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 13 組合墊圈.紫銅圈

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     密封材料性能

 01 密封材料性能與使用范圍

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    產品詳細信息
 

O形密封圈概述

一.概述

特點─O形密封圈由于它制造費用低及使用方便,因而被廣泛應用在各種動、靜密封場合。
標準─大部分國家對O形密封圈都制定系列產品標準,其中美國標準(AS 568)、日本標
      準(JIS B 2401)、國際標準(ISO 3601/1)較為通用。

1 O型圈標準一覽表

密封機理
   O形密封圈是一種自動雙向作用密封元件。安裝時其徑向和軸向方面的預壓縮賦與O形密封圈
 自身的初始密封能力。它隨系統壓力的提高而增大。

性能參數

二.O形密封圈選擇應考慮的因素

1、工作介質和工作條件
在具體選取O形圈材料時,首先要考慮與工作介質的相容性。還須綜合考慮其密封處的
壓力、溫度、連續工作時間、運行周期等工作條件。若用在旋轉場合,須考慮由于摩
擦熱引起的溫升。不同的密封件材料,其物理性能和化學性能都不一樣,見《常用橡
膠密封材料的主要特性及使用范圍

2、密封形式
按負載類型可分為靜密封和動密封;按密封用途可分為孔用密封、軸用密封和旋轉軸密
封;按其安裝形式又可分為徑向安裝和軸向安裝。徑向安裝時,對于軸用密封,應使O
形圈內徑和被密封直徑d2間的偏差盡可能地;對于孔用密封,應使其內徑等于或略小
于溝槽的直徑d1。

軸向安裝時,要考慮壓力方向。內部壓力時,O形圈外徑應比溝槽外徑d3約大1~2%;外
部壓力時,應使O形圈內徑比溝漕內徑d4約小1~3%。

三.影響密封性能的其它因素

1、O形圈的硬度

O形圈材料硬度是評定密封性能最重要的指標。O形圈的硬度決定了O形圈的壓縮量和溝
槽最大允許擠出間隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能滿足大部分的使用條件,故如對密
封材料不作特殊說明,一般提供邵氏A70的丁腈橡膠。

2、擠出間隙

最大允許擠出間隙gmax和系統壓力,O形圈截面直徑以及材料硬度有關。通常,工作壓
力越高,最大允許擠出間隙gmax取值越小。如果間隙g超過允許范圍,就會導致O形圈擠
出甚至損壞。

3、壓縮永久變形

評定O形圈密封性能的另一指標即所選材料的壓縮永久變形。在壓力作用下,作為彈性
元件的O形圈,產生彈性變形,隨著壓力增大,也會出現永久的塑性變形。壓縮永久變
形d可由下式確定:
b0-b2
d=————-×100%
b0-b1
式中:b0-原始厚度(即截面直徑W)
b1-壓縮狀態下的厚度
b2-釋放后的厚度
通常,為防止出現永久的塑性變形,O形圈允許的最大壓縮量在靜密封中約為30%,在動
密封中約為20%。

2 最大允許擠出間隙gmax

※ 當壓力超過5MPa時,建議使用擋圈。
※ 對靜密封應用場合,推薦配合為H7/g6。

4、預壓縮量
O形圈安裝在溝槽里,為保證其密封性能,應預留一個初始壓縮量。對于不同的應用場合
,相對于截面直徑W的預壓縮量也不同。
通常,在靜密封中約為15%-30%,而在動密封中約為9%-25%。具體可參照下述圖表選擇。

5、拉伸與壓縮
將O形圈安裝在溝槽內時,要受到拉伸或壓縮。若拉伸和壓縮的數值過大,將導致O形圈截
面過度增大或減小,因為拉伸1%相應地使截面直徑W減小約0.5%。對于孔用密封,O形圈最
好處于拉伸狀態,最大允許拉伸量為6%;對于軸用密封,O形圈最好延其周長方向受壓縮,
最大允許周長壓縮量為3%。

6、O形圈用作旋轉軸密封
O形圈也可用作低速旋轉運動及運行周期較短的旋轉軸密封。當圓周速度低于0.5m/s時,O
形圈選擇可按正常設計標準;當圓周速度大于0.5m/s時,須考慮拉長的橡膠圈受熱后會收
縮這一現象,故選擇密封圈使其內徑比起被它密封的軸徑約大2%,上述現象就可以避免。
密封圈在溝槽中安裝后,導致密封圈受到徑向壓縮,O形圈圈在溝漕中形成微量波紋狀,
從而改善了潤滑條件。

7、安裝壓縮力
安裝時,壓縮力跟初始壓縮的程度和材料硬度有關,圖示為每厘米密封周長上的單位壓縮
力和截面直徑間的關系,用以估算安裝O形圈時所需的總力大小。

四、O形圈安裝設計

O形圈安裝在溝槽內時,應允許它有一定的膨脹空間。通常,允許的膨脹率在靜密封中約為
15%,在動密封中約為8%。對于不同類型的溝槽,其適用范圍也不相同。常用的溝槽形式有
三種:

a 三角溝槽
常用于法蘭和端蓋上的密封。其缺點是制造較困難,且供O形圈膨脹的空間非常小。

■ 表I 三角溝槽安裝形式(單位:mm)

b 矩形溝槽

廣泛應用于各種場合。在不需要使用擋圈時,亦可做成傾斜側面(<5°)。
※矩形溝槽尺寸見后8-9頁。

C 梯形溝槽

僅推薦用于O形圈截面直徑大于2.5mm的某些特殊場合。例如為保持O形圈的頂部安裝,就可
以考慮做成梯形溝槽形式。

■ 表II 梯形溝槽安裝形式(單位:mm)

2、局部結構設計

因為O形圈在安裝時要受到擠壓,為避免受損,必須將孔端或軸端加工成15°~20°的倒角
,且棱邊要倒圓并去除毛刺。若O形圈安裝時要穿過橫向孔,在過渡孔處也須倒角或倒圓。

■ 表IV 倒角最小長度Cmin 單位:mm

倒角表面粗糙度:Rz≤4.0 μm Ra≤0.8μm

3、溝槽加工精度及表面要求

通常被密封表面和溝槽表面不允許存在小的溝槽,劃痕、 凹坑、同心或螺旋狀的加工痕跡。
對動配合,其表面要求比靜配合更高。

■ 表III 表面光潔度

五、O形圈的安裝
在進行O形圈安裝時,須注意以下事項
◇確保各棱邊或過渡孔處已倒角或倒鈍并去除毛刺。
◇檢查被密封表面有無缺陷。
◇清除所有的加工殘留物。
◇安裝路徑上的螺紋需加防護套,以防螺紋尖角刮傷O形圈。
◇為了方便安裝,可對O形圈安裝表面涂潤滑油脂。
◇手動安裝時,不可使用尖銳工具,但要盡量有效借助工具,以保證O形圈不扭曲。
◇禁止過分拉伸O形圈。
◇由密封帶制成的O形圈,禁止在其連接處進行拉伸。
◇若進行自動安裝,須做好充分準備。例如;為便于安裝,可在O形圈的表面涂鉬、石墨、
敷上滑石粉或 用PTFE涂覆。

六、貯存
密封件常作為備件方式貯存較長時間。為避免因外界因素而影響O形圈的物理和化學性能,
使彈性體損壞,在貯存時應遵守以下一些規則:
◇貯存在干燥處
◇溫度在+5℃~+25℃之間,避免和熱源直接接觸。
◇避免在陽光或氖光燈下直接照射。
◇置于原始裝箱或氣密容器內以防止氧化。
◇遠離有害氣源(如臭氧)以防止彈性體受損。

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