1、O形圈的硬度
O形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O形圈的硬度决定了O形圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能满足大部分的使用条件,故如对密封材料不作特殊说明,一般提供邵氏A70的丁腈橡胶。
2、挤出间隙
最大允许挤出间隙gmax和系统压力,O形圈截面直径以及材料硬度有关。通常,工作压力越高,最大允许挤出间隙gmax取值越小。如果间隙g超过允许范围,就会导致O形圈挤出甚至损坏。
3、压缩永久变形
评定O形圈密封性能的另一指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下,作为弹性元件的O形圈,产生弹性变形,随着压力增大,也会出现永久的塑性变形。压缩永久变形d可由下式确定:
式中:b0-原始厚度(即截面直径W)
b1-压缩状态下的厚度
b2-释放后的厚度
通常,为防止出现永久的塑性变形,O形圈允许的最大压缩量在静密封中约为30%,在动密封中约为20%。
表2 最大允许挤出间隙gmax
压力 MPa | O形圈截面直径W | ||||
1.78 | 2.62 | 3.53 | 5.33 | 7.00 | |
邵氏硬度A70 | |||||
≤3.50 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | 0.13 | 0.15 |
≤7.00 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 |
≤10.50 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 |
邵氏硬度A80 | |||||
≤3.50 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | 0.18 | 0.20 |
≤7.00 | 0.08 | 0.09 | 0.10 | 0.13 | 0.15 |
≤10.50 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 |
≤14.00 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 |
≤17.50 | 0.02 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.04 |
邵氏硬度A90 | |||||
≤3.50 | 0.13 | 0.15 | 0.20 | 0.23 | 0.25 |
≤7.00 | 0.10 | 0.13 | 0.15 | 0.18 | 0.20 |
≤10.50 | 0.07 | 0.09 | 0.10 | 0.13 | 0.15 |
≤14.00 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 | 0.10 |
≤17.50 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 | 0.09 |
≤21.00 | 0.03 | 0.04 | 0.05 | 0.07 | 0.08 |
≤35.00 | 0.02 | 0.03 | 0.03 | 0.04 | 0.04 |
※ 当压力超过5MPa时,建议使用挡圈。
※ 对静密封应用场合,推荐配合为H7/g6。
4、预压缩量
O形圈安装在沟槽里,为保证其密封性能,应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合,相对于截面直径W的预压缩量也不同。通常,在静密封中约为15%-30%,而在动密封中约为9%-25%。
5、 拉伸与压缩
将O形圈安装在沟槽内时,要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大,将导致O形圈截面过度增大或减小,因为拉伸1%相应地使截面直径W减小约0.5%。对于孔用密封,O形圈最好处于拉伸状态,最大允许拉伸量为6%;对于轴用密封,O形圈最好延其周长方向受压缩,最大允许周长压缩量为3%。
6、O形圈用作旋转轴密封
O形圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于
7、安装压缩力
安装时,压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关,图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系,用以估算安装O形圈时所需的总力大小。