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橡膠密封件O形圈的基本設(shè)計(jì)原則
在橡膠密封件領(lǐng)域，根據(jù)客戶的要求進(jìn)行獨(dú)立的設(shè)計(jì)制作是在平常不過的，但是在這里的獨(dú)立設(shè)計(jì)也是有一定的標(biāo)準(zhǔn)的，并不是隨意任何標(biāo)準(zhǔn)都能設(shè)計(jì)制作的，它的設(shè)計(jì)都得達(dá)到橡膠密封件的基本設(shè)計(jì)原則。下面我們就來為大家具體的介紹一下橡膠密封件O形圈的基本設(shè)計(jì)原則。
1)壓縮率
壓縮率W通常用下式表示：
W= (do-h)/do%
式中do——O形圈在自 由狀態(tài)下的截面直徑( mm )
h—— O形圈槽底與被密封表面的距離，即O形圈壓縮后的截面高度( mm )。
在選取O形圈的壓縮率時(shí)，應(yīng)從如下三個(gè)方面考慮：
a.要有足夠的密封接觸面積；
b.摩擦力盡量小；
c盡量避免變形。
從以上這些因素不難發(fā)現(xiàn)，它們相互之間存在著矛盾。壓縮率大就可獲得大的接觸壓力，但是過大的壓縮率無(wú)疑會(huì)增：大滑動(dòng)摩擦力和變形。而壓縮率過小則可能由于密封溝槽的同軸度誤差和O形圈誤差不符合要求，消失部分壓縮量而引起泄漏。因此，在選擇O形圈的壓縮率時(shí)，要權(quán)衡個(gè)方面的因素。一般靜密封壓縮率大于動(dòng)密封 ，但其極值應(yīng)小于30%(和橡膠材料有關(guān))，否則壓縮應(yīng)力明顯松弛，將產(chǎn)生過大的變形，在高溫工況中尤為嚴(yán)重。
O形圈密封壓縮率W的選擇應(yīng)考慮使用條件，靜密封或動(dòng)密封；靜密封又可分為徑向密封與軸向密封；徑向密封(或稱圓柱靜密封)的泄漏間隙是徑向間隙，軸向密封(或稱平面靜密封)的泄漏間隙是軸向間隙。軸向密封根據(jù)壓力介質(zhì)作用于O形圈的內(nèi)徑還是外徑又分受內(nèi)壓和外壓兩種情況，內(nèi)壓增加的拉伸，外壓降低O形圈的初始拉伸。. 上述不同形式的靜密封，密封介質(zhì)對(duì)O形圈的作用力方向是不同的，所以預(yù)壓力設(shè)計(jì)也不同。對(duì)于動(dòng)密封則要區(qū)分是往復(fù)運(yùn)動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封。
1、靜密封：圓柱靜密封裝置和往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封裝置一樣，一般取W=10% ~15% ；平面密封裝置取W=15%~ 30%。
2、對(duì)于動(dòng)密封而言，可以分為三種情況：
a、往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封一般取W= 10% ~ 15%。
b、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封在選取壓縮率時(shí)必須要考慮焦耳熱效應(yīng)，一般來說，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈的內(nèi)徑要比軸徑大3%~ 5% ，外徑的壓縮率W=3% ~ 8%。
C.低摩擦運(yùn)動(dòng)用O形圈，為了“減小摩擦阻力， -般均選取較小的壓縮率，即W= 5%~8%。此外，還要考慮到}質(zhì)和溫度弓|起的橡膠材料膨脹。通常在給定的壓縮變形之外，允許的大膨脹率為15% ，超過這一范圍說明材料選用不合適 ，應(yīng)改用其他材料的O形圈，或?qū)o定的壓縮變形率予以修正。壓縮變形的具體數(shù)值，一般情況下 ，各國(guó)都根據(jù)自己的使用經(jīng)驗(yàn)制訂出標(biāo)準(zhǔn)或給出推薦值。
2)拉伸量
O形圈在裝入密封溝槽后，一般都有一定的拉伸量。 與壓縮率不一樣，拉伸量的大小對(duì)O形圈的密封性能和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會(huì)導(dǎo)致O形圈安裝困難，同時(shí)也會(huì)因截面直徑do發(fā)生變化而使壓縮率降低，以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示：a=(d+do)/( d1+ do)式中
d——軸徑( mm) ；
d1——O形圈的內(nèi)徑 ( mm) ；
do——O形圈的截面直徑 ( mm )。
3 )接觸寬度
O形圈裝入密封溝槽后，其橫截面產(chǎn)生壓縮變形。 變形后的寬度及其與軸的接觸寬度都和O形圈的密封性能和使用壽命有關(guān)，其值過小會(huì)使密封性受到影響；過大則增加摩擦，產(chǎn)生摩擦熱，影響O形圈的壽命。
O形圈變形后的寬度BO ( mm )與O形圈的壓縮率W和截面直徑dO有關(guān)，可用下式計(jì)算
BO={1/(1-W)-0.6W}dO ( W取10%~ 40% )
O形圈與軸的接觸面寬度b ( mm )也取決于W和dO ：
b=( 4W2+ 0.34W+ 0.31)dO ( W取10%~ 40%)
對(duì)摩擦力限制較高的O形圈密封，如氣動(dòng)密封、液壓伺服控制元件密封，可據(jù)此估算摩擦力。
以上就是橡膠密封件O形圈的基本設(shè)計(jì)原則，通過上面的講述我可以看到獨(dú)立設(shè)計(jì)的前提是要達(dá)到密封的效果，希望以上的講述能夠?yàn)榇蠹規(guī)硪欢ǖ膸椭?BR> http://m.qicaiguo.cn/
