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O型圈设计几个参考原则

发布时间:2016-05-10 15:09:57

1)压缩率

  压缩率W通常用下式表示:

  W= (do-h)/do%

  式中 do——O型圈在自由状态下的截面直径(mm)

  h ——O型圈槽底与被密封表面的距离,即压缩后的截面高度(mm)。

  在选取压缩率时,以下三个方面的因素应给以重视,

  a.要有足够的密封接触面积 b.摩擦力尽量小 c.尽量避免永久变形。

  一般静密封压缩率大于动密封,但其极值应小于30%。

  1.1)静密封:圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样,一般取W=10%~15%;平面密封装置取W=15%~30%。

  1.2)动密封分为三种情况

  a.往复运动密封一般取W=10%~15%。

  b.旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应,一般来说,旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%~5%,外径的压缩率W=3%~8%。

c.低摩擦运动用,为了减小摩擦阻力,一般均选取较小的压缩率,即 W=5%~8%。此外,还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外,允许的膨胀率为15%,超过这一范围说明材料选用不合适,应改用其他材料的O型圈,或对给定的压缩变形率予以修正。压缩变形的具体数值,一般情况下,各国都根据自己的使用经验制订出标准或给出推荐值。

  2)拉伸量

  O型圈在装入密封沟槽后,一般都有一定的拉伸量。与压缩率不同,拉伸量的大小对密封性能和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致安装困难,同时也会因截面直径do发生变化而使压缩率降低,以致引起泄漏。拉伸量α可用下式表示:

  α=(d do)/(d1 do)

  式中d——轴径(mm);d1——O形圈的内径(mm);do——O形圈的截面直径(mm)。

  3)接触宽度:装入密封沟槽后,其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与轴的接触宽度都和密封性能和使用寿命有关,其值过小会使密封性受到影响;过大则增加摩擦,产生摩擦热,影响寿命。变形后的宽度BO(mm)与O型圈的压缩率W和截面直径dO有关,可用下式计算

  BO={1/(1-W)-0.6W}dO (W取10%~40%)

  O型圈与轴的接触面宽度b(mm)也取决于W和dO:

  b=( 4W2 0.34W 0.31)dO ( W取10%~40%)

  对摩擦力限制较高的密封,如气动密封、液压伺服控制元件密封,可据此估算摩擦力。



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