/m/s O形圈截面直径/mm 2.03 3.53 7.62 1.78 3.05 2.62 NBR 胶料硬度与耐压能力之间的关系 硬度(邵氏A)/ 度 拉伸强度/ MPa 伸长率/% 适用压力范围/ MPa 80 22 400 2 85 27 306 20 90 25 120 50 (四)密封沟槽的形状 安装O形圈的各种沟槽形状 沟槽形状 名   称 应                     用 矩形沟槽 这是一种既适于运动密封,也适于固定密封的常用的沟槽形式。 V形沟槽 只适用于固定密封。若用作运动密封,则磨擦阻力很大,易挤进间隙,造成损伤。 半圆形沟槽 可用于旋转密封,但一般不用。 燕尾形沟槽(梯形沟槽) 用于磨擦力要求很低有场合。因沟槽加工费高,一般不采用。 三角形沟槽 推荐用于固定密封的场合。   O 形橡胶密封沟槽各配合偶件的表面光洁度 表         面 应   用   场   合 压   力   状   况 表 面 光 洁 度 沟槽的底面和侧面 密态密封 非交变和无脉冲 R a 3.2μm 交变或脉冲 R a 1.6μm 动态密封 非交变和无脉冲 配合表面 密态密封 非交变和无脉冲 R a 1.6μm 交变或脉冲 R a 0.8μm 动态密封 R a 0.4μm 注:沟槽的光洁度、沟槽接触的表面粗糙度对密封效果和耐久性有很大的影响 (五)配合沟槽与密封圈尺寸参数 密封用沟槽尺寸及压缩量 O形圈断面尺寸公差 1.9±0.08 2.4±0.08 3.1±0.10 3.5±0.10 5.7±0.15 8.6±0.16 轴向固定密封 压 缩 量 0.60~0.40 0.70~0.50 0.85~0.55 0.90~0.65 1.3~0.9 1.6~1.0 沟槽尺寸 a 1.3~1.5 1.7~1.9 2.25~2.55 2.60~2.85 4.40~4.80 7.00~2.60 b 2.5 3.2 4.2 4.7 7.5 11.2 R≤ 0.4 0.7 0.8 运    动    用        压 缩 量 0.47~0.28 0.47~0.27 0.54~0.30 0.60~0.32 0.85~0.45 1.06~0.68 沟 槽 尺 寸 a 1.43~1.62 1.93~2.13 2.65~2.80 2.90~3.18 4.85~5.25 7.54~7.92 b 不加挡圈 2.5 3.2 4.2 4.7 7.5 11.2 加一个挡圈 3.9 4.4 5.2 6.0 9.0 13.2 加二个挡圈 5.4 6.0 7.0 7.8 11.5 17.2 R≤ 0.4 0.7 0.8 注:   a表示沟槽的高度;   b表示沟槽的宽度;     R表示沟槽的倒角处 (六)O型圈的使用安装与泄漏  5.1 O型圈的使用   O型圈在多种液压、气动件管接头、圆筒面及法兰面等结合处被广泛使用。对于在运动过程中使用的O型圈,当工作压力大于9.8Mpa时,如单向受压,就在O型圈受压力方向的另一侧设置一个挡圈;如双向受压,则在O型圈两侧各放一个挡圈。为了减小摩擦力,也可采用楔型挡圈。当压力液体从左方施加作用时,右方挡圈被推起,左方挡圈不与被密封表面接触,因此摩擦力减小。总的来说,采用挡圈会增大密封装置的摩擦力,而楔型挡圈对减小这种摩擦力具有十分重要的意义。对于固定用的O型圈,当工作压力大于32Mpa时,也需要使用挡圈。 O 形橡胶密圈的橡胶硬度与沟槽最大间隙及工作压力关系 工作压力,MPa ≤3.5 3.5~7.0 7.0~10.3 10.3~13.7 13.7~20.6 最大间隙(C) 硬度(邵氏A)70 0.20 0.125 0.075 0.05 0.02 最大间隙(C) 硬度(邵氏A)80 0.35 0.30 0.25 0.20 0.125 O 形橡胶密封圈在不同压力下挤入间隙的情况                                    5.2   O型圈的安装    O型圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。泄漏问题往往是因为安装不良而造成的。           安装过程中不允许出现O型圈被划伤和位置安装不正,以及O型圈被扭曲等情况。装配前,密封沟槽、密封配合面必须严格清洗;同时对O型圈装配中要通过的表面涂敷润滑脂。   为了防止O型圈在安装时被尖角和螺纹等锐边切伤或划伤,应在安装的轴端和孔端留有15º~30º的引入角。当O型圈需通过外螺纹时,应使用专用的薄壁金属导套,套住外螺纹;如果O型圈需通过孔口时,应使孔口倒成相应的斜角形状,以防O型圈被划伤。坡口的斜角一般为a=120º~140º   O 形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见 常见疵病 产     生     原     因 改     进     意     见 泄   漏 1、   安装时损坏即配偶件的棱角过孔时划伤; 2、压缩量过小; 1、安装时将壳体的端部加工为倒角,以保证安装时O形橡胶密封圈不受剪切而损坏; 2、适当的增加压缩量; 大 泄 漏 1、   O形橡胶密封圈失去弹性; 2、   O形橡胶密封圈表面遭受严重磨擦损坏; 3、   O形橡胶密封圈过度收缩; 4、   O形橡胶密封圈受密封介质腐蚀、溶胀; 5、   间隙值过大,O形橡胶密封圈被挤出; 6、   O形橡胶密封圈断面直径单边粗细不一致,造成运动时扭曲破坏; 1、   提高O形橡胶密封圈材料性能,延长使用使用寿命; 2、   适当提高O形橡胶密封圈胶料硬度,减少磨擦系数; 3、   动态使用时,O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大; 4、   提高O形橡胶密封圈胶料的耐油性; 5、   减小间隙值 6、   加强O形橡胶密封圈模型的尺寸控制和产品检验; O形橡胶密封圈早期损坏 1、   O形橡胶密封圈过度拉伸,过早发生断裂 2、   安装时损坏 3、   压缩量过大,严重磨擦或剪切 4、   选用O形橡胶密封圈或沟槽尺寸不妥 1、   动态使用时,O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大; 2、   安装时才用金属导套 3、   减小压缩量; 4、   正确选用O形橡胶密封圈和沟槽的配合 低温泄漏 O形橡胶密封圈在低温下失去弹性 提高O形橡胶密封圈胶料的耐寒性 过度磨擦 1、   压缩量过大; 2、   O形橡胶密封圈溢出或耐油差,过度溶胀; 1、   减少压缩量或矫正沟槽尺寸提高金属表面的光洁度 2、   采用挡圈防止O形橡胶密封圈溢出或提高O形橡胶密封圈材料的耐油性; (七)胶料物理机械性能 O 形橡胶密封圈胶料物理机械性能 性       能 A         组 B       组 硬度(邵氏A) 拉伸强度, MPa         ≥ 扯断伸长率,     % ≥ 60±5 9 300 70±5 11 220 80±5 11 150 88 +5-4 10 100 60±5 9 300 70±5 11 220 80±5 11 150 88 +5-4 10 100 压缩永久变形, % ≤ 100℃×24h 125℃×24h 35 - 35 - 35 - 35 - - 40 - 40 - 40 - 40 执 空 气 老 化 试 验 硬度变化: 100℃×24h≤ 125℃×24h≤ +10 - +10 - +10 - +10 - - +10 - +10 - +10 - +10 拉伸强度变化率,%≤ 100℃×24h 125℃×24h -15 - -15 - -20 - -20 - - -15 - -15 - -20 - -20 扯断伸长变化率,%≤ 100℃×24h 125℃×24h -35 - -35 - -35 - -35 - - -40 - -35 - -35 - -40 耐 液 体 试 验 1号标准油(100℃×24h) 硬度变化 体积变化率,% -3,+7 -7,+6 -3,+7 -7,+6 -3,+7 -7,+6 -3,+7 -7,+6 - - - - - - - - 3号标准油(100℃×24h) 硬度变化 体积变化率,% -10,0 0,+15 -10,0 0,+15 -10,0 0,+15 -10,0 0,+15 - - - - - - - - 1号标准油(125℃×24h) 硬度变化 体积变化率,% - - - - - - - - -5,+10 -8,+6 -5,+10 -8,+6 -5,+10 -8,+6 -5,+10 -8,+6 3号标准油(125℃×24h) 硬度变化 体积变化率,% - - - - - - - - -15,0 0,+20 -15,0 0,+20 -15,0 0,+20 -15,0 0,+20 脆性温度, ℃≤ -40 -40 -40 -40 -30 -30 -30 -30 (八)执行标准 标       准 O型橡胶截面直径   W 美国标准 AS 568 1.78     2.62     3.53     5.33     7.00 英国标准 BS 1516 日本标准 JIS B2401 1.90     2.4       3.1       3.5       5.7       8.4 国际标准 ISO 3601/1 1.8     2.65     3.55   5.30   7.00 德国标准 DIN 3771/1 中国标准 GB 3452.1 优先的米制尺寸 1.0       1.5       2.0       2.5       3.0 3.5       4.0       4.5       5.0       5.5 6.0       7.0       8.0       10.0     12.0                          

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