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O型圈的概述與密封原理

文章出處: 人氣:147 發表時間:08-23 16:01

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  稱為O型圈橡膠圈是圓形橡膠圈的圓形形狀。O型圈是用于最廣泛密封的液壓,氣動系統。O型圈具有良好的密封性能,可用于靜密封,也可用于動態密封;不僅可以單獨使用,還可以組合密封裝置的許多基本組件。其使用范圍廣泛,如果材料選擇正確,可以滿足各種媒體和各種運動條件。

  O型圈是擠壓型密封,擠壓式密封的基本工作原理是依靠密封的彈性變形,接觸面由接觸壓力引起,接觸壓力大于密封介質的壓力,不發生泄漏,反之亦然。

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  O形圈是典型的擠壓密封。O型圈直徑的壓縮比和拉伸量是密封件的主要設計,密封性能和使用壽命很重要。O型圈具有良好的密封效果,主要取決于O型圈尺寸和槽尺寸的正確匹配,形成合理的密封和壓縮量。

  2.1、壓縮率

  壓縮比W通常由下式表示:

  W=(d0-h)/d0×100%

  其中d0-----O形圈在自由狀態下的截面直徑(mm);

  H------O型槽底與密封面的距離(槽深),即O型圈壓縮后的橫截面高度(mm)

  在選擇O型圈壓縮率時,應從以下三個方面考慮:

  應有足夠的密封接觸面積;

  2.摩擦力盡可能小;

  3.盡量避免永久變形。

  從這些因素來看,并不難發現它們之間存在矛盾。壓縮率可以是較大的接觸壓力,但壓縮比過大無疑會增加滑動摩擦和永久形狀。而壓縮比太小可能是由于同軸同軸凹槽的密封誤差和O形圈誤差不符合要求,部分損失的壓縮量造成的泄漏。因此,在選擇O型圈壓縮率時,我們必須權衡各種因素。一般靜密封壓縮率大于動態密封,但其極限值應小于25%,否則壓應力顯著松動,會產生過度的永久變形,特別是在高溫條件下。

  O型圈壓縮比選擇應考慮使用條件,靜密封或動態密封;靜密封可分為徑向密封和軸向密封;徑向密封(或圓柱形靜密封)泄漏間隙為徑向間隙,軸向密封(或平面靜密封)的泄漏間隙為軸向間隙。軸向密封根據壓力介質對O型圈內徑或外徑以及內部壓力和外部壓力兩種情況,內部壓力增加拉伸,外部壓力降低初始O形環拉伸。不同形式的靜密封,密封介質在O型圈方向上是不同的,因此預壓設計也不同。動態密封是為了區分往復運動密封或旋轉運動密封。

  1.靜密封:圓柱形靜密封裝置和往復式密封裝置,一般取W=10%?15%;平面靜密封裝置W=15%?30%。

  2.對于動密封而言,可以分為三種情況;往復運動一般取W=10%~15%。旋轉運動密封在選取壓縮率時必須要考慮焦耳熱效應,一般來說,旋轉運動用O形圈的內徑要比軸徑大3%-5%,外徑的壓縮率W=3%-8%。低摩擦運動用O型圈,為了減少摩擦阻力,一般均選取較小的壓縮率,即W=5%-8%,此外,還要考慮到介質和溫度引起的橡膠材料膨脹。通常在給定的壓縮變形之外,允許的最大膨脹率為15%,超過這一范圍說明材料選用不合適,應改用其他材料的O形圈,或對給定的壓縮變形率予以修正。

  2.2拉伸量

  O型圈在裝入密封溝槽后,一般都有一定的拉伸量。與壓縮率一樣,拉伸量的大小對O型圈的密封性能和和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會導致O型圈安裝困難,同時也會因截面直徑d0發生變化而使壓縮率降低,以致引起泄漏。

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