1)壓縮率
壓縮率W通常用下式表示:
W= (do-h)/do%
式中 do——O型圈在自由狀態(tài)下的截面直徑(mm)
h ——O型圈槽底與被密封表面的距離,即壓縮后的截面高度(mm)。
在選取壓縮率時(shí),以下三個(gè)方面的因素應(yīng)給以重視,
a.要有足夠的密封接觸面積 b.摩擦力盡量小 c.盡量避免永久變形。
一般靜密封壓縮率大于動(dòng)密封,但其極值應(yīng)小于30%。
1.1)靜密封:圓柱靜密封裝置和往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封裝置一樣,一般取W=10%~15%;平面密封裝置取W=15%~30%。
1.2)動(dòng)密封分為三種情況:
a.往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封一般取W=10%~15%。
b.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封在選取壓縮率時(shí)必須要考慮焦耳熱效應(yīng),一般來說,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈的內(nèi)徑要比軸徑大3%~5%,外徑的壓縮率W=3%~8%。
c.低摩擦運(yùn)動(dòng)用,為了減小摩擦阻力,一般均選取較小的壓縮率,即 W=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,允許的最大膨脹率為15%,超過這一范圍說明材料選用不合適,應(yīng)改用其他材料的O型圈,或?qū)o定的壓縮變形率予以修正。壓縮變形的具體數(shù)值,一般情況下,各國(guó)都根據(jù)自己的使用經(jīng)驗(yàn)制訂出標(biāo)準(zhǔn)或給出推薦值。
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。與壓縮率不同,拉伸量的大小對(duì)密封性能和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會(huì)導(dǎo)致安裝困難,同時(shí)也會(huì)因截面直徑do發(fā)生變化而使壓縮率降低,以致引起泄漏。拉伸量α可用下式表示:
α=(d+do)/(d1+do)
式中d——軸徑(mm);d1——O形圈的內(nèi)徑(mm);do——O形圈的截面直徑(mm)。
3)接觸寬度:裝入密封溝槽后,其橫截面產(chǎn)生壓縮變形。變形后的寬度及其與軸的接觸寬度都和密封性能和使用壽命有關(guān),其值過小會(huì)使密封性受到影響;過大則增加摩擦,產(chǎn)生摩擦熱,影響壽命。變形后的寬度BO(mm)與O型圈的壓縮率W和截面直徑dO有關(guān),可用下式計(jì)算
BO={1/(1-W)-0.6W}dO (W取10%~40%)
O型圈與軸的接觸面寬度b(mm)也取決于W和dO:
b=( 4W2+0.34W+0.31)dO ( W取10%~40%)
對(duì)摩擦力限制較高的密封,如氣動(dòng)密封、液壓伺服控制元件密封,可據(jù)此估算摩擦力。
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