、o形圈密封結(jié)構(gòu)設(shè)計、1、LiQiang2011-01-07、2、o形圈密封結(jié)構(gòu)設(shè)計、1、o形圈概要2、o形圈密封原理和要求3、o形圈材料特性和選擇4、o形圈密封設(shè)計原則5、o形圈密封槽設(shè)計6、o形圈性能7、o形圈故障8、o形圈o形圈生產(chǎn)制造10、問題、3.0 o形圈的概要、o形圈是界面形狀為圓形的橡膠圈，是液壓空氣中應(yīng)用最廣泛的密封件。 4、1.0O型圈的特點(diǎn)： 1尺寸的小型裝卸容易，2動密封件為3靜密封件，幾乎沒有泄漏的4個單體，可以使用雙向密封件，5動摩擦力低，6價格低。 5、2.1o型密封圈的原理，o型密封圈是一種壓縮型密封圈。 密封件發(fā)生初始變形和應(yīng)力Pseal、PwPseal時，沒有泄漏。 Pm=P0 Pp，Pp=KP。 Pm=P0 KPK是介質(zhì)壓力傳遞至o形環(huán)壓力的系數(shù)(對比橡膠，K=1； 無縫鋼管？ 復(fù)合密封？ 因此，只要o型圈有初期壓力，就可以進(jìn)行無泄漏的絕對密封。 o形圈密封為自密封結(jié)構(gòu)。 選擇、6、6,2.2o環(huán)形密封件的壓縮變形率，理論上即使是0壓縮也可以密封，但實(shí)際上是不可能的。 在偏心工作負(fù)荷下，o型圈伸長變細(xì)時，低溫橡膠的收縮可能泄漏，變細(xì)，泄漏(低溫下橡膠的老化可能加速，失去補(bǔ)償能力)一般截面有7%-30%的壓縮變形率，靜密封采用大壓縮率(15%-30% )，動密封采用小壓縮率(9-25% ) ，7，2.3 o型圈可根據(jù)內(nèi)壓、外壓來選擇，承受內(nèi)壓的o型圈的外徑與槽的外徑相同，承受外壓的o型圈的內(nèi)徑與槽的內(nèi)徑相同，在槽中安裝o型圈以防止工作壓力下o型圈的出現(xiàn)時，會受到拉伸或壓縮如果拉伸和壓縮數(shù)值過大，則o形圈的截面過大或過小。 這是因?yàn)槔?%后，截面直徑w減小約0.5%。 對孔進(jìn)行(內(nèi)壓)密封時，o形圈處于伸長狀態(tài)，最大容許伸長量為6%； 軸用(內(nèi)壓)密封時，o形圈優(yōu)選在周長方向壓縮，最大允許周長壓縮量為3%。 承受、內(nèi)壓，承受外壓。 8、2.4o型環(huán)擠出原理、9、2.4o型環(huán)擠出間隙、最大允許擠出間隙gmax與系統(tǒng)壓力、o型環(huán)截面直徑及材料硬度有關(guān)。 通常，工作壓力越高，最大允許擠出間隙gmax的值越小。 間隙g超過允許范圍時，可能會導(dǎo)致o型圈的擠出或破損，壓力超過5MPa時，建議使用擋圈。10，2.4 o型環(huán)的壓出允許間隙、11，2.5 o型環(huán)的壓縮量選擇、液壓-氣壓-靜密封、液壓-動密封、氣壓-動密封、與材料相關(guān)的o型環(huán)的圓周方向的壓縮力、12，3.0 o型環(huán)的材料特性、13.1 o型環(huán)材料特性比較圖、14， 3.2o環(huán)材料特性排名，15，3.3 o環(huán)材料硬度，16，3.4 o環(huán)材料特性，17，3.5 o環(huán)材料的耐化學(xué)藥品性，18，3.6 o環(huán)材料的耐溫性，19，3.7 o環(huán)材料的選定原則，外在原因： 1，動作狀態(tài)：動態(tài)密封，靜態(tài)密封； 連續(xù)工作、間歇工作等2、工作介質(zhì)：液體、氣體、二相流、與介質(zhì)的物理化學(xué)性能、與介質(zhì)的相容性3、工作壓力：介質(zhì)的工作壓力的高低、壓力的振幅、瞬時最大壓力4、工作溫度：瞬時溫度和冷熱交變溫度5、成本源：低成本、源寬、o型環(huán)的硬度：一般為70-90邵氏硬度、靜態(tài)密封為低值70、旋轉(zhuǎn)密封為. 20，4.0 o型圈設(shè)計原則，通則： o型圈密封為擠出式密封，設(shè)計的主要內(nèi)容是o型圈的壓縮和拉伸。 o形圈的直徑壓縮伸長。 a、壓縮量過小：泄漏b、壓縮量過大：應(yīng)力緩和引起泄漏c、拉伸量過大：界面直徑減小過大而引起泄漏，4.0壓縮率設(shè)計： W%=(d0-h)/d0。 a、有足夠的密封接觸面積b，避免永久變形c，摩擦力盡可能小的圓柱靜密封： 10%-15%，平面靜密封： 15%-30%。 往復(fù)式密封： 10%-15%。 旋轉(zhuǎn)密封：內(nèi)徑比軸大3%-5%，外徑壓縮率為3%-8%。 低摩擦用密封墊片：一般為5%-8%，考慮到介質(zhì)和溫度引起的膨脹，超過15%時重新選擇材料。. 21、4.1環(huán)設(shè)計原則，4.1拉伸率設(shè)計： W%=(d0 d)/(d0 d1)。 將o形圈組裝到軸上時，一般有伸長率，如果沒有伸長率，組裝時容易脫落，伸長率過大時，o形圈的截面積過小，會發(fā)生泄漏。 一般拉伸量為1%-5%。22、4.2環(huán)設(shè)計原則、4.2接觸寬度設(shè)計：將o形環(huán)放入密封槽后，其橫截面會產(chǎn)生壓縮變形。 變形后的寬度和密封面的接觸寬度以及o型圈的密封性能，其值過小的話，密封性會受到影響。 o形環(huán)變形后的寬度Bo(mm )與o形環(huán)的壓縮率w和截面直徑do有關(guān)，能夠用下式計算Bo=(1/(1-W)-0.6W)do(W為10%40% )的o形環(huán)和密封面的接觸面寬度b(mm )也設(shè)為w和do:b=(4W2 0.34W 0.31)do(W為10%40% ) 考慮到壓力脈動和抽真空的需要，Bo接近槽寬，氣體介質(zhì)的密封中，Bo比槽寬小0.1液體介質(zhì)的密封中，Bo比槽寬小0.2-0.5mm。 同時，Bo不得大于槽寬。 接受后，可能會減小密封接觸寬度，減小密封接觸應(yīng)力而泄漏。 有壓力脈動時，如果槽寬過大，o型圈偏移，磨損的槽寬過小，o型圈會埋入槽中，阻力過大。23、5.0O形環(huán)槽設(shè)計、5.0O形環(huán)槽設(shè)計：槽體積比o形環(huán)體積大15%左右。 設(shè)計參數(shù)：對于形狀、尺寸、精度、粗糙度和動態(tài)密封，必須計算相對運(yùn)動間隙。 原則：加工方便，尺寸合理，精度容易保證，裝卸方便。 a，有3%-30%的壓縮。 b .在介質(zhì)中膨脹，溫度上升后膨脹。 c、過窄的磨損，過寬的滾動磨損。24、5.2O形環(huán)槽設(shè)計、5.2O形環(huán)槽深設(shè)計：槽深的設(shè)計決定了o形環(huán)的設(shè)計壓縮量，槽深加上間隙后小于o形環(huán)自由狀態(tài)下的o形環(huán)線徑。 o形環(huán)壓縮量由內(nèi)徑壓縮量和外徑壓縮量構(gòu)成。 ”、安裝o形圈時用于拉伸的活塞密封等折動密封。 5.3O型圈的開槽和槽底圓角設(shè)計：開槽圓角：在組裝o型圈時不會產(chǎn)生損傷或損傷。 R=0.10.2mm過大，過小會怎樣？ (擠出和切痕)槽底圓角：應(yīng)力集中防止，動作： R=0.11.0mm，靜：R=d0/2mm，25，5.3 o環(huán)槽設(shè)計，5.4O環(huán)槽切口和槽底圓角設(shè)計：切口圓角： o環(huán)組裝時的切痕和防止劃傷。 R=0.10.2mm過大，過小會怎樣？ (擠出和切痕)槽底焊腳：應(yīng)力集中防止，動： R=0.11.0mm，靜：R=d0/2mm，5.5O環(huán)槽表面粗糙度設(shè)計：靜密封： Ra=6.33.2，動密封： Ra=1.6，旋轉(zhuǎn)密封：軸槽： Ra=0.4以下。 a，用什么工藝加工溝槽比較好？ b、溝槽粗糙度過大或過小會出現(xiàn)什么問題。 26、5.6O形圈槽設(shè)計、5.6O形圈擋圈設(shè)計：防止o形圈在工作中被間隙咬住或擠出。 使用：單向壓力、1個擋圈雙向施加壓力，請給我2個擋圈。27、5.5o環(huán)槽設(shè)計、5.7O環(huán)槽設(shè)計與公差：詳情請參閱GB/T34523、28、5.6o環(huán)槽設(shè)計、5.8O環(huán)槽設(shè)計、軸向密封、徑向密封、接頭密封、封閉密封、29、6.0o環(huán)性能、耐磨損性、30、6.1o環(huán)性能、密封.31、6.2o型環(huán)密封要求、穩(wěn)定性.32、7.0O型環(huán)性能、耐擠出性、33、7.0O型環(huán)性能、密合性、34、7.0O型環(huán)故障、7.0O型環(huán)故障： o型環(huán)常見故障原因?yàn)椴牧蠁栴}、壓縮變形、間隙咬傷、扭曲現(xiàn)象、磨料磨損、表面粗糙度不良和焦耳壓縮變形如右圖所示：35，7.1o型圈故障，7.1 o型圈故障： o型圈磨損，如右圖所示：36，7.2o型圈故障，7.2 o型圈故障： o型圈安裝破損，如右圖所示：37，7.3o型圈故障，7.3 o型圈故障： o型圈38，7.4O型圈故障7.4 o型圈故障： o型圈熱損傷和氧化，如右圖所示39，7.5o型圈故障，7.5 o型圈故障： o型圈扭轉(zhuǎn)損傷，如右圖所示40，7.6o型圈故障，7.6 o型圈故障： o型圈推出故障如右圖所示41， 7.7O型圈故障、7.7O型圈故障： o型圈膨脹故障如右圖所示42