O型圈密封结构设计.ppt

O型圈密封结构设计 1 Li Qiang 2011-01-07 Johnson Controls | January 2009 2O型圈密封结构设计 1、O型圈概述 2、O型圈密封原理和要求 3、O型圈材料特性及选择 4、O型圈密封的设计原则 5、O型圈密封沟槽设计 6、O型圈的性能 7、O型圈失效 8、O型圈的变形发展 9、O型圈生产制造 10、问题 Johnson Controls | January 2009 3 O型圈概述 O型圈是一种界面形状为圆形的橡胶圈,是液压气动中应用最广泛的密封件 Johnson Controls | January 2009 4 O型圈特点特点: 1尺寸小装拆方便 2动静密封均可用 3静密封几乎没有泄漏 4单件使用双向密封 5动摩擦力小 6价格低 Johnson Controls | January 2009 O 型圈密封原理 O 型圈密封是一种挤压型密封。当密封件产生初始形变和应力 P seal ,P w>P seal 时,将不会泄漏。 P m=P 0+P p,P p=K×P。P m=P 0+K×P K 为介质压力传递给 O型圈压力的系数(对橡胶, K=1 ;对无缝钢管?复合密封圈?) 因此,只要 O型圈存在初始压力,就可实现无泄漏的绝对密封。 O型圈密封是一种自密封结构。 Johnson Controls | January 2009 O型圈密封压缩变形率选择理论上 0压缩也可实现密封,实际是不可能的。偏心工作载荷下, O型圈拉伸,变细,就可能泄漏低温橡胶收缩,变细,可能泄漏(低温会造成橡胶加速老化,失去补偿能力) 一般断面有 7%-30% 的压缩变形率,静密封取大的压缩率( 15%-30% ),动密封取小的压缩率( 9-25% ) 偏心 Johnson Controls | January 2009 O型圈受内压、外压选择受内压 O型圈外径与沟槽外径相同受外压 O型圈内径与沟槽内径相同防止出现在工作压力下出现 O型圈直径变小。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 % 。对于孔用(内压)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(内压)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%。受内压受外压 Johnson Controls | January 2009 O型圈挤出原理 Johnson Controls | January 2009 O 型圈允许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,当压力超过 5MPa 时,建议使用挡圈材料硬度压力 MPa O形圈截面直径 W 邵氏硬度 A70 ≤ ≤ ≤ 邵氏硬度 A80 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 邵氏硬度 A90 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 0