进口密封圈设计大全

进口O形圈橡胶密封件原料特性橡胶密封件原料特性PROPERTIESOFSEALELEMENTMATERIALSELEMENTMATERIALSCOMMONNAME原材料一般名称NITRILE丁腈橡胶NEOPRENE氯丁橡胶SILICONE硅橡胶FLUORO-ELASTOMER氟橡胶ETHYLENE-PROPYLENE乙烯-丙烯橡胶ASTMDESIGNATION美国材料实验标准名称NBRRCRCSISFKMVEPDMETEMPERATUREPROPERTIES温度特性RANGE℃温度范围摄氏-40～+120-30～+110-70～+190-40～+200-40～+150WEATHER抗风化性能GEEEEFLAME抗火焰性能PGEEEMECHANICALPROPERTIES机械特性TENSILESTRENGTH延展性EGPEFELONGATION伸张度GGPGGCOMPRESSIONSET还原度EFEGFRESILIENCE弹性GGPFGABRASION抗磨性EEFGFIMPACT防冲击性FGFGGTEAR抗撕裂性GGFFFELECTRICAL绝缘性FFGFFENVIRONMENTALPROPERTIES环境特性LUBRICANTS润滑脂EGGEEIND.FLUIDS工业流体GGFEPCHEMICAL化学品FFGEFOZONE臭氧PGEEEACID酸类FGGEGALKALI碱类FGFGGALCOHOLS酒精类GFEEFWATER水GFGGGRADIATION辐射FFGGGSTEAM蒸汽GFGGGE=EXCELLENT（优良）G=GOOD（良好）F=FAIR（一般）P=POOR（不良）NOTE:Theaboveindicateddataaregeneralsuitabilityofeachelement,Somevariationcanbeoccurredbydifferentmaterialcompounding.注：上述指示数据一般适用上列元素，不同的混合物会出现一些其它变化。进口O形圈O形密封圈概述一、概述特点O形密封圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用在各种动、静密封场合。标准大部分国家对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BS15161.782.623.535.337.00日本标准JISB24011.92.43.13.55.78.4国际标准ISO3601/1德国标准DIN3771/1中国标准GB3452.11.82.653.555.307.00优先的米制尺寸1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.07.08.010.012.0美国标准AS568（900系列）1.021.421.631.831.982.082.212.462.953.00密封机理O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。■性能参数静态密封动态密封工作压力无挡圈时，最高可达20MPa；有挡圈时，最高可达40MPa；用特殊挡圈时，最高可达200MPa。无挡圈时，最高可达5MPa；有挡圈时，较高压力。运动速度最大往复速度可达0.5m/s，最大旋转速度可达2.0m/s。温度一般场合：-30℃～+110℃；特殊橡胶：-60℃～+250℃；旋转场合：-30℃～+80℃介质见《橡胶密封件原料特性表》。二、O形密封圈选择应考虑的因素1、工作介质和工作条件在具体选取O形圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还须综合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合，须考虑由于摩擦热引起的温升。不同的密封件材料，其物理性能和化学性能都不一样，见《橡胶密封件原料特性表》。2、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。径向安装时，对于轴用密封，应使O形圈内径和被密封直径d2间的偏差尽可能地小；对于孔用密封，应使其内径等于或略小于沟槽的直径d1。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d3约大1～2%；外部压力时，应使O形圈内径比沟漕内径d4约小1～3%。三、影响密封性能的其它因素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：b0-b2d=————-×100%b0-b1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gmaxO形圈截面直径W压力MPa1.782.623.535.337.00邵氏硬度A70≤3.500.080.090.100.130.15≤7.000.050.070.080.090.10≤10.500.030.040.050.070.08邵氏硬度A80≤3.500.100.130.150.180.20≤7.000.080.090.100.130.15≤10.500.050.070.080.090.10≤14.000.030.040.050.070.08≤17.500.020.020.030.030.04邵氏硬度A90≤3.500.130.150.200.230.25≤7.000.100.130.150.180.20≤10.500.070.090.100.130.15≤14.000.050.070.080.090.10≤17.500.040.050.070.080.09≤21.000.030.040.050.070.08≤35.000.020.030.030.040.04※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%。具体可参照下述图表选择。液压-气动-静密封预压缩允许范围液压-动密封预压缩允许范围气动-动密封预压缩允许范围和材料有关的O形圈圆周方向的压缩力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0.5m/s时，O形圈选择可按正常设计标准；当圆周速度大于0.5m/s时，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈使其内径比起被它密封的轴径约大2%，上述现象就可以避免。密封圈在沟槽中安装后，导致密封圈受到径向压缩，O形圈圈在沟漕中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。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。四、O形圈安装设计O形圈安装在沟槽内时，应允许它有一定的膨胀空间。通常，允许的膨胀率在静密封中约为15%，在动密封中约为8%。对于不同类型的沟槽，其适用范围也不相同。常用的沟槽形式有三种：a三角沟槽常用于法兰和端盖上的密封。其缺点是制造较困难，且供O形圈膨胀的空间非常小。■表I三角沟槽安装形式（单位：mm）O形圈截面直径W边长K半径r1.781.802.4+0.100.32.002.7+0.100.42.403.2+0.150.42.503.4+0.150.62.622.603.5+0.150.63.004.0+0.200.63.104.1+0.200.63.533.554.7+0.200.94.005.4+0.201.25.006.7+0.251.25.335.307.1+0.251.55.707.6+0.301.56.008.0+0.301.57.009.4+0.302.08.0010.8+0.302.08.4011.3+0.302.0b矩形沟槽广泛应用于各种场合。在不需要使用挡圈时，亦可做成倾斜侧面（5°）。※矩形沟槽尺寸见后8-9页。C梯形沟槽仅推荐用于O形圈截面直径大于2.5mm的某些特殊场合。例如为保持O形圈的顶部安装，就可以考虑做成梯形沟槽形式。■表II梯形沟槽安装形式（单位：mm）沟槽尺寸沟槽宽度沟槽深度半径O形圈截面直径WB±0.05H±0.05R1R22.502.052.000.250.402.622.652.152.100.250.403.003.102.402.400.250.403.533.552.902.900.250.804.003.103.200.250.805.003.904.200.250.805.335.304.104.600.400.805.704.404.800.400.806.004.605.100.400.807.005.606.000.401.608.006.006.900.401.608.406.307.300.401.602、局部结构设计因为O形圈在安装时要受到挤压，为避免受损，必须将孔端或轴端加工成15°～20°的倒角，且棱边要倒圆并去除毛刺。若O形圈安装时要穿过横向孔，在过渡孔处也须倒角或倒圆。■表IV倒角最小长度Cmin单位：mm截面直径W≤1.78,1.80≤2.62,2.65≤3.53,3.55≤5.30,5.33≤7.008.4015°2.53.03.54.05.06.0倒角最小长度Cmin20°2.02.53.03.54.04.5倒角表面粗糙度：Rz≤4.0μmRa≤0.8μm3、沟槽加工精度及表面要求通常被密封表面和沟槽表面不允许存在小的沟槽，划痕、凹坑、同心或螺旋状的加工痕迹。对动配合，其表面要求比静配合更高。■表III表面光洁度密封形式表面Rmax(μm)Rmax(μm)Rmax(μm)配合表面（孔、杆、轴）1.0～4.00.63～2.50.1～0.4径向动密封沟槽表面（直径、侧面）≤16.0≤10.0≤1.6径向静密封配合表面沟槽表面（直径、侧面）≤16.0≤10.0≤1.6轴向静密封压力脉动场合、配合表面沟槽表面（直径、侧面）≤10.0≤6.3≤0.8五、O形圈的安装在进行O形圈安装时，须注意以下事项◇确保各棱边或过渡孔处已倒角或倒钝并去除毛刺。◇检查被密封表面有无缺陷。◇清除所有的加工残留物。◇安装路径上的螺纹需加防护套，以防螺纹尖角刮伤O形圈。◇为了方便安装，可对O形圈安装表面涂润滑油脂。◇手动安装时，不可使用尖锐工具，但要尽量有效借助工具，以保证O形圈不扭曲。◇禁止过分拉伸O形圈。◇由密封带制成的O形圈，禁止在其连接处进行拉伸。◇若进行自动安装，须做好充分准备。例如：为便于安装，可在O形圈的表面涂钼、石墨、敷上滑石粉或用PTFE涂覆。六、贮存密封件常作为备件方式贮存较长时间。为避免因外界因素而影响O形圈的物理和化学性能，使弹性体损坏，在贮存时应遵守以下一些规则：◇贮存在干燥处◇温度在+5℃～+25℃之间，避免和热源直