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橡胶压缩率 填充率一般设计为多少

  本文主要从密封倒角的设计、金属件端部尺寸设计、O型圈硬度选取、密封间隙选择、合理的表面粗糙度、合理的内径拉伸率、安装部位的设计要求、O型圈的安装要求等方面对密封倒角的设计及O型圈进行探讨。

  倒角密封因其在接头与液压阀之间使用简便,操作简单,且制作与加工容易等特点,在油管接头的密封过程中常被广泛应用。本文着重介绍密封倒角的设计及O型圈的选用。

  倒角密封是一种连接面处的密封,采用O形圈将其装配到一个通过倒角产生的槽中,然后通过壳体挤压来产生密封。设计时主要考虑产品必须进行轻微拉伸、压缩量适当减小、填充率适当加大。倒角一般为15°~30°,依据工作压力选取,压力大时,角度要趋近于小值。反之,则取大值。

  依据表1得出D 2K尺寸,接头O型圈密封是静密封,不考虑O型圈装到O型圈环槽变形和其他装配影响,简单计算接头管径(d’)单边过盈量为10~20丝即可,即0.1~0.2mm。当然考虑到零件尺寸公差(O型圈截面直径,O型圈内径,密封面内径尺寸,O型圈环槽尺寸和槽岸尺寸),同轴度及装备位置的偏心,可以进一步计算装配发生单边靠拢时候的极限情况,确保这个时候的松边过盈不为负值。以便进一步确定密封面、O型圈环槽、槽岸的尺寸及公差。再计算D’值(O型密封圈沟槽外径)D’=d2 2H其中:d2=d1/1.03-1.07

  根据密封间隙和工作压力来选择适当的O型圈的硬度,橡胶硬度应随工作压力高低与间隙大小而变化,压力高,间隙大时硬度应稍大,反之则稍小。

  O型密封圈破坏的重要原因之一是在工作压力作用下被挤入间隙C内,此间隙的允许值与工作压力,O型密封圈橡胶硬度及其截面直径d0大小有关,具体见表4。

  O型圈压缩量的大小能直接影响到密封性能和使用寿命,压缩量太小,密封效果不好;压缩量太大,对O型环装配不利,增大运动摩擦阻力,使用寿命会缩短。因此在密封设计过程中,要合理控制好O型环的压缩量,一般以7%~30%的压缩率为准。O型密封圈安装的断面直径压缩量为5%~3.5%,用于固定密封取得偏大值,用于活动密封取偏小值。

  要保证合理的密封性能,动密封和静密封都要有合适的表面粗糙度。一般静密封Ra6.3μm~Ra3.2μm,动密封Ra3.2μm~Ra1.6μm。但不是粗糙度越高越好,如果安装面的粗糙度太高,平直度差,有的会出现凸棱。一方面O型环被压缩后,有的面因密封不严而漏油。另一方面O型环在沟槽中会随着压力高的方向向压力低的方向滑动,造成O型环损伤,引起泄漏。

  O型圈的拉伸率过大,会引起应力松弛,造成O型圈的内径增大。造成与轴面形成接触间隙,安装过程中会因为振动而使其脱落。同时,O型圈由于挤压力度不均匀,影响O型圈的使用寿命。拉伸率计算公式如下:δ=(d’-d1)/d1X100%

  (2)倒角部位应有定位台面(如图2),防止结合面不平,而影响孔与轴之间的同轴度,致使O型圈过度磨损。

  (2)密封件和零件应涂润滑脂或润滑液,但不得使用含固体添加剂的润滑脂,如二硫化钼、硫化锌。

  (3)安装前对安装轴颈进行外观检查,表面不得有飞边毛刺、杂质、灰尘等缺陷及刮伤。

  (4)安装过程中防止O型圈碰伤,应先用锉修平毛刺,在其通过的部位螺纹及键槽表面用胶带包上再进行安装,可起到保护O型圈的作用。

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