O型圈选型规范
第一部分材料的选择
第二部分密封形式的选择
第三部分规格的选择
第四部分径向间隙的选择
第五部分初始压缩量的选择
第六部分安装槽的设计
第七部分引入倒角的设计
一、材料的选择
选择材料时主要考虑到材料的使用温度、硬度以及工作介质,另外也要考虑材料的经济成本等。
名称 最低温度/℃ 最高温度/℃ 介质 特点 经济成本 丁腈橡胶 -55 100 矿物油/矿物油脂 耐油性和机械性能好 1 氟橡胶 -26 200 矿物油/矿物油脂 良好的抗老化性能、可在真空下使用 10 乙丙橡胶 -55 125 乙二醇基/热水 耐热、抗老化,绝缘性和耐低温 全氟橡胶 -25 240 矿物油/矿物油脂 性能优异 硅橡胶 -60 225 油/多数化合物 耐低温、无臭、无毒 结合上表内容,并结合我们的分动箱的情况,推荐选用氟橡胶作为我们O型圈的新材料。
硬度是根据压力来选择的,一般低压下用低硬度的材料,高压下用高硬度的材料。
邵氏A硬度 70±5 80±5 90±5 静密封工作压力/MPa ≤10 ≤20 ≤50 速度低于0.2m/s的往复运动压力/MPa ≤8 ≤16 ≤24 我们的产品主要选用硬度70的即可。
二、密封形式
按负载类型可分为静密封和动密封;按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。
三、规格的选择
O型圈的规格一般都是用内径和线径来表示的,而线径是有标准的。
大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准,其中美国标准(AS568)、日本标准(JISB2401)、国际标准(ISO3601/1)较为通用。
表1O型圈标准一览表标准 O型圈截面直径W ? 美国标准AS568英国标准BS1516 1.782.623.535.337.00 日本标准JISB2401 1.92.43.13.55.78.4 国际标准ISO3601/1德国标准DIN3771/1中国标准GB3452.1 1.82.653.555.307.00 优先的米制尺寸 1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5
6.07.08.010.012.0 美国标准AS568(900系列) 1.021.421.631.831.982.082.212.462.953.00 对于规格的选取则要视具体情况而定,首先根据安装孔或安装轴的直径大小以及密封形式,选定线径的大小。经咨询司达行技术人员,线径的选取没有统一的标准,一般主要考虑两个方面:一是空间大小,二是成本。在空间足够、符合标准而且满足密封要求的情况下依照如下原则选取:在静密封场合,选取截面较小的O型圈;在动密封场合,应选择截面较大的密封圈。然后根据密封形式选取O型圈的内径,以孔用静密封为例,安装槽在轴上面,配合面是O型圈的外径,因此要根据轴或孔的尺寸以及线径计算出O型圈的内径,然后根据内径和线径在所选厂家产品列表上进行选取,选取在线径对应的情况下与内径最接近的。如是轴用静密封,则直接以内径和线径为准来选取。如是轴向密封,根据空间大小来选择O型圈的内径和线径,视具体情况而定。
然后需要根据规格、硬度、密封形式来选择轴与孔的配合,初始压缩量,安装槽的尺寸与公差。
如果选用司达行O型圈,可以直接根据密封形式、线径与轴径(或孔径)来选取O型圈的规格,进而根据O型圈的规格直接选取轴孔配合以及安装槽的尺寸和公差。
四、径向间隙的选择
如果间隙过大,将存在密封圈被挤出的危险,这会损坏O型圈。
被密封部件之间的容许径向间隙S取决于系统压力,O型圈横截面直径和硬度的大小,下表给出了推荐的容许间隙S与O型密封圈横截面直径和Shore硬度之间的关系,该表适用于除了聚氨酯和FEP封装的O型圈之外的所有弹性密封材料。
对于压力大于5MPa,内径大于50mm,以及压力大于10MPa,内径小于50mm的O型圈,推荐使用挡圈。
表中数据适用于假定各零件同心且在压力作用下不会膨胀的情况。否则,间
隙值应该相应减小。
对于静密封,推荐使用H8/f7配合公差。
五、初始压缩量的选择
O型圈在沟槽中的初始压缩量,对于确保其用作主要或次要密封组件的功能非常关键,初始压缩量可以实现初始密封能力,补偿加工误差,确保规定的摩擦力,补偿压缩变形和磨损。
根据应用场合的不同,初始压缩量也不同。动密封场合:6~20%;静密封场
合:15~30%(相对于横截面直径的比值)
六、安装槽的设计
不同的密封形式安装槽的位置也有不同,主要有以下几种类型:
(1)静密封中,应考虑到加工的情况,一般轴比孔要好加工一些,因此安装槽大多开在轴上。
(2)动密封中,应考虑运动要求,因此活塞动密封中安装槽开在活塞上,活塞杆动密封中安装槽开在端盖上,保证在运动中每时每刻都能密封。
(3)如果密封配合中有一部分是外购件或标准件,只能在自己设计的那一部分上面开槽。
(4)还要考虑空间的大小,若该部件上开槽空间不足,只能在另一部件上设置安装槽
(5)轴向安装时,要考虑压力方向。内部压力时,O形圈外径应比沟槽外径约大1~2%;外部压力时,应使O形圈内径比沟漕内径约小1~3%。
如果产品手册上没有提供安装槽的尺寸,则可以通过下表来进行选择。
七引入倒角的设计
由于O型密封圈在安装过程中被挤压,因此必须设计引入倒角和圆角,正确的设计有助于消除密封的磨损和密封失效。
图1.内孔和管的引入倒角图2.轴和杆的引入倒角
引入倒角色最小长度如表1所示,是横截面直径d2的函数
表1.引入倒角(特瑞堡密封系统推荐)
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