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橡膠O型密封圈壓縮率和拉伸量計算公式
來源:廣東東晟密封科技有限公司更新時間:2017-10-23
橡膠O型密封圈壓縮率和拉伸量計算公式
橡膠O型密封圈是典型的擠壓型密封件。橡膠O型圈截面直徑的壓縮率和拉伸量是密封設(shè)計的主要內(nèi)容,對密封性能和使用壽命有重要意義。橡膠O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取決于橡膠O型圈尺寸與溝槽尺寸的正確匹配,形成合理的密封圈壓縮量與拉伸量。
壓縮率
壓縮率W通常用下式表示:
W=(d0-h)/d0 ×100
式中d0-----O型圈在狀態(tài)下的截面直徑(mm);
h------O型圈槽底與被密封表面的距離(溝槽深),即O型圈壓縮后的截面高度(mm)
在選取橡膠O型圈的壓縮率時,應(yīng)從如下3方面考慮:
1.要有足夠的密封接觸面積;
2.摩擦力盡量??;
3.盡量避免變形。
從以上這些因素不難發(fā)現(xiàn),他們相互之間存在矛盾。壓縮率大就可獲得大的接觸壓力,但是過大的壓縮率無疑就會增大滑動摩擦力。而壓縮率過小則可能由于密封溝槽的同軸度誤差和橡膠O型圈誤差不符合要求,消失部分壓縮量而引起泄漏。因此,在選擇橡膠O型圈的壓縮率時,要權(quán)衡各方面的因素。一般靜密封壓縮率大于動密封,但其極值應(yīng)小于25,否則壓縮應(yīng)力明顯松,將產(chǎn)生過大的變形,在高溫工況中尤為嚴(yán)重。
O型密封圈壓縮率W的選擇應(yīng)考慮使用條件,靜密封或動密封;靜密封又可分為徑向密封與軸向密封件;徑向密封件(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型圈的內(nèi)徑還是外徑又分受內(nèi)壓和受外壓兩種情況,內(nèi)壓增加的拉伸,外壓降低O型圈的初始拉伸。上述不同形式的靜密封,密封介質(zhì)對O型圈的作用方向是不同的,所以預(yù)壓力設(shè)計也不同。對于動密封則要區(qū)分是往復(fù)運動密封還是旋轉(zhuǎn)運動密封。
1.靜密封:圓柱靜密封裝置和往復(fù)運動式密封裝置一樣,一般取W=百分之10~15;平面靜密封裝置取W=百分之15~30。
2.對于動密封而言,可以分為三種情況;往復(fù)運動一般取W=百分之10~15。旋轉(zhuǎn)運動密封在選取壓縮率時要考慮焦耳熱效應(yīng),一般來說,旋轉(zhuǎn)運動用橡膠O型圈的內(nèi)徑要比軸徑大百分之3-5,外徑的壓縮率W=百分之3-8。低摩擦運動用橡膠O型圈,為了減少摩擦阻力,一般均選取較小的壓縮率,即W=百分之5-8,此外,還要考慮到介質(zhì)和溫度引起的橡膠材料膨脹。通常在給定的壓縮變形之外,允許的大膨脹率為百分之5,超過這一范圍說明材料選用不合適,應(yīng)改用材料的O型圈,或?qū)o定的壓縮變形率予以修正。
2.2 拉伸量
O型圈在裝入密封溝槽后,一般都有一定的拉伸量。與壓縮率一樣,拉伸量的大小對O型圈的密封性能和和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會導(dǎo)致O型圈安裝困難,同時也會因截面直徑d0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:
α=(d+d0)/(d1+d0)
式中d-----軸徑(mm);d1----O型圈內(nèi)徑(mm)。
拉伸量的取值范圍為百分之1-5。如表給出了O型圈拉伸量的推薦值,可根據(jù)軸徑的大小,按表選限取O型圈的拉伸量。