|
垫圈/垫片/密封圈 |
|
| 按行业筛选 |
|
|
| 按产品筛选 |
|
|
| |
|
查看本类全部文章 |
| |
|
|
|
|
O型圈知识 |
|
|
newmaker |
|
一、概述
特点
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。
标准
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。
表1 O型圈标准一览表
| 标准 | O型圈截面直径W | 美国标准 AS 568
英国标准 BS 1516 | 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00 | | 日本标准 JIS B 2401 | 1.9 2.4 3.1 3.5 5.7 8.4 | 国际标准 ISO 3601/1
德国标准 DIN 3771/1
中国标准 GB 3452.1 | 1.8 2.65 3.55 5.30 7.00 | | 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 | | 美国标准AS 568（900系列） | 1.02 1.42 1.63 1.83 1.98
2.08 2.21 2.46 2.95 3.00 |
密封机理
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。
 
性能参数
| . | 静态密封 | 动态密封 | | 工作压力 | 无挡圈时，最高可达20MPa；
有挡圈时，最高可达40MPa；
用特殊挡圈时，最高可达200MPa。 | 无挡圈时，最高可达5MPa；
有挡圈时，较高压力。 | | 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。 | | 温度 | 一般场合：-30℃～+110℃；特殊橡胶：-60℃～+250℃；旋转场合：-30℃～+80℃ | | 介质 | 见《橡胶密封件原料特性表》。 |
二、O形密封圈选择应考虑的因素
1、工作介质和工作条件
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》。
2、密封形式
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。
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%。
三、影响密封性能的其它因素
1、O形圈的硬度
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。
2、挤出间隙
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。
3、压缩永久变形
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：
d = (b0-b2)/(b0-b1)*100%
式中：b0-原始厚度（即截面直径W）
b1-压缩状态下的厚度
b2-释放后的厚度
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%。表2 最大允许挤出间隙gmax
压力
MPa | O形圈截面直径W | | 1.78 | 2.62 | 3.53 | 5.33 | 7.00 | | 邵氏硬度A70 | ≤3.50 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | | ≤7.00 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | | ≤10.50 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | | 邵氏硬度A80 | | ≤3.50 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | | ≤7.00 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | | ≤10.50 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | | ≤14.00 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | | ≤17.50 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | | 邵氏硬度A90 | | ≤3.50 | 0.13 | 0.15 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | | ≤7.00 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | 0.18 | 0.20 | | ≤10.50 | 0.07 | 0.09 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | | ≤14.00 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | | ≤17.50 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 |
| ≤21.00 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | | ≤35.00 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | 0.04 |
※当压力超过5MPa时，建议使用挡圈。
※对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6。
4、预压缩量
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。
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。 
液压-气动-静密封预压缩允许范围 液压-动密封预压缩允许范围
 
气动-动密封预压缩允许范围 和材料有关的O形圈圆周方向的压缩力
5、拉伸与压缩
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%。
6、O形圈用作旋转轴密封
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。
7、安装压缩力
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。(end)
|
|
| 文章内容仅供参考
(投稿)
(2/1/2007) |
对 垫圈/垫片/密封圈 有何见解？请到 垫圈/垫片/密封圈论坛 畅所欲言吧！
|
