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O型圈的概述与密封原理

来源:beat365登录 作者: 发表时间:2015-01-12

 各种O形圈beat365登录材料的硬度与工作压力的关系

各种O形圈beat365登录材料的硬度与工作压力的关系

硬度(邵氏A)/ 度

50±5

60±5

70±5

80±5

90±5

工作压力静密封/Mpa        ≤

0.5

1

10

20

50

工作压力(往复运动,往复速度≤0.2m/s)/Mpa

0.5

1

8

16

24

 注:旋转运动工作压力一般不超过0.4 Mpa,硬度选择在(70±5)度;超出0.4 Mpa则按特殊密封装置设计。

 

日本JISB 2406-1991 推荐的O形圈密封的最大间隙/mm

工作压力/MPa

硬度(邵氏A)/度

≤0.4

4.0~6.3

6.3~10

10~16

16~25

70

0.35

0.30

0.15

0.07

0.03

90

0.65

0.60

0.50

0.30

0.17

 

美国SAEJ120A-1968 推荐的O形圈的最大封间隙值/mm

硬度(邵氏A)

/度

工作压力/MPa

70

80

90

0

0.254

0.254

0.254

1.72

0.254

0.254

0.254

3.45

0.203

0.254

0.254

6.89

0.127

0.203

0.254

10.34

0.076

0.127

0.203

13.79

 

0.102

0.127

20.68

 

0.076

0.102

34.47

 

 

0.076

 

 

O形圈的截面直径和轴的转速关系

转速/m/s

O形圈截面直径/mm

转速/m/s

O形圈截面直径/mm

2.03

3.53

7.62

1.78

3.05

2.62

 

 

 

NBR胶料硬度与耐压能力之间的关系

 

硬度(邵氏A)/ 度

拉伸强度/ MPa

伸长率/%

适用压力范围/ MPa

 

 

80

22

400

2

 

 

85

27

306

20

 

 

90

25

120

50

 

(四)密封沟槽的形状

 

 

 

 

安装O形圈的各种沟槽形状

沟槽形状

名  称

应           用

 

矩形沟槽

这是一种既适于运动密封,也适于固定密封的常用的沟槽形式。

 

V形沟槽

只适用于固定密封。若用作运动密封,则磨擦阻力很大,易挤进间隙,造成损伤。

 

半圆形沟槽

可用于旋转密封,但一般不用。

 

燕尾形沟槽(梯形沟槽)

用于磨擦力要求很低有场合。因沟槽加工费高,一般不采用。

 

三角形沟槽

推荐用于固定密封的场合。

 

 

O形beat365登录密封沟槽各配合偶件的表面光洁度

表     面

应  用  场  合

压  力  状  况

表 面 光 洁 度

沟槽的底面和侧面

密态密封

非交变和无脉冲

Ra3.2μm

交变或脉冲

Ra1.6μm

动态密封

非交变和无脉冲

配合表面

密态密封

非交变和无脉冲

Ra1.6μm

交变或脉冲

Ra0.8μm

动态密封

 

Ra0.4μm

注:沟槽的光洁度、沟槽接触的表面粗糙度对密封效果和耐久性有很大的影响

 

(五)配合沟槽与密封圈尺寸参数

 

 

 

 

 

 

 

密封用沟槽尺寸及压缩量

O形圈断面尺寸公差

1.9±0.08

2.4±0.08

3.1±0.10

3.5±0.10

5.7±0.15

8.6±0.16

轴向固定密封

压 缩 量

0.60~0.40

0.70~0.50

0.85~0.55

0.90~0.65

1.3~0.9

1.6~1.0

沟槽尺寸

a

1.3~1.5

1.7~1.9

2.25~2.55

2.60~2.85

4.40~4.80

7.00~2.60

b

2.5

3.2

4.2

4.7

7.5

11.2

R≤

0.4

0.7

0.8

运  动  

    压 缩 量

0.47~0.28

0.47~0.27

0.54~0.30

0.60~0.32

0.85~0.45

1.06~0.68

沟 槽 尺 寸

a

1.43~1.62

1.93~2.13

2.65~2.80

2.90~3.18

4.85~5.25

7.54~7.92

b

不加挡圈

2.5

3.2

4.2

4.7

7.5

11.2

加一个挡圈

3.9

4.4

5.2

6.0

9.0

13.2

加二个挡圈

5.4

6.0

7.0

7.8

11.5

17.2

R≤

0.4

0.7

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注:  a表示沟槽的高度;  b表示沟槽的宽度;   R表示沟槽的倒角处

 

 

 

 

 

(六)O型圈的使用安装与泄漏

 

 

 

 

   5.1 O型圈的使用

  O型圈在多种液压、气动件管接头、圆筒面及法兰面等结合处被广泛使用。对于在运动过程中使用的O型圈,当工作压力大于9.8Mpa时,如单向受压,就在O型圈受压力方向的另一侧设置一个挡圈;如双向受压,则在O型圈两侧各放一个挡圈。为了减小摩擦力,也可采用楔型挡圈。当压力液体从左方施加作用时,右方挡圈被推起,左方挡圈不与被密封表面接触,因此摩擦力减小。总的来说,采用挡圈会增大密封装置的摩擦力,而楔型挡圈对减小这种摩擦力具有十分重要的意义。对于固定用的O型圈,当工作压力大于32Mpa时,也需要使用挡圈。

 

O形beat365登录密圈的beat365登录硬度与沟槽最大间隙及工作压力关系

工作压力,MPa

≤3.5

3.5~7.0

7.0~10.3

10.3~13.7

13.7~20.6

最大间隙(C)

硬度(邵氏A)70

0.20

0.125

0.075

0.05

0.02

最大间隙(C)

硬度(邵氏A)80

0.35

0.30

0.25

0.20

0.125

 

O形beat365登录密封圈在不同压力下挤入间隙的情况

               

 

    5.2  O型圈的安装

   O型圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。泄漏问题往往是因为安装不良而造成的。

 

     安装过程中不允许出现O型圈被划伤和位置安装不正,以及O型圈被扭曲等情况。装配前,密封沟槽、密封配合面必须严格清洗;同时对O型圈装配中要通过的表面涂敷润滑脂。

 

  为了防止O型圈在安装时被尖角和螺纹等锐边切伤或划伤,应在安装的轴端和孔端留有15º~30º的引入角。当O型圈需通过外螺纹时,应使用专用的薄壁金属导套,套住外螺纹;如果O型圈需通过孔口时,应使孔口倒成相应的斜角形状,以防O型圈被划伤。坡口的斜角一般为a=120º~140º

 

 

O形beat365登录密封圈泄漏原因及改进意见

常见疵病

产   生   原   因

改   进   意   见

泄  漏

1、  安装时损坏即配偶件的棱角过孔时划伤;

 

2、压缩量过小;

1、安装时将壳体的端部加工为倒角,以保证安装时O形beat365登录密封圈不受剪切而损坏;

2、适当的增加压缩量;

大 泄 漏

1、  O形beat365登录密封圈失去弹性;

2、  O形beat365登录密封圈表面遭受严重磨擦损坏;

3、  O形beat365登录密封圈过度收缩;

4、  O形beat365登录密封圈受密封介质腐蚀、溶胀;

5、  间隙值过大,O形beat365登录密封圈被挤出;

6、  O形beat365登录密封圈断面直径单边粗细不一致,造成运动时扭曲破坏;

1、  提高O形beat365登录密封圈材料性能,延长使用使用寿命;

2、  适当提高O形beat365登录密封圈胶料硬度,减少磨擦系数;

3、  动态使用时,O形beat365登录密封圈内径应比轴径稍大;

4、  提高O形beat365登录密封圈胶料的耐油性;

5、  减小间隙值

6、  加强O形beat365登录密封圈模型的尺寸控制和产品检验;

 

O形beat365登录密封圈早期损坏

1、  O形beat365登录密封圈过度拉伸,过早发生断裂

2、  安装时损坏

3、  压缩量过大,严重磨擦或剪切

4、  选用O形beat365登录密封圈或沟槽尺寸不妥

1、  动态使用时,O形beat365登录密封圈内径应比轴径稍大;

2、  安装时才用金属导套

3、  减小压缩量;

4、  正确选用O形beat365登录密封圈和沟槽的配合

低温泄漏

O形beat365登录密封圈在低温下失去弹性

提高O形beat365登录密封圈胶料的耐寒性

过度磨擦

1、  压缩量过大;

2、  O形beat365登录密封圈溢出或耐油差,过度溶胀;

1、  减少压缩量或矫正沟槽尺寸提高金属表面的光洁度

2、  采用挡圈防止O形beat365登录密封圈溢出或提高O形beat365登录密封圈材料的耐油性;

 

(七)胶料物理机械性能

 

 

 

 

 

 

O形beat365登录密封圈胶料物理机械性能

性    能

    组

   组

硬度(邵氏A)

拉伸强度, MPa     ≥

扯断伸长率,   % ≥

60±5

9

300

70±5

11

220

80±5

11

150

88+5-4

10

100

60±5

9

300

70±5

11

220

80±5

11

150

88+5-4

10

100

压缩永久变形, % ≤

100℃×24h

125℃×24h

 

35

 

35

 

35

 

35

 

40

 

40

 

40

 

40

执 空 气 老 化 试 验

硬度变化:

100℃×24h≤

125℃×24h≤

 

+10

 

+10

 

+10

 

+10

 

+10

 

+10

 

+10

 

+10

拉伸强度变化率,%≤

100℃×24h

125℃×24h

 

-15

 

-15

 

-20

 

-20

 

-15

 

-15

 

-20

 

-20

扯断伸长变化率,%≤

100℃×24h

125℃×24h

 

-35

 

-35

 

-35

 

-35

 

-40

 

-35

 

-35

 

-40

耐 液 体 试 验

1号标准油(100℃×24h)

硬度变化

体积变化率,%

 

-3,+7

-7,+6

 

-3,+7

-7,+6

 

-3,+7

-7,+6

 

-3,+7

-7,+6

 

 

 

 

3号标准油(100℃×24h)

硬度变化

体积变化率,%

 

-10,0

0,+15

 

-10,0

0,+15

 

-10,0

0,+15

 

-10,0

0,+15

 

 

 

 

1号标准油(125℃×24h)

硬度变化

体积变化率,%

 

 

 

 

 

-5,+10

-8,+6

 

-5,+10

-8,+6

 

-5,+10

-8,+6

 

-5,+10

-8,+6

3号标准油(125℃×24h)

硬度变化

体积变化率,%

 

 

 

 

 

-15,0

0,+20

 

-15,0

0,+20

 

-15,0

0,+20

 

-15,0

0,+20

脆性温度, ℃≤

-40

-40

-40

-40

-30

-30

-30

-30

 

 

(八)执行标准

 

 

 

 

 

 

 

标    准

O型beat365登录截面直径  W

美国标准 AS 568

1.78   2.62   3.53   5.33   7.00

英国标准 BS 1516

日本标准 JIS B2401

1.90   2.4    3.1    3.5    5.7    8.4

国际标准 ISO 3601/1

1.8   2.65   3.55  5.30  7.00

德国标准 DIN 3771/1

中国标准 GB 3452.1

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

 

 

                         

 

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