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典型橡胶密封制品的结构参数

O形橡胶密封圈的结构简单。主要结构参数就是截面直径、内径和外径。其选取和设计原则在前面已经介绍。这里介绍与结构参数有关的其他设计参数。

(1)截面压缩率

O形圈安装在矩形沟槽里,由于截面直径大于矩形沟槽深度,从而使O形圈的截面有一定的压缩量,这个压缩量的大小对密封性能影响较大,其压缩程度用截面压缩率表示

选取O形圈压缩率是十分重要的。截面压缩率过小,会因配合偶件安装偏心和公差波动使密封失效;截面压缩率过大,会增加压缩应力和摩擦阻力,且安装困难,易损坏密封件,造成密封失 效。一般应在保证密封效果的前提下选取较小的截面压缩率为宜。对于液压动密封截面压缩率选取12%-20%;固定密封选取 15%-20%;对于气动密封,截面压缩率选取5%-6%。原则是: 压力高时,截面压缩率取较大值,压力低时,取较小值。同时,应考虑到压力的变化、密封介质种类、工作温度及其变化、机加工精度及O形圈材料等因素。

(2)O形圈的预拉伸率

O形圈在活塞密封状态下工作时,其内径通常都不小于沟槽底直径,但在自由状态下,O形圏内径小于沟槽底直径,这时O形圈处于拉伸状态。拉伸量的大小直接影响到O形圈的密封效果和使用寿命。拉伸量过大,易加速O形圈的老化龟裂。实践证明,橡胶在压缩状态下要比在拉伸状态下的寿命长得多。所以必须对拉伸量有一定的限制。国家标准釆用了国际标准规定的O形橡胶密封圈预拉伸率。

(3)O形圈的预压缩率

活塞杆密封时,所选用的O形圈外径应大于或等于沟槽底直径。最大预压缩率不得大于规定值,最 小预压缩率应等于0.

(4)截面直径减小量

当O形圈拉伸时,截面会减小,其截面直径的最大减小量可按经验公式计算。

当预拉伸率在10%以下时,截面减小量稍微偏大。对于预拉伸率在4%的情况下,大多数设计可以近似假定截面直径减小3%,基本符合国际标准给出的经验公式。由于这个减小量数值很小,对截面压缩率影响很小, 所以一般只要在标准规定的压缩率和预拉伸率之内,可以忽略;对有特殊需要增加或减少压缩率的地方,需考虑拉伸引起的截面减小。


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