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O形圈基础知识作者吴丹时间 一、概述 O 形圈特点 O形圈是一种小截面的圆环形密封元件,常用截面是圆形。主要材料为合成橡胶,在液压工程中是用的最多、最普遍的一种密封件,主要做静密封及滑动密封用。与其他密封件比有如下特点: ,寿命长。 。 、温度和压力的适应性好。 。 ,重量轻,成本低。 ,拆装方便 。 ,选用和外购方便。其缺点是,在做动密封启动时,摩擦阻力较大,约为动摩擦力的 3~4倍, 在高压下易被挤入间隙。 2 表示方法 1 GB/-1982 的表示方法内径 d1×线径 d2 比如: 1)O 形圈 20 × -82 20 代表 O 形圈内径为 20mm 代表 O 形圈的截面直径是 代表的是标准号, 82 代表的是标准公布年代。 2)24002000 -82 2400 代表 O 形圈的截面直径是 0200 代表 O 形圈内径为 20mm 3 表示方法 2 GB/-2005 的表示方法比如(1)O形圈 × GB/ , ——内径 ——断面直径 G——系列(G—通用 O形圈)(A—宇航用 O形圈) (2)A 0×0×7×5× G GB/ A —O形圈线径 B—O形圈线径 C —O形圈线径 D —O形圈线径 E —O形圈线径 4二、 O形圈密封工作状态 静密封用 O 形圈的作用 O 型密封圈是一种挤压型密封,挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形,在密封接触面上造成接触压力,接触压力大于被密封介质的内压,则不发生泄漏,反之则发生泄漏。像这种借介质本身来改变 O 形圈接触状态使之实现密封的过程,称为“自封作用”。 O形圈预密封 5 P P PP 3 m a x PP 3 m a x 静密封用 O形圈的作用自密封作用:由于预密封作用, O 形圈与被密封光滑面和沟槽底面紧密接触。这样当流体通过间隙进入沟槽时只能对 O 形圈的一侧面起作用。当流体压力较大时,把 O 形圈推向沟槽另一侧面而挤压成 D形,并把压力传递给接触给接触面。 O形圈的自封是有限的,当内压过高时,会出现 O形圈的“胶料挤出”现象。即密封部位因有间隙存在,受高压作用的 O形圈在间隙处会产生应力集中,当应力达到 O形圈的料胶不能承受时,料胶就会被挤出来,此时虽然 O 形圈还能暂时维持密封,但实际已损坏。因此要严格选型。 6 动密封用 O形圈的作用 O形圈在动密封中,其预密封效果和自密封作用与静密封一样。但由于杆运动时很容易将流体带到 O形圈和杆之间,因此情况比较复杂。工作中,假设 O形圈左侧作用着介质压力 P 1(如图 a),若将 O形圈与杆接触部位放大( 图b),其接触表面实际是凹凸不平的,并非每一点都与金属表面接触。由于自封作用, O形圈对杆产生的接触压力大于 P 1而得到密封。但当杆开始向右移动时附着在杆上的介质被带到楔形狭缝( 图c)。由于流体动压效应这部分介质的压力比 P 1大。当它大于 O形圈对杆的接触力时,介质便挤入 O形圈的第一个凹槽处(图d),杆继续向右移动时介质不断地进入下一个凹槽,介质便沿着杆运动的方向泄露。当杆向左运动时,由于赶运动方向与杆压力方向相反,故不易泄露。泄漏量是随着介质的粘度和杆的运动速度提高而增大的,还与 O形圈的尺寸、工作压力等密切相关。 7 a 压力作用于 O形圈一侧 b 接触部位放大图 c 油被带到楔形狭缝 d 油被挤入 O形圈第一凹槽往复运动中橡胶 O形圈的泄露 back 8 O 形圈的密封形式 1按密封件与被密封装置的相对运动状态可以分为: 静密封、往复动密封、转动密封和开关密封。 2按O形圈在矩形沟槽中压缩密封配合的压缩量大小(松紧程度)可分为:压紧、套紧、液动、气动和转动 5种基本密封配合,以及在端面倒角槽中挤紧密封配合。此外还有滑动密封和浮动密封两种特殊密封方法。 3按被密封件的结构可分为:端面密封即轴向密封、角密封(孔端面倒角槽密封、轴端面倒角槽密封)、圆柱密封即径向密封(圆柱内径密封(活塞杆密封) 、圆柱外径密封(活塞密封) )、圆锥面密封和球面密封。 9三、 O形圈的设计应用 O形圈的使用参数 压