① 請問O型密封圈壓縮率的計算公式是
摘要 你好,壓縮率W通常用下式表示:
② o型圈壓縮率該如何計算
標準是這樣規定的:以O形圈的直徑壓縮率來定義,如10mm圈,密封槽深8mm,那麼壓縮量就是10-8=2mm,密封圈的壓縮率就是2/10=0.2,即20%.
③ O型圈倒角密封,壓縮率、填充率怎麼計算
摘要:本文主要從密封倒角的設計、金屬件端部尺寸設計、O型圈硬度選取、密封間隙選擇、合理的表面粗糙度、合理的內徑拉伸率、安裝部位的設計要求、O型圈的安裝要求等方面對密封倒角的設計及O型圈進行探討。
關鍵詞:倒角設計;O型密封圈硬度;內徑拉伸率;壓縮量
倒角密封因其在接頭與液壓閥之間使用簡便,操作簡單,且製作與加工容易等特點,在油管接頭的密封過程中常被廣泛應用。本文著重介紹密封倒角的設計及O型圈的選用。
1、 密封倒角的設計
倒角密封是一種連接面處的密封,採用O形圈將其裝配到一個通過倒角產生的槽中,然後通過殼體擠壓來產生密封。設計時主要考慮產品必須進行輕微拉伸、壓縮量適當減小、填充率適當加大。倒角一般為15°~30°,依據工作壓力選取,壓力大時,角度要趨近於小值。反之,則取大值。
1.2金屬件端部尺寸設計
圖1中D是介面底孔尺寸或螺紋切制前的內孔尺寸,是已知量。
表1
依據表1得出D 2K尺寸,接頭O型圈密封是靜密封,不考慮O型圈裝到O型圈環槽變形和其他裝配影響,簡單計算接頭管徑(d』)單邊過盈量為10~20絲即可,即0.1~0.2mm。當然考慮到零件尺寸公差(O型圈截面直徑,O型圈內徑,密封面內徑尺寸,O型圈環槽尺寸和槽岸尺寸),同軸度及裝備位置的偏心,可以進一步計算裝配發生單邊靠攏時候的極限情況,確保這個時候的松邊過盈不為負值。以便進一步確定密封面、O型圈環槽、槽岸的尺寸及公差。再計算D』值(O型密封圈溝槽外徑)D』=d2 2H其中:d2=d1/1.03-1.07
D1——O型密封圈實際內徑
表2
1.3各計算尺寸選取公差帶號:見表3.
1.4O型圈硬度選取
根據密封間隙和工作壓力來選擇適當的O型圈的硬度,橡膠硬度應隨工作壓力高低與間隙大小而變化,壓力高,間隙大時硬度應稍大,反之則稍小。
表3
2、 密封間隙選擇
O型密封圈破壞的重要原因之一是在工作壓力作用下被擠入間隙C內,此間隙的允許值與工作壓力,O型密封圈橡膠硬度及其截面直徑d0大小有關,具體見表4。
表4
註:帶括弧的密封間隙C值為最大允許值,僅供設計參考。
3、 O型圈壓縮量
K=d0-(h c)
其中:h——O型環溝槽深度;
C——軸與孔密封間隙,見表4.
O型圈壓縮量的大小能直接影響到密封性能和使用壽命,壓縮量太小,密封效果不好;壓縮量太大,對O型環裝配不利,增大運動摩擦阻力,使用壽命會縮短。因此在密封設計過程中,要合理控制好O型環的壓縮量,一般以7%~30%的壓縮率為准。O型密封圈安裝的斷面直徑壓縮量為5%~3.5%,用於固定密封取得偏大值,用於活動密封取偏小值。
4、 合理的表面粗糙度
要保證合理的密封性能,動密封和靜密封都要有合適的表面粗糙度。一般靜密封Ra6.3μm~Ra3.2μm,動密封Ra3.2μm~Ra1.6μm。但不是粗糙度越高越好,如果安裝面的粗糙度太高,平直度差,有的會出現凸棱。一方面O型環被壓縮後,有的面因密封不嚴而漏油。另一方面O型環在溝槽中會隨著壓力高的方向向壓力低的方向滑動,造成O型環損傷,引起泄漏。
5、 合理的內徑拉伸率
O型圈的拉伸率過大,會引起應力鬆弛,造成O型圈的內徑增大。造成與軸面形成接觸間隙,安裝過程中會因為振動而使其脫落。同時,O型圈由於擠壓力度不均勻,影響O型圈的使用壽命。拉伸率計算公式如下:δ=(d』-d1)/d1X100%
其中:d』——接管直徑;
D1——O型圈的實際內徑;
一般推薦O型圈實際內徑拉伸率<2%。
6、 O型圈的安裝
6.1安裝部位的設計要求
(1)O型圈安裝槽部位必須保證足夠的表面粗糙度,外表光滑,無損傷。
(2)倒角部位應有定位檯面(如圖2),防止結合面不平,而影響孔與軸之間的同軸度,致使O型圈過度磨損。
6.2O型圈的安裝要求
(1)檢查引入角是否符合圖紙要求,15°~30°以及D 2K尺寸。
(2)密封件和零件應塗潤滑脂或潤滑液,但不得使用含固體添加劑的潤滑脂,如二硫化鉬、硫化鋅。
(3)安裝前對安裝軸頸進行外觀檢查,表面不得有飛邊毛刺、雜質、灰塵等缺陷及刮傷。
(4)安裝過程中防止O型圈碰傷,應先用銼修平毛刺,在其通過的部位螺紋及鍵槽表面用膠帶包上再進行安裝,可起到保護O型圈的作用。
7、結論
倒角密封是一種簡潔實用的端面密封,常用於液壓系統中接頭與閥體之間的密封。合理的設計倒角尺寸以及選擇合適的O型圈,是密封達到最佳效果和延長O型圈使用壽命的有利保證。
參考文獻:
(1) 液壓設備故障分析,黑龍江出版總社。
(2) 液壓故障診斷與排除。北京機械工業出版社。
(3) 機械零件設計手冊,液壓傳動與氣壓傳動分冊,東北工學院。
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④ 關於密封圈壓縮量的問題
對於橡膠密封圈來說,一種是非工作狀態僅徑向受壓縮,其壓縮量為8%~13%;另一種是非工作狀態徑向和軸向都受壓縮,其壓縮量為4%~5%。
對於其它材料的密封圈要通過試驗獲的最佳壓縮量。
和密封圈的硬度當然有關,硬度越高壓縮量越小。
⑤ 密封材料壓縮特性75%壓縮力是多少
由於硅膠密封圈用的合成橡膠材料是屬於粘彈性材料,所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用,會產生永久變形而逐漸喪失,最終發生泄漏。永久變形和彈力消失是O型密封圈失去密封性能的主要原因。
造成硅膠密封圈永久變形的主要原因:
一.溫度影響硅膠密封圈永久變形
使用溫度是影響硅膠密封圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化。工作溫度越高,硅膠密封圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大於40%時,O型密封圈就失去了密封能力而發生泄漏。因壓縮變形而在硅膠密封圈的橡膠材料中形成的初始應力值,將隨著硅膠密封圈的馳張過程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度在零下工作的O型密封圈,其初始壓縮可能由於溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60℃的情況下,不耐低溫的橡膠材料會完全喪失初始應力;即使耐低溫的橡膠材料,此時的初始應力也不會大於20℃時初始應力的25%。這是因為硅膠密封圈的初始壓縮量取決於線脹系數。所以,選取初始壓縮量時,就必須保證在由於馳張過程和溫度下降而造成應力下降後仍有足夠的密封能力。溫度在零下工作的硅膠密封圈,應特別注意橡膠材料的恢復指數和變形指數。綜上所述,在設計上應盡量保證硅膠密封圈具有適宜的工作溫度,或選用耐高、低溫的硅膠密封圈材料,以延長使用壽命。
二.壓縮率和拉伸量影響永久變形
製作硅膠密封圈所用的各種配方的橡膠,在壓縮狀態下都會產生壓縮應力鬆弛現象,此時,壓縮應力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應力鬆弛而產生的應力下降就越大,以致O型密封圈彈性不足,失去密封能力。因此,在允許的使用條件下,設法降低壓縮率是可取的。增加O型密封圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡單的方法,不過這會帶來結構尺寸的增加。應該注意,人們在計算壓縮率時,往往忽略了硅膠密封圈在裝配時受拉伸而引起的截面高度的減小。硅膠密封圈截面面積的變化是與其周長的變化成反比的。同時,由於拉力的作用,硅膠密封圈的截面形狀也會發生變化,就表現為其高度的減小。此外,在表面張力作用下,硅膠密封圈的外表面變得更平了,即截面高度略有減小。這也是硅膠密封圈壓縮應力鬆弛的一種表現。硅膠密封圈截面變形的程度,還取決於硅膠密封圈材質的硬度。在拉伸量相同的情況下,硬度大的硅膠密封圈,其截面高度也減小較多,從這一點看,應該按照使用條件盡量選用低硬度的材質。在液體壓力和張力的作用下,橡膠材料的硅膠密封圈也會逐漸發生塑性變形,其截面高度會相應減小,以致最後失去密封能力。
三.工作介質的壓力引起硅膠密封圈永久變形
工作介質的壓力是引起硅膠密封圈永久變形的主要因素。現代液壓設備的工作壓力正日益提高。長時間的高壓作用會使硅膠密封圈發生永久變形。因此,設計時應根據工作壓力選用適當的耐壓橡膠材料。工作壓力越高,所用材料的硬度和耐高壓性能也應越高。為了改善硅膠密封圈材料的耐壓性能,增加材料的彈性(特別是增加材料在低溫下的彈性、降低材料的壓縮永久變形,一般需要改進材料的配方,加入增塑劑。但是,具有增塑劑的硅膠密封圈,長時間在工作介質中浸泡,增塑劑會逐漸被工作介質吸收,導致硅膠密封圈體積收縮,甚至可能使硅膠密封圈產生負壓縮(即在硅膠密封圈和被密封件的表面之間出現間隙)。因此,在計算硅膠密封圈壓縮量和進行模具設計時,應充分考慮到這些收縮量。應使壓制出的硅膠密封圈在工作介質中浸泡5~10晝夜後仍能保持必要的尺寸。硅膠密封圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關。當變形率在40%或更大時,即會出現泄漏,所以幾種膠料的耐熱性界限為:丁腈橡膠70℃,三元乙丙橡膠100℃,氟橡膠140℃。因此各國對硅膠密封圈的永久變形作了規定。中國標准橡膠材料的O型密封圈在不同溫度下的尺寸變化見表。同一材料的硅膠密封圈,在同一溫度下,截面直徑大的硅膠密封圈壓縮永久變形率較低。在油中的情況就不同了。由於此時硅膠密封圈不與氧氣接觸,所以上述不良反應大為減少。加之又通常會引起膠料有一定的膨脹,所以因溫度引起的壓縮永久變形率將被抵消。因此,在油中的耐熱性大為提高。以丁腈橡膠為例,它的工作溫度可達120℃或更高。
⑥ O型密封圈的壓縮量是多少
o型圈的壓縮量一般為15-30%
根據具體的應用不同而不同。一般靜密封,為了獲得較好的密封效果,可以選用較大壓縮量,動密封為了減小阻力,選用較小壓縮量。
當然這只是推薦或是參考,應用千差萬別,可根據實際需要進行設計,我遇到過7%壓縮量的場合。
對於真空密封,有所謂填充率的概念,就是需要o型圈填充整個溝槽。
關於材料,常用的為丁晴橡膠NBR、氟橡膠FKM、乙丙橡膠EPDM、硅橡膠SI(VMQ)、聚氨酯PU、聚四氟乙烯PTFE等
關於材料特性,比較復雜,這里只做簡要介紹。
最常用的為丁晴橡膠,適用於大部分場合,耐油性較好,溫度范圍一般為-30~100℃。
氟橡膠的物理、化學性能則要比丁晴橡膠高些,溫度范圍一般為-20~200℃,抗酸鹼能力比較強,真空密封性能優異。
乙丙橡膠的溫度范圍-30~150℃,可用於高壓水蒸氣的密封。
硅橡膠的抗老化性能比較突出,溫度范圍-40~200℃,但是抗撕裂性能差。
聚四氟乙烯化學物理性能優越,穩定性好,基本上可以抗所有化學介質,但是彈性較差,只用於一些特殊場合
⑦ 如何計算o型密封圈在給定壓縮量時受到上下面的壓力呢
O型圈承載力的計算比較復雜,一般的應用是不會用計算的辦法決定承載力的。
根據o型圈的失效方式,由壓力造成的失效,一般是由密封o圈被擠入間隙造成的,因此配合間隙是影響承載壓力的重要外部因素之一;
也可看出,密封o圈本身的硬度也是一個重要因素。
所以一般廠家的承載力數據是一條與間隙和硬度相關的曲線,用戶根據這條曲線,設計自己的結構及配合精度。
配合間隙越小,承受壓力越高,o圈硬度越高,承受壓力越高。
如果壓力比較高,建議加裝擋圈。
O型密封圈主要用於靜密封和往復運動密封。用於旋轉運動密封時,僅限於低速回轉密封裝置。
⑧ 軸向密封o型密封圈的許用壓縮率是多少 有什麼標准
液壓,氣動用o型密封圈尺寸和公差GB/T3452.1
機械密封用o型密封圈JB/T7757.2
O型密封圈材料HG/T2579
一般固定密封,往復運動密封,回轉運動密封其壓縮率應達到,15%-25%,10%-20%,5%-10%,才能取得滿意的密封效果
⑨ 如何計算O型密封圈在給定壓縮量時受到的壓力我需要計算其與管壁產生的摩擦力大小。
您好!O型圈承載力的計算比較復雜,一般的應用是不會用計算的辦法決定承載力的。 根據o型圈的失效方式,由壓力造成的失效,一般是由密封o圈被擠入間隙造成的,因此配合間隙是影響承載壓力的重要外部因素之一;也可看出,密封o圈本身的硬度也是一個重要因素。 所以一般廠家的承載力數據是一條與間隙和硬度相關的曲線,用戶根據這條曲線,設計自己的結構及配合精度。 配合間隙越小,承受壓力越高,o圈硬度越高,承受壓力越高。 如果壓力比較高,建議加裝擋圈。
⑩ 機械密封壓縮量怎麼測量
自由狀態高度減去,壓死以後的高度,就是最大和最小,一般取中上為最加。
標有L1與L2兩個尺寸,L1是指密封件的工作高度,L2是安裝的位置尺寸。動環有彈簧座或彈簧定位端面起,到靜環端面位置,測量出壓縮量與自然狀態的差值就是壓縮量,一般有指導性文件資料,注意靜環有密封圈。
常用機械密封結構由靜止環(靜環)、旋轉環(動環)、彈性元件彈簧座、緊定螺釘、旋轉環輔助密封圈和靜止環輔助密封圈等元件組成,防轉銷固定在壓蓋上以防止靜止環轉動。
旋轉環和靜止環往往還可根據它們是否具有軸向補償能力而稱為補償環或非補償環。
(10)密封圈壓縮量計算擴展閱讀:
把機械密封安裝到機器上時,安裝前要很好的與總裝配圖相對照,確認零件是否已准備齊全,這時要注意密封磨擦副密封面、密封圈等有無傷痕、缺損等異常現象。
還要注意與填料、密封圈(O環)等相接觸的軸或軸套表面、法蘭等部件上有無傷痕,若發現有異常的現象,則必須更換或修理後再使用。
在實際進行安裝時,不要將超過需要的零件帶到現場,這樣,安裝完畢後零件如有剩餘,則是安裝時有了漏裝的地方;若零件不足,則意味著不必要的地方也組裝上了零件,這也就起到了在安裝時自檢的作用。