o型密封圈尺寸与沟槽尺寸对照表 (如何选择合适的密封o型圈)

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概述

使用O型圈密封的目的是为了防止液体或气体(通常称其为介质)的泄漏和损失。因为安装简单、方便以及所需安装空间小,所以O型圈是最常用的一种密封件。只要沟槽的设计和材料选择正确,并且工况在橡胶材料的温度范围内,密封件就可以在静密封或动密封中起到长期密封的效果。

描述

O型密封圈是一个圆形环,通常由弹性橡胶(弹性体)制成。其尺寸由内直径d1 和线直径d2确定。

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O型圈尺寸计量

O型圈应该是精确无缺陷的,是采用各种类型的天然橡胶通过热注射或模压硫化(交联)而成的。

制造过程

弹性体O型圈的主要生产工艺有两种。

• 模压成型

(模压成型=CM-工艺)

• 注射成型

(注射成型=IM-工艺)

采用CM工艺加工时,原料是在上下模合并之前用手动的方式加入模具中的,由于这个过程很耗时,所以这种工艺适合小批量和大尺寸的制造。

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采用IM工艺,原料自动注射到多腔的模具中。此工艺特别适合大量的和小尺寸的制造。

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最常见的天然橡胶及其商标

下表是部分弹性体密封材料使用的天然橡胶,以及他们的缩写和部分商标 。

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工作原理

O型圈的密封作用是通过其在一个设计合理的安装空间或沟槽内,横向(线径d2径向)弹性变形获得的。这就意味着圆形的横切面受压变为椭圆形,从而封闭了密封或接触表面之间以及沟槽底部的缝隙。由此产生的表面压缩是获得所需的密封效果的关键。O型圈线径的变形程度主要取决于沟槽深度t。这个变形程度通常用压缩率来表示,在第17,20和22页的表格中可以找到有关压缩率的图表。压缩率以线径d2的百分比来表示,因为d2在安装受压后变小。当压缩率不变时,变形压力随线径d2的增大而上升,反之,变形压力不变时,压缩率随线径d2的增大而减少。

来自密封介质本身的压力对O型密封圈的密封是有利的,因为附加的压力会增强密封效果(表面压力上升)。压力将O型密封圈挤压至沟槽的侧壁,为了避免密封圈被挤入密封缝隙中,密封面的间隙应保持尽可能小。径向密封时,公差配合应采用H8/f7,轴向密封时,H11/h11。如果压力较大,那么选材时应考虑高硬度的O型密封圈。如果选材不当,密封圈会被挤出,O型圈将被损坏。

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安装类型的定义

O型圈安装类型有很多。根据O型圈横截面的变形趋势,可将O型圈分为轴向密封和径向密封两类。径向密封又分为外部密封(内部沟槽,活塞密封)和内部密封(外部沟槽,活塞杆密封)。大多数O型圈是静态密封。如果密封圈处于互相移动的机械零件之间,那就是动态密封。除特殊情况下,在动态密封中,O型圈密封不是技术上最佳的解决方案。

O型圈安装类型密封安装类型如下:

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下图是径向静态或动态安装活塞密封O型圈的安装空间示意图。

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O型圈安装,主要安装建议如下:

O型圈应避免接触所安装部件的锋利边缘

在沟槽内或O型圈上不能有污物或其他残留物

避免与其他O型圈混淆(可参考色彩标记)

不可在O型圈上使用胶水(会造成硬化)

O型圈在安装时应避免扭曲

安装时可以使用润滑脂/油,但必须考虑材料的稳定性。(EPDM材料不可使用矿物油/凡

士林)

使用洗涤剂/清洁剂前,必须核实O型圈是否耐受

不可使用带锋利面的,坚硬的工具

为安装需要,可以将O型圈内径短暂膨胀至最高20%

注意:O型圈对锋利表面非常敏感。所以安装O型圈时需要接触的表面,或者O型圈需要垫靠的表面都必须倒角或去毛刺。这是安全安装的主要条件。

O型圈的存放

密封件长时间存放会造成物理性能的改变,包括变硬,变软,开裂和其他类型的表面降解。这是由于很多因素的影响造成的,如损伤,氧气,光,臭氧,热,潮湿,油或溶剂。DIN  7716和ISO 2230对弹性体密封圈的储存,清洁和保存制定了详细的说明。ISO 2230对橡胶品的储存提供了建议。下表分三个组别给出了最大的储存时间。

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储存橡胶制品应满足一定的条件:

弹性体的理想储存温度为+5 °C 至 +25 °C。避免直接和热源,如热辐射器和阳光接触。

湿气

储存空间的相对湿度应低于70 %。避免极端潮湿或干燥的条件。

弹性体应避光保存。阳光直接照射和强烈的人造光,尤其是紫外光应避免。建议在储存空间的窗上加贴红色或橙色材料。

氧气和臭氧

可能的话将弹性体放置在密闭容器中,避免与循环空气接触。

损坏

弹性体应存放在不受力的条件下。大的O型圈可以盘起来节省空间。如果内径d1 > 300mm,可以把O型圈打一个8字叠起来。但是绝对不可以弯折。