O型密封圈选型
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≤14.00
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※ 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。
24
19.6
100
94.5
40
33.6
25
20.6
105
99.5
41
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26
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37.6
3.1±0.10
±0.20
±0.50
30
24.5
120
114.5
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38.6
外
外
外
径 断面直径
径 断面直径
径 断面直径
46
39.6
165 5.7±0.14 154.3 ±0.80 235 8.6±0.16 219.1
1.78
2.62
3.53
5.33
7.00
邵氏硬度 A70
≤3.50
0.08
0.09
0.10
0.13
0.15
≤7.00
0.05
0.07
0.08
0.09
0.10
≤10.50
0.03
0.04
0.05
0.07
0.08
邵氏硬度 A80
≤3.50
0.10
0.13
0.15
0.18
0.20
≤7.00
0.08
0.09
O 形密封圈的选用
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(AS 568)、日本标准(JIS
B 2401)、国际标准(ISO 3601/1)较为通用。
O 型圈标准一览表
表1
标准
O 型圈截面直径 W
被应用;但它受到密封处的速度和压力的限制。 七、技术数据
压力:静态场合 无挡圈时,最大可达到压力 20MPa 有挡圈时,最大可达压力 40MPa 用特殊挡圈时,最大可达压力 200MPa 动态压力 无挡圈时,往复运动最大可达 5MPa 有挡圈时,较高压力 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:取决于化合物和介质的抗耐性 一般场合-30°C~+100°C 特殊的弹性体-60°C~+316°C 旋转场合-30°C~+80°C 判定使用准则时,必须认真考虑温度峰值、连续工作温度和运行周期。在旋转场合中, 必须考虑由于磨擦热引起温度上升。 介质 由于有各种合适的化合物,所以密封可用于所有的液体、气体和化学制品等介质。 最大压缩量: 动密封:O 形圈直径的 20% 静密封:O 形圈直径的 30% 八:设计标准 设计时可参照 GB3452.1-82、GB1235-76 标准示例。 九、标注及订货方法 GB3452.1-82 标准 O 形圈用订货号来标注,示例:O 形圈内径×截面; GB1235-76 标准 O 形圈用订货号来标注,示例:O 形圈外径×截面。
305
289.1
73
62.4
250
239.3
315
299.3
75
64.4
260
249.3
320
304.3
80
69.4
270
259.3
330
314.3
85
74.4
280
269.3 ±1.00 335
319.3
90
79.4
290
279.3
350
334.3
95
84.4
300
289.3
355
339.3
100
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℃
气动-动
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%。
优先的米制尺寸
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 10.0 12.0
1.02 1.42 1.63 1.83 1.98 美国标准 AS 568(900 系列)
2.08 2.21 2.46 2.95 3.00
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。
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
美国标准 AS 568 英国标准 BS 1516
1.78 2.62 3.53 5.33 7.00
日本标准 JIS B 2401
1.9 2.4 3.1 3.5 5.7 8.4
国际标准 ISO 3601/1 德国标准 DIN 3771/1 中国标准 GB 3452.1
1.8 2.65 3.55 5.30 7.00
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。
O 型密封圈技术数据 一、概况
对于不同种类固定密封或动密封应用场合,O 形密封圈(简称 O 形圈)为设计者提供了 一种既有效又经济的密封元件。
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
密封 预压缩允许范围
3.1±0.10
15
10.6
70
64.5
31
24.6
16
11.6
75
59.5
32
25.6
18
13.6
80
74.5 ±0.40 34
27.6
19
14.6
85
2.4±0.09
±0.13
20
15.6
90
79.5
35 3.5±0.10 28.6
84.5
36
29.6 ±0.20
22
17.6
95
89.5
38
31.6
因成本低和使用简便,使得 O 形圈被广泛应用。在一般和特殊应用场合中,由于弹性材 料具有十分大的选择范围,实际上也允许 O 形圈用于气态介质的密封。 二、说明
O 形圈是在模具里硫化成型的;O 型圈具有圆截面环状的特征。O 型圈尺寸是由其内径 和其断面直径决定的。 三、操作方法
O 形圈是一种双向作用密封元件。由于在安装时,受到径向或轴向方面初始压缩赋予 O 形圈自身的初始密封能力。由系统压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力,它随 系统压力的提高而提高。 四、优点
d = b0 − b2 ×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 gmax
压力
O 形圈截面直径 W
MPa
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。
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
0.10
0.13
0.15
≤10.50
0.05
0.07
0.08
0.09
0.10
≤14.00
0.03
0.04
0.05
0.07
0.08
≤17.50
0.02
0.02
0.03
0.03
0.04
邵氏硬度 A90
≤3.50
0.13
0.15
0.20
0.23
0.25
≤7.00
0.10
0.13
0.15
0.18
0.20
≤10.50
GB1235-76
公
公
公
称
公称
称
公称
称
公称
外 径 断面直径
实行内径
外 径 断面直径
实行内径
外 径 断面直径
实行内径
D
H
d1
公差 D
H
d1
公差 D
H
d1
公差
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1.7
32
26.5
125
119.5
6
2.7
35
29.5
130
124.5
7
3.7
37
31.5
135
129.5
8
4.7
40
34.5 ±0.20 140 3.1±0.10 134.5
9
5.7
45
1.9±0.08
±0.12
10
6.7
50
39.5
145
44.5
150
139.5 ±0.50 144.5
11
7.7
55
49.5
155
149.5
12
8.7
60
54.5
160
154.5
13
9.7
63
57.5
165
159.5
-14
10.7
65
59.5
28
21.6
14
9.6
68
62.5
30
23.6
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:
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41.6
170
159.3
240
224.1
50
43.6
175
164.3
245
229.1 ±0.80
51 3.5±0.10 44.6 ±0.20 180
169.3
250
234.1
54
47.6
185
174.3
255
239.1
55
48.6
190
179.3
260
244.1 ±1.00
56
49.6
195
184.3
89.4
170
154.1
360
344.3
95
94.4
175
159.1
370
354.3
110
99.4
180
164.1
375
359.3
115
104.4
185
169.1
380
364.3
120
109.4
190
174.1
390
374.3
125
114.4
195
179.1
395
379.3
130
119.4
200 8.6±0.16 184.1 ±0.80 400
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》。
265
249.1
-50 5.7±0.14 39.4 ±0.40 200
189.3
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259.1
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44.4
205
194.3
280
264.1
60
49.4
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199.3
290
274.1
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52.4
220
209.3
295
279.1
65
54.4
230
219.3
300
284.1
70
59.4
240
229.3
廉价,可用于低成本介质中 简单,整体式沟槽设计降低零件和设计费用 设计紧凑,零件外形较小 安装极为简单,减少了差错 适合于解决许多密封问题,如静密封、动密封、单作用或双作用密封有很多化合物可供 选择,并与大多数流体具有兼容性 五、材质 丁腈胶 NBR、橡塑复合材料 RP 和氟胶 FKM。 六、应用范围 O 形圈被用作为一种主要密封元件,作为滑履密封和刮尘圈的斌能元件,它覆盖了很大 的使用场合。几乎没有任何工业不使用 O 形圈。 O 形圈在静密封场合中,显示了突出的作用。然而,在动态的适当场合中,O 形圈也常