一、氫化丁腈空調(diào)O型圈的設(shè)計(jì)原則
1)壓縮率
壓縮率W通常用下式表示:
W= (do-h)/do%
式中 do——O型圈在自由狀態(tài)下的截面直徑(mm)
h ——槽底與被密封表面的距離,即壓縮后的截面高度(mm)。
在選取O形圈的壓縮率時(shí),以下三個(gè)方面的因素應(yīng)給以重視,
a.要有足夠的密封接觸面積 b.摩擦力盡量小 c.盡量避免*變形。
一般靜密封壓縮率大于動(dòng)密封,但其極值應(yīng)小于30%。
1.1)靜密封:圓柱靜密封裝置和往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封裝置一樣,一般取W=10%~15%;平面密封裝置取W=15%~30%。
1.2)動(dòng)密封分為三種情況:
a.往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封一般取W=10%~15%。
b.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封在選取壓縮率時(shí)必須要考慮焦耳熱效應(yīng),一般來說,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈的內(nèi)徑要比軸徑大3%~5%,外徑的壓縮率W=3%~8%。
c.低摩擦運(yùn)動(dòng)用,為了減小摩擦阻力,一般均選取較小的壓縮率,即 W=5%~8%。此外,還要考慮到介質(zhì)和溫度引起的橡膠材料膨脹。通常在給定的壓縮變形之外,允許的zui大膨脹率為15%,超過這一范圍說明材料選用不合適,應(yīng)改用其他材料的O型圈,或?qū)o定的壓縮變形率予以修正。壓縮變形的具體數(shù)值,一般情況下,各國(guó)都根據(jù)自己的使用經(jīng)驗(yàn)制訂出標(biāo)準(zhǔn)或給出*值。
2)氫化丁腈空調(diào)O型圈拉伸量
在裝入密封溝槽后,一般都有一定的拉伸量。與壓縮率不同,拉伸量的大小對(duì)密封性能和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會(huì)導(dǎo)致安裝困難,同時(shí)也會(huì)因截面直徑do發(fā)生變化而使壓縮率降低,以致引起泄漏。拉伸量α可用下式表示:
α=(d+do)/(d1+do)
式中d——軸徑(mm);d1——內(nèi)徑(mm);do——截面直徑(mm)。
3)接觸寬度
裝入密封溝槽后,其橫截面產(chǎn)生壓縮變形。變形后的寬度及其與軸的接觸寬度都和密封性能和使用壽命有關(guān),其值過小會(huì)使密封性受到影響;過大則增加摩擦,產(chǎn)生摩擦熱,影響O形圈的壽命。變形后的寬度BO(mm)與壓縮率W和截面直徑dO有關(guān),可用下式計(jì)算
BO={1/(1-W)-0.6W}dO (W取10%~40%)
O型圈與軸的接觸面寬度b(mm)也取決于W和dO:
b=( 4W2+0.34W+0.31)dO ( W取10%~40%)
對(duì)摩擦力限制較高的密封,如氣動(dòng)密封、液壓伺服控制元件密封,可據(jù)此估算摩擦力。
二、橡膠材質(zhì)簡(jiǎn)介
1)NBR丁腈橡膠(也叫丁晴橡膠)
a. NBR丁腈橡膠由丙烯睛與丁二烯共聚合而成,極限溫度范圍為-40~120℃。丁睛膠為目前油封及 O 型圈zui常用的橡膠材料之一。
b.用丁腈橡膠 NBR制作的橡膠零件,特別是密封零件(如O型圈、星型圈、ED圈、聚氨脂油封、橡膠平墊片等)被廣泛地應(yīng)用在燃油箱、潤(rùn)滑油箱、石油系液壓油、汽油、水、硅潤(rùn)滑脂、硅油、二酯系潤(rùn)滑油、甘醇系液壓油等流體介質(zhì)中??烧f丁腈橡膠是目前用途zui廣、成本zui低的橡膠密封件。
c. NBR丁腈橡膠優(yōu)點(diǎn)
?抗油、抗水、抗溶劑及抗高壓油特性。
?具良好的壓縮歪,抗磨及伸長(zhǎng)力。
d.丁腈橡膠 NBR缺點(diǎn)
不適合用于極性溶劑之中,例如酮類、臭氧、硝基烴、氯仿等。
2)其他橡膠材質(zhì)
?三元乙丙橡膠(EPDM),極限高溫150度,耐熱、光和化學(xué)性,不耐油。
?硅膠材質(zhì)(SIL)-高溫250度,低溫-60度,耐油一般,不耐磨。
?氟膠(FKM))- 耐熱240度,耐油性好、耐磨、耐化學(xué)性和優(yōu)異的氣密性。
?聚氨脂(PU)- 耐熱120度,耐油、高耐磨性;由于硬度較高,一般不做成O型圈。
?聚四氟乙烯(PTFE) -耐高溫280度,耐油性好。