密封圈压缩量参考设计word精品

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。

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 的丁晴密封都能满足大部分的使用条件，故对密封材料不作特殊说明，一般提供邵氏A70 的丁晴橡胶。

2 ）挤出间隙
最大允许挤出间隙gmax 和系统压力、O 形圈截面直径以及和材料的硬度有关。

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 形圈被挤出损坏。

最大允许挤出间隙gmax
压力MPa O 形圈截面直径W
1.78
2.62
3.53 5.337.00
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
注：1 、当压力超过5MPa时，
建
议使
用
2 、对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6 。

3 ）压缩永久变形
评定O 形圈密封性能的另一指标，即该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，会出现永久的塑性变形。

压缩永久变形 d 可由下式确定：
式中：b0-原始厚度（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％。

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 %。

具体可参照下面图表进行选择。

5)拉伸与压缩
将0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0
形圈截面过度增大或减少，因为拉伸1 %相应地使截面直径W减少约为0.5 %。

对于孔用密
圭寸，O形圈最好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为6%;对于轴用密圭寸，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，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈时其内径要比被它密封的轴径约
大2%。

密封圈安装在沟槽后，导致密封圈受到径向压缩，O形圈圈在沟槽中形成微量波纹
状，从而改善了润滑条件。

沟槽尺寸设定方法
压缩率的设定使用范围：6〜30%
E (% :压缩率
b (mm :压缩余量(=W-H
W( mm : O型圈载径
H (mm :沟槽深度
充填率的设定使用范围：max90%中央值75% (设计的目标值)
n (% :充填率
G (mm :沟槽宽
W( mm : O型圈载径
H (mm :沟槽深度
◊基本要求：
在安装O型圈之前，检查以下各项：
引入角是否按图纸加工？
内径是否去除毛刺？锐边是否倒圆？
加工残余，如碎屑、脏物、外来颗粒等，是否已去除？
螺纹尖端是否已遮盖？
密封件和零件是否已涂润滑脂或润滑油？(要保证与弹性体的介质相容性。

推为用所密封的流体来润滑。

) 不得使用含固体添加剂的润滑脂，如二硫化钼，硫化锌。

◊手工安装：
使用无锐边的工具；
保证O型圈不扭曲，使用辅助工具保证正确定位;
尽量使用安装辅助工具； 不得过量拉伸0型圈；
对于用密封条粘接成的 0型圈，不得在连接处拉伸
◊安装过螺纹、花键等：
当0型圈拉伸后，要通过螺纹、花键、键槽等时，必须使用安装心轴。

该心轴可以用较软的金属或塑料制成，并不得有毛刺和锐边。

自动话安装：
自动化安装0型圈要求有充分的准备。

通常对 0型圈的表面有集中方法来处理，以减小安装磨擦力小、防止粘连，容易分理。

对于那些尺寸不稳定的零件的处理与安装，需要丰富的经验。

要获得可靠的自动化装配，需要对
0型圈进行特别的操作和包装
ill
A mi-rrrti ■埠舟
压缩率：
0型圈在沟槽中的初始变形（挤压量）对其密封作用是必要的：
1、 获得初始密封接触应力
2、 补偿产品公差（在间隙配合中连接二者）
3、 保证一定的摩擦力；
4、 补偿永久压缩变形（损失）；
5、 补偿磨损。

对于不同的应用，下面列出了其初始变形量与截面直径（ d2）的比例
动密封应用：6%-20% 静密封应用：15%-30%
在设计时，可根据图1-5和图1-6中推荐的初始压缩变形量来设计沟槽尺寸:
frt
0型圈可以广泛应用在各种环境。

环境的温度、压力、速度和介质决定了密封材料的选择。

为了正确地评估 0型圈是否对某种具体
应用适用，我们必须对所有的工作参数及其相互影响予以考虑：
◊工作压力
静密封
内径大于50mm 的 0型圈在5Mpa 以下工作时，不需要挡圈；内径小于
50mm 的 0型圈在10Mpa 以下工作时，不需要挡圈；（与材料
硬度、载面尺寸、间隙有关系） 40Mpa 以下，必须使用挡圈；50Mpa 以内，使用特殊的挡圈。

注意最大许可间隙。

动密封
S3
图4诵动密封推殊初始压缩麦范址
图1无静密對摊荐初始圧缩摩理量
以上二图中的初始压缩变形量是根据
ISO3601-2标准，考虑了负载与截面直径的
关系后制成的。

由于初始变化的程度不同，以及密封材料的硬度不同，0型圈的压缩压力的大小也 有所不同。

图1-7显示了 0型圈圆周每厘米长度上所承受的压缩力的大小。

该图可用于估计 静密封应用时
0型圈的总的压缩力的大小。

拉伸与压缩是0型圈在沟槽中安装的两种形态。

在径向密封的结构配置中， 0型圈装在内沟槽中（作为“外圆密封”）， 0型圈必须受到拉
伸,且其内径拉伸后大于沟槽的外径。

在安装后的状态，0型圈的最大伸长量应该为 3%（内
径〉50mm 或 5% （内径v50 mm .
当0型圈装在外沟槽中（作为“内圆密封”），0型圈沿圆周长方向被压缩。

在 安装后的状态，
其最大周长压缩量为1%。

若超过以上拉伸或压缩量，会导致0型圈截面 尺寸的过度增加或减少，这会影响
0型圈的工作寿命。

0型圈沿周长方向拉伸1%,会导 致其截面尺寸缩小0
. 5%。

技术参数：
啟
wmlnuMw*
少
Al
图1-7不同琥塵村料0吃曜m 周上曲覺的压轴力
1 A5P
IX *>利・・・霹#4 n>
IB
JV fj
{>C[F«M4r<|| t
rrn
压力小于5Mpa 的往复运动，不需要使用档圈；
大于5Mpa 必须使用档圈。

◊速度（与材料、应用有关）
往复运动速度最大0.5m/s ; 旋转运动速度最大0.5m/s ;
◊温度
-60C 至+325C （与材料种类和介质相容性有关）在评估时，极端温度和连续工作温度都要予以考虑。

对于动密封，由于摩擦生热造成的温 度升高，要特别注意。

◊介质
由于有着许多不同特性的密封材料可供选择，德克的密封件可满足几乎所有液体、气体和各种化学介质的使用要求。

沟槽设计
◊导入倒角
正确的沟槽设计可以从一开始就消除可能的损伤和密封失效。

须要有规定倒角和倒圆。

倒角最小长度乙作为与0型圈截面直径相关的函数，列于下表中:
表1-1导入倒角
导入倒角最小长度
（Zmin ）
O 型圈截面直径
d2
15° 20° 2.5 1.5 <1.78 3.0 2.0 <2.62 3.5 2.5 <3.53 4.5 3.5 <5.33 5.0 4.0 <6.99
6.0
4.5
>6.99
上一页下一页
表面粗糙度
在压力作用下，弹性体将贴紧不规则的密封表面。

对气体或液体密封的紧配合静密封，被密封表
由于0型圈安装时受挤压， 所以设计0型圈导入过程中接触的零件时,
面应满足一些基本的要求。

密封表面上不得开槽、创痕、凹坑、同心或螺旋状的加工痕迹。

对于动密封，
配合面的粗糙度要求更高。

按照DIN4768/1T 和ISO1302标准中对表面粗糙度的定意，我司对沟槽各个表面 的粗糙度要求推荐为如下表： 表1-2沟槽表面粗糙推荐值：
负载类型
表面
表面粗糙um 接触区域如＞50%
Ra
Rmax
配合面
0.1-0.4 1.6 动密封
沟槽槽底、槽侧面
1.6 6.3
导入面
3.2
12.5
压力脉动
0.8 6.3
配合表面
压力恒定
1.6 6.3 静密封
沟槽槽底、槽侧面
压力脉动 1.6 6.3
压力恒定
3.2 12.5
导入面
3.2
12.5
Cl-10
力
O 型圈在轴向发生变形。

在压力作用下，O 型圈会产生径向运动，所以要注意压力的方向。

若压力来自内侧， 则O 型圈的外
径应该与沟槽的外径接触（其周长压缩1%到3%），如图1 -10。

若压力来自外侧，则 O 型
圈的内径应该与沟槽的内径接触，最大允许拉伸3%,如图1 -11。

表1-5矩形沟槽尺寸-轴向压缩。

d2 h+0.10 b+0.20 r1
r2
1.50 1.10 1.90 0.2-0.4
1.80 1.30
2.40 2.00 1.50 2.60 2.50 2.00
3.20 2.65 2.10 3.60 3.00 2.30 3.90 0.4-0.8 0.2-0.4
3.55
2.80 4.80 4.00
3.25
5.20
工业用静密封沟槽设计建议（径向）
图1-12 O型圈
表1-6静密封沟槽尺寸-径向压缩：
注:t的公差取决于d3h9+d4H8或d517+d6H9
圏-15沽殖密對
話塞杆帝封
工业用往复运动密封沟槽设计建议 ：
表1-7
表1-8气动动密封沟槽尺寸-径向压缩
表1-90型圈挤出极限（公制,mm ）
<7.000.050.070.080.090.10
<10.50.030.040.050.070.08
90邵氏硬度（A）的0型圈
压力（Mpa）径向间隙（S）
<3.500.130.150.200.230.25
<7.000.100.130.150.180.20
<10.50.070.090.100.130.15
<14.00.050.070.080.090.10
<17.50.040.050.070.080.09
<21.00.030.040.050.070.08
<35.00.020.030.030.040.04
o 型圈在沟槽中受介质压力作用下，会发 生变
形，“流”向间隙位置，达到密封效果。

也 就是说，随着压力的增加，o 型圈发生更大的变形， 其应力也增加，获得更紧的密封。

在 o 型圈承受
高压的情况下，会被挤入到间隙中，造成密封失 效。

建议使用高硬度抗挤岀的挡圈，如聚四氟已 烯或硬的橡胶材料。

在静密封的应用中，可以通 过修改沟槽设计来达到不使用挡圈即可承受更高 的压力。

设计时我们应该注意使间
隙尽可能小。

挤出极限的大小取决于 O 型圈的硬度、工作压力
及沟槽间隙大小。

O 型圈沟槽的径向间隙必须保持在表1 — 9中给岀的最大径向间隙范围内。

若公差太大， 会导致O 型圈从间隙挤出（如图1 — 17）。

允许的被密封元件之间的径向间隙 S 取决于系统压力、O 型
圈截面直径和O 型圈的硬度。

表1-9所推荐为的最大径向间隙值
S 是O 型圈截面直径和硬度的涵数。

除
g 丰如迪迪険冋级dIDO 攻m
沏
植体压*1 （BX 040 克桂间隊
Sl-18 挤出极醍
O 型圈挤岀极限与间隙
K1-17挤出间隙
<iw
聚胺酯和FEP封装0型圈外，表1—9可应用于其它所有橡胶材料0型圈。

对压力大于5Mpa且0型圈内径大于50mm以及压力大于10Mpa且内径小于50mm我们推荐使用挡圈。

值得注意是，表格1 - 9中的数值基于以下假设：各零件完全同心，且受到压力作用不发生膨胀。

若
实际情况与该假设不符，则该间隙值应该更小！对于静密封，我们推荐使用8 /g7的公差配合。

聚胺酯材料0型圈由于具备优异的抗挤出能力和较好的尺寸稳定性，可以采用较大的间隙。