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选型指南

O型圈设计准则

优质内容 来源:O型圈 作者:旭丽橡塑 发布时间:2020-07-31 16:30:06 阅读次数: 收藏数:13 分享:50

导读:液压气动用O型橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则是怎么样子的呢?旭丽小编带你们一起来看看 一、静密封 a) 沟槽尺寸设计 i. 沟槽宽度b:O型圈的截面面积占矩形槽槽宽的80%-85%,装好O型圈后,以保证不受压缩或拉伸为最好。 ii. 沟槽深度h:平面静密封压缩率一般取15%-30%,推荐20%,精确到0.1mm;圆柱静密封压缩率一般取10%-15%。 iii. 槽口圆角:R=0.1-0.2mm;槽底圆角:R=0.2-1mm。 b) 粗糙度...

  液压气动用O型橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则是怎么样子的呢?旭丽小编带你们一起来看看

  一、静密封

  a) 沟槽尺寸设计

  i. 沟槽宽度b:O型圈的截面面积占矩形槽槽宽的80%-85%,装好O型圈后,以保证不受压缩或拉伸为最好。

  ii. 沟槽深度h:平面静密封压缩率一般取15%-30%,推荐20%,精确到0.1mm;圆柱静密封压缩率一般取10%-15%。

  iii. 槽口圆角:R=0.1-0.2mm;槽底圆角:R=0.2-1mm。

  b) 粗糙度:常用Ra=3.2

  c) 硬度:一般为70-90邵氏硬度,静密封选低值70.旋转密封取高值80.极少采用90.

  d) 设计沟槽宽度注意事项

  i. 压力由O形圈内径指向外径,O形圈外径与沟槽外径基本相同。

  ii. 压力由O形圈外径指向内径,O形圈内径与沟槽内径基本相同。

  参考图片如下:

O型圈设计准则
图1

  二、活塞杆密封

  沟槽深度t(活塞杆表面到沟槽里边的距离):为线径的85%-90%左右,即代表压缩率为10%-15%,保证总压缩量在0.3~0.5.

  ii. 活塞杆直径d5(公差给0至0.05以内):与O形圈内径配合密封,直径设计压缩率在10%左右,即活塞杆外径比O形圈内径大10%。

  iii. 沟槽槽底直径d6(公差给0至—0.05以内):与O形圈外径配合密封,设计压缩率在5%左右,即沟槽内径比O形圈外径小5%。

  iv. 活塞杆配合孔直径d10(公差给0至0.05以内):根据O形圈线径的大小,和活塞杆直径双边间隙在0.2-0.3.

  v. 沟槽宽度:为O形圈线径的1.3倍左右,适用于气动动密封。

  vi. 代号如下图

       活塞缸密封沟槽型式应符合图2规定

O型圈设计准则
图2径向密封的活塞杆密封沟槽型式

  b) 粗糙度:沟槽底面和侧面:1.6;活塞轴外表面:0.2-1.6(加打磨抛光);与活塞轴配合面:3.2.

  c) 注意事项

  i. O形圈的压缩量由内径压缩量a和外径压缩量b构成。a、b具体设计值应根据工况定。

  1.a=b,O形圈安装时未受压缩;最为常用

  2.a<b,O形圈安装时受压缩,拆卸是O型圈有弹跳,常用于旋转密封

  3. a>b,O型圈安装时手拉伸;用于滑动密封,如活塞密封。

  ii. 槽宽:槽不易太窄,如果O 形圈截面填满了槽的截面(这是最窄的极限情况),那么运动时的摩擦阻力将会特别大,因为此时O 形圈无法滚动,同时引起严重磨损。槽不宜过宽,因为太宽时O 形圈的游动范围很大,也很容易磨损。

  iii. O型圈适应范围:见表

O型圈设计准则
表5径向静密封和动密封的适用范围

         iv. 允许最大径向间隙:见表
                    间隙值g与o型圈的材料硬度以及工作压力有关,请参照图4和表3


图4 允许最大径向间隙值

表3允许最大径向间隙值

在径向动密封中,当压力超过5Mpa时,推荐使用挡圈,这样科技避免O形圈被挤入径向间隙中, 同时可提高工作压力
 

  d) 案例一:注液架对嘴。

  i. 上部为气缸带动做往复运动,推力足够,因此内径压缩量设计较大,外径压缩量设计较小。

  ii. 属于活塞杆密封,活塞杆外径10.9mm,与活塞杆外径配合面直径11.2mm,沟槽底部直径15.4mm,O型圈选型:内径10.5*线径2.5.

  iii. 内部会受正压或负压,槽宽设计比线径大0.2mm。

  三、 倒角密封

  a) 倒角密封尺寸:

  i. 轴外径:轴外径根据O形圈内径尺寸定,等于O形圈内径;可比孔内径小1mm左右;

  ii. O型圈内径:等于轴外径或比轴外径稍小,如<1mm;目的:保证O形圈外径在A点内部,也就是全部在锥度之内;

  iii. B=1.4D;

O型圈设计准则

        三角沟槽用

  为了简化机器有时使用三角形沟槽(又称端 面倒角槽)。如图-6所示,从三个方向挤压0形 圈,0形圈的压缩永久变形较大。

  使用方法如图-6所示,D.d尺寸,请以尺寸 表中的沟槽部位尺寸的D.d值为准。另外尺寸G 请选用1.3~ 1. 4W(W:0形圈的截径)。

O型圈设计准则

  e) 案例二:注液杯滑套。

  i. 往复运动动力源一侧为气缸,另一侧为弹簧复位,后期使用过程中注液杯外壁会残留电解液,影响表面光洁度,因此内径压缩量设计小些,外径压缩量设计大些。

  ii. 活塞杆直径:23.7(0.02-0.05),活塞杆配合面直径:24.1(0-0.05),沟槽底部直径30.35(0-0.05),O型圈:内径23.7*线径3.5.

  iii. 注意事项:

  1. 活塞杆密封:活塞杆直径<或=O形圈,向内挤压O形圈外径形成密封。

  2. 压缩量:驱动力小时,压缩量应小,外径+内径总的压缩量控制在0.3-0.6mm,驱动力大时,可加大压缩量。

  3. 活塞杆滑动面的粗糙度控制在0.2-0.4.制造工艺以注液杯为例:精车→拿600或800目砂纸打磨→拿2000目砂纸打磨→表面抛光、获得光亮的镜面,最终效果:用手指感觉不到划痕,看起来有镜面效果,表面很光、很亮。

  4. 注液杯外径和锁紧套内径:注液杯直径和锁紧套的单边间隙0.2mm。现象:间隙在5道时,滑动时内外径会接触导致不锈钢摩擦,单个注液杯间隙在0.15mm时,个别会出现摩擦,所以间隙放在0.2mm,因为是10个上下一起滑动,所以间隙稍大些。

  四、其它密封形式压缩率选择

  a) 旋转动密封:内径比轴大3%-5%,外径压缩率3%-8%

  b) 低摩擦用密封:一般为5%-8%。

  五、O形圈用矩形槽

  a) O型圈槽型:可把矩形槽做成上窄下宽以便卡住O型圈;

  b) O型圈槽型的4个圆角:4个拐角处的圆角稍微大些,如R10~R20;方便放置O型圈;

  c) O型圈和矩形槽的边长计算:设实际需要O形圈内径:d,矩形槽共有4个圆角,矩形槽周长L=4个圆角长度+剩余直线长度;则πd=L-a(a=5~15mm,d越大,a越大;圆角R越大,a越小);O形圈的周长一定要比L小,小的话可以拉长O形圈,大了就没法挤;

  6、压缩变形率:对特殊要求低摩擦的场合,最低可取5%。当密封面粗糙度欠佳时,最高可取到40%。压缩变形率的具体数值,设计者应考虑多方面的因素后确定。参考下图:

O型圈设计准则

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2021年04月

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