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O型圈基础知识.ppt

O型圈基础知识

summerwinner1111 2012-04-02 评分 0 浏览量 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《O型圈基础知识ppt》,可适用于人文社科领域,主题内容包含O形圈基础知识O形圈基础知识作者吴丹时间一、概述一、概述O形圈特点O形圈是一种小截面的圆环形密封元件常用截面是圆形。主要材料为合成橡胶在液压工程中是符等。

O形圈基础知识O形圈基础知识作者吴丹时间一、概述一、概述O形圈特点O形圈是一种小截面的圆环形密封元件常用截面是圆形。主要材料为合成橡胶在液压工程中是用的最多、最普遍的一种密封件主要做静密封及滑动密封用。与其他密封件比有如下特点:a密封性好寿命长。b单圈就可对两个方向起密封作用。c对油液、温度和压力的适应性好。d动摩擦阻力小。e体积小重量轻成本低。f密封部位结构简单拆装方便g既可做静密封也可做动密封。h尺寸和沟槽已被标准化选用和外购方便。其缺点是在做动密封启动时摩擦阻力较大约为动摩擦力的~倍在高压下易被挤入间隙。表示方法表示方法GBT的表示方法内径d线径d比如:)O形圈GB代表O形圈内径为mm代表O形圈的截面直径是mmGB代表的是标准号代表的是标准公布年代。)GB代表O形圈的截面直径是mm代表O形圈内径为mm表示方法表示方法GBT的表示方法比如()O形圈GGBT  内径  断面直径  G系列(G通用O形圈)(A宇航用O形圈)()AGGBTAO形圈线径mm BO形圈线径mmCO形圈线径mmDO形圈线径mmEO形圈线径mm二、O形圈密封工作状态二、O形圈密封工作状态静密封用O形圈的作用O型密封圈是一种挤压型密封挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形在密封接触面上造成接触压力接触压力大于被密封介质的内压则不发生泄漏反之则发生泄漏。像这种借介质本身来改变O形圈接触状态使之实现密封的过程称为“自封作用”。O形圈预密封静密封用O形圈的作用静密封用O形圈的作用自密封作用:由于预密封作用O形圈与被密封光滑面和沟槽底面紧密接触。这样当流体通过间隙进入沟槽时只能对O形圈的一侧面起作用。当流体压力较大时把O形圈推向沟槽另一侧面而挤压成D形并把压力传递给接触给接触面。O形圈的自封是有限的当内压过高时会出现O形圈的“胶料挤出”现象。即密封部位因有间隙存在受高压作用的O形圈在间隙处会产生应力集中当应力达到O形圈的料胶不能承受时料胶就会被挤出来此时虽然O形圈还能暂时维持密封但实际已损坏。因此要严格选型。动密封用O形圈的作用动密封用O形圈的作用O形圈在动密封中其预密封效果和自密封作用与静密封一样。但由于杆运动时很容易将流体带到O形圈和杆之间因此情况比较复杂。工作中假设O形圈左侧作用着介质压力P(如图a)若将O形圈与杆接触部位放大(图b)其接触表面实际是凹凸不平的并非每一点都与金属表面接触。由于自封作用O形圈对杆产生的接触压力大于P而得到密封。但当杆开始向右移动时附着在杆上的介质被带到楔形狭缝(图c)。由于流体动压效应这部分介质的压力比P大。当它大于O形圈对杆的接触力时介质便挤入O形圈的第一个凹槽处(图d)杆继续向右移动时介质不断地进入下一个凹槽介质便沿着杆运动的方向泄露。当杆向左运动时由于赶运动方向与杆压力方向相反故不易泄露。泄漏量是随着介质的粘度和杆的运动速度提高而增大的还与O形圈的尺寸、工作压力等密切相关。backO形圈的密封形式O形圈的密封形式按密封件与被密封装置的相对运动状态可以分为:静密封、往复动密封、转动密封和开关密封。按O形圈在矩形沟槽中压缩密封配合的压缩量大小(松紧程度)可分为:压紧、套紧、液动、气动和转动种基本密封配合以及在端面倒角槽中挤紧密封配合。此外还有滑动密封和浮动密封两种特殊密封方法。按被密封件的结构可分为:端面密封即轴向密封、角密封(孔端面倒角槽密封、轴端面倒角槽密封)、圆柱密封即径向密封(圆柱内径密封(活塞杆密封)、圆柱外径密封(活塞密封))、圆锥面密封和球面密封。三、O形圈的设计应用三、O形圈的设计应用O形圈的使用参数压缩率      压缩率W通常用下式表示:W=(dh)d       式中dO型圈在自由状态下的截面直径(mm)     hO型圈槽底与被密封表面的距离(沟槽深度)即O型圈压缩后的截面高度(mm) 在选取O形圈的压缩率时,应从如下方面考虑:   .要有足够的密封接触面积  .摩擦力尽量小  .尽量避免永久变形。压缩率压缩率O型密封圈压缩率W的选择应考虑使用条件静密封或动密封静密封又可分为径向密封与轴向密封径向密封的泄漏间隙是径向间隙轴向密封的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压和受外压两种情况内压增加的拉伸外压降低O形圈的初始拉伸。上述不同形式的静密封密封介质对O形圈的作用方向是不同的所以预压力设计也不同。对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。   .静密封:圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样一般取W=~平面静密封装置取W=~。  .对于动密封而言可以分为三种情况往复运动一般取W=~。旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应一般来说旋转运动用O形圈的内径要比轴径大外径的压缩率W=。低摩擦运动用O型圈为了减少摩擦阻力一般均选取较小的压缩率即W=此外还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外允许的最大膨胀率为超过这一范围说明材料选用不合适应改用其他材料的O形圈或对给定的压缩变形率予以修正。拉伸量拉伸量O型圈在装入密封沟槽后一般都有一定的拉伸量。与压缩率一样拉伸量的大小对O型圈的密封性能和和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O型圈安装困难同时也会因截面直径d发生变化而使压缩率降低以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示: α=(dd)(dd)式中d轴径(mm)dO形圈内径(mm)。   拉伸量的取值范围为。如表一给出了O型圈拉伸量的推荐值可根据轴径的大小按表选限取O型圈的拉伸量。表一O型圈压缩率与拉伸量的限取范围O形圈的安装沟槽O形圈的安装沟槽O形圈压缩量的大小主要由安装沟槽的结构和尺寸来保证。常用的沟槽形状有矩形和三角形一般情况三角形仅用于某些固定密封。由于压缩量不同所以静密封、往复运动密封、选装运动密封的沟槽虽形状相似但尺寸各不相同。槽宽槽宽主要从下面三个方面考虑:)必须大于O形圈压缩变形后的最大直径。)必须考虑到O形圈由于运动发热引起的膨胀和介质溶胀。)必须保证往复运动时槽内有一定的空间使O形圈滚动自如。一般认为O形圈的截面面积至少应占据矩形截面面积的在许多场合下取槽宽为O形圈截面直径的倍。注:沟槽太窄会增大运动时的摩擦阻力O形圈磨损加大易损沟槽太宽使得O形圈的游动范围增大也易磨损且在静密封的脉动压力下O形圈也可能产生脉动游动出现异常磨损。另外当内压很高时必须用挡圈槽宽应相应增大。O形圈的安装沟槽O形圈的安装沟槽槽深槽深是O形圈能否良好工作的关键尺寸主要取决O形圈的压缩变形量。此变形量由O形圈内径处的压缩变形量(δ)和O形圈外径处的压缩变形量(δ)组成当δ=δ时O形圈截面与槽截面中心重合两种心愿的圆周相等说明O形圈安装时未受到拉伸当δ>δ时O形圈截面中心的周长小于沟槽中心的周长说明O形圈以拉伸状态在沟槽内当δ<δ时O形圈截面周长大于沟槽截面中心周长此时O形圈以周向压缩来使用拆卸时O形圈会出现弹跳现象。设计槽深时应首先确定O形圈的使用方式然后再去选定合理的压缩变形率(详见表一)。除此之外也要考虑材料对介质的溶胀性材料本身的膨胀性等相关因素需考虑诸多设计因素。但国家对于沟槽的结构已经给出相关标准。O形圈的安装沟槽O形圈的安装沟槽沟槽的选择设计沟槽的安装形式a径向活塞密封沟槽b径向活塞杆密封沟槽沟槽的选择设计沟槽的选择设计沟槽的安装形式c径向带挡圈的沟槽d轴向沟槽说明:)一般情况为防止O形圈被挤入间隙而损坏当液体工作压力超过MPa时固定密封当液体压力超过MPa时应加密封挡圈(如图c)挡圈多少视O形圈受压情况而定。)轴向密封外部受压时注意加直径d处凸台以防止O形圈进入管路。表二O形圈径向沟槽尺寸表二O形圈径向沟槽尺寸沟槽的选择设计沟槽的选择设计沟槽的安装形式O形圈的沟槽尺寸系列中国已制定有标准详见表三。表三密封用沟槽尺寸及压缩量沟槽的选择设计沟槽的选择设计O形圈沟槽加工要求为避免划伤和安装不当等问题造成的泄露O形圈在安装时对沟槽及相关部件的精度都有一定要求。首先安装时通过的尖叫需倒钝或修圆通过的内孔应倒~坡口。其次注意O形圈安装路径上的表面精度轴须有较低的粗糙度值必要时需涂以润滑剂对于安装沟槽及配合表面精度的要求详见表四。表四O形橡胶密封沟槽各配合偶件的表面光洁度O形圈的材料选用O形圈的材料选用O形圈材料选择主要考虑以下几点:)O形圈的工作状态是指O形圈用于静密封、动密封还是滑动密封。)机器的工作状态指机器处于连续工作还是断续工作并考虑倒每次断续时间的长短是否有冲击载荷作用在密封部位。)工作介质的情况工作介质是气体还是液体并考虑其物理和化学性能。)工作压力压力大小波动幅度和频率以及瞬时出现的最大压力等。)工作温度包括瞬时出现的温度以及冷热交替出现的温度。)价格与来源。一般来说耐油用丁腈橡胶耐天候和臭氧用氯丁橡胶耐热用丙烯酸酯橡胶或氟橡胶耐高压、耐磨用聚氨酯橡胶耐寒同时又耐油用共聚氯醇橡胶等。各种胶料的适用范围详见表五。(其他见附件)表五O形圈密封材料使用规范谢谢大家!

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