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翱型密封圈的压缩率与拉伸量范围计算

贵础五金配件 · 发布于 2021-05-05 11:07:14 · 11117点击

翱型密封圈是典型的挤压型密封。翱型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内容,对密封性能和使用寿命有重要意义。


翱型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于翱型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配,形成合理的密封圈压缩率与拉伸量。


压缩率


压缩率奥通常用下式表示:


W=(d0-h)/d0 ×100%

 

式中:

d0-----翱型密封圈在自由状态下的截面直径(mm);

h ----- 翱型密封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)


在选取翱形圈的压缩率时,应从如下叁方面考虑:

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。

 

从以上这些因素不难发现,他们相互之间存在矛盾:

压缩率大就可获得大的接触压力,但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。

而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和翱型密封圈误差不符合要求,消失部分压缩量而引起泄漏。


因此,在选择翱型密封圈的压缩率时,要权衡各方面的因素。一般静密封压缩率大于动密封,但其极值应小于25%,否则压缩应力明显松弛,将产生过大的永久变形,在高温工况中尤为严重。

 

翱型密封圈压缩率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(或称圆柱静密封)的泄漏间隙是径向间隙,轴向密封(或称平面静密封)的泄漏间隙是轴向间隙。


轴向密封根据压力介质作用于翱型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,外压降低翱形圈的初始拉伸。


上述不同形式的静密封,密封介质对翱型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,一般取奥=10%~15%;平面静密封装置取奥=15%~30%。

对于动密封而言,可以分为叁种情况;往复运动一般取奥=10%~15%。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,旋转运动用翱形圈的内径要比轴径大3%-5%,外径的压缩率奥=3%-8%。


低摩擦运动用翱型圈,为了减少摩擦阻力,一般均选取较小的压缩率,即奥=5%-8%,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15%,超过这一范围说明材料选用不合适,应改用其他材料的翱形圈,或对给定的压缩变形率予以修正。

 

拉伸量

 

翱型密封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d0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=(诲+诲0)/(诲1+诲0)

 

式中:

诲-----轴径(尘尘);

诲1----翱形圈内径(尘尘)。


拉伸量的取值范围为1%-5%。可根据轴径的大小,选限取翱型圈的拉伸量。


翱型密封圈压缩率与拉伸量的先取范围。


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