一、O型圈拉伸与压缩
将O型圈安装在沟槽内时,O型圈要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大,将导致O型圈截面过度增大或减小,因为拉伸1%相应地使O型圈截面直径W减小约0.5%。对于孔用密封,O型圈最好处于拉伸状态,O型圈最大允许拉伸量为6%;对于轴用密封,O型圈最好延其周长方向受压缩,O型圈最大允许周长压缩量为3%。
将O型圈安装在沟槽内时,O型圈要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大,将导致O型圈截面过度增大或减小,因为拉伸1%相应地使O型圈截面直径W减小约0.5%。对于孔用密封,O型圈最好处于拉伸状态,O型圈最大允许拉伸量为6%;对于轴用密封,O型圈最好延其周长方向受压缩,O型圈最大允许周长压缩量为3%。
二、O型圈的密封形式
O型圈密封按负载类型可分为静密封和动密封;O型圈按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;O型圈按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。O型圈径向安装时,对于轴用密封,应使O型圈内径和被密封直径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。O型圈轴向安装时,要考虑压力方向。内部压力时,O型圈外径应比沟槽外径约大1~2%;外部压力时,应使O型圈内径比沟漕内径约小1~3%。
O型圈密封按负载类型可分为静密封和动密封;O型圈按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;O型圈按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。O型圈径向安装时,对于轴用密封,应使O型圈内径和被密封直径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。O型圈轴向安装时,要考虑压力方向。内部压力时,O型圈外径应比沟槽外径约大1~2%;外部压力时,应使O型圈内径比沟漕内径约小1~3%。
三、O型圈用作旋转轴密封
O型圈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型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O型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。O型密封圈在沟槽中安装后,导致O型密封圈受到径向压缩,O型圈在沟漕中形成微量波纹状,从而改善了润滑条件。
四、O型圈线径的选择
O型圈线径的选择在O型圈的使用中占据着非常重要的位置。若O型圈线径选择不当,轻则O型圈密封效果不佳;重则O型圈直接被“咬坏”,根本达不到O型圈密封的效果。通常情况,在压缩率一定的情况下,O型圈线径越大则永久变形越小,使用大线径的O型圈可得到稳定的密封效果。特别O型圈在作为动密封使用时,O型圈线径大具有防止拧扭的作用。
五、如何合理设计O型圈沟槽尺寸
沟槽中的O型圈在介质压力驱使下会发生变形,O型圈边缘部分会流入间隙位置达到O型圈密封功能。O型圈受到的压力越大,致使O型圈变形越大,则O型圈将获得更好的密封效果。在O型圈受到的压力超出其承受极限时,则O型圈会被挤入到间隙中,造成O型圈密封失效。为此O型圈沟槽设计时,必须合理搭配O型圈硬度、工作压力和间隙公差之间关系。并且在O型圈沟槽设计时,应使O型圈沟槽间隙尽可能小。实际作业中,不可避免地会遇到O型圈沟槽间隙较大,为避免O型圈被挤入到间隙中,应考虑选用抗挤出能力强和尺寸稳定性较好的材质做成O型圈,如聚氨酯材料O型圈。
O型圈硬度、工作压力、间隙公差之关系
O型圈-线径/硬度/压力之关系-间隙公差
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||||||||
|
硬度
|
35
|
70
|
105
|
140
|
175
|
210
|
350
|
SHOREA
|
KG/CM²
|
KG/CM²
|
KG/CM²
|
KG/CM²
|
KG/CM²
|
KG/CM²
|
KG/CM²
|
|
1.78
|
70
|
0.15
|
0.10
|
0.05
|
|
|
|
|
80
|
0.20
|
0.15
|
0.10
|
0.05
|
0.03
|
|
|
|
90
|
0.25
|
0.20
|
0.13
|
0.10
|
0.08
|
0.05
|
0.03
|
|
2.62
|
70
|
0.18
|
0.13
|
0.08
|
|
|
|
|
80
|
0.25
|
0.18
|
0.13
|
0.08
|
0.04
|
|
|
|
90
|
0.30
|
0.25
|
0.18
|
0.13
|
0.10
|
0.08
|
0.04
|
|
3.53
|
70
|
0.20
|
0.15
|
0.10
|
|
|
|
|
80
|
0.30
|
0.20
|
0.15
|
0.10
|
0.05
|
|
|
|
90
|
0.40
|
0.30
|
0.20
|
0.15
|
0.13
|
0.10
|
0.05
|
|
5.34
|
70
|
0.25
|
0.18
|
0.13
|
|
|
|
|
80
|
0.35
|
0.25
|
0.18
|
0.13
|
0.06
|
|
|
|
90
|
0.45
|
0.35
|
0.25
|
0.18
|
0.15
|
0.13
|
0.06
|
|
7.00
|
70
|
0.30
|
0.20
|
0.15
|
|
|
|
|
80
|
0.40
|
0.30
|
0.20
|
0.15
|
0.07
|
|
|
|
90
|
0.50
|
0.40
|
0.30
|
0.20
|
0.18
|
0.15
|
0.07
|