整理O型密封圈综述内含中国美国法国日本标准文档格式.docx
《整理O型密封圈综述内含中国美国法国日本标准文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《整理O型密封圈综述内含中国美国法国日本标准文档格式.docx(38页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
德国标准DIN3771/1
中国标准GB3452.1
1.8
2.65
3.55
5.30
优先的米制尺寸
1.0
1.5
2.0
2.5
30.
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
7.0
8.0
10.0
12.0
另外,环境影响评价三个层次的意义,环境影响评价的资质管理、分类管理,建设项目环境影响评价的内容,规划环境影响评价文件的内容,环境价值的衡量还可能是将来考试的重点。
A.国家根据建设项目影响环境的范围,对建设项目的环境影响评价实行分类管理
(一)安全预评价依据美国标准AS568
(900系列)
三、规划环境影响评价1.02
1.42
1.63
2.间接市场评估法1.83
1.98
2.08
2.21
4.将环境影响价值纳入项目的经济分析2.46
(一)安全评价的内涵2.95
(1)报送审批综合性规划草案和专项规划中的指导性规划草案时,将环境影响篇章或者说明一并报送。
3.00
3、主要应用:
径向静密封:
例如衬套、封盖、导管、缸。
轴向静密封:
例如法兰、平板、顶盖。
动密封情况:
推荐用于中等使用工况,要受到其密封的速度和压力的限制:
密封往复运动的活塞、活塞杆、柱塞等密封在传动轴、主轴、旋转导杆等上慢速的摆动、转动或螺旋运动
4、
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。
(A)无压缩状态
(B)无压力作用下的压缩状态
(C)压力作用
5、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
无挡圈时,最高可达5MPa
有挡圈时,最高可达40MPa
有挡圈时,较高压力
用特殊挡圈时,最高可达200MPa
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》。
6、橡胶密封件特性
橡胶密封件原料特性
PROPERTIESOFSEALELEMENTMATERIALS
ELEMENTMATERIALS
COMMONNAME
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
NBR
R
CR
C
SI
S
FKM
V
EPDM
E
TEMPERATUREPROPERTIES温度特性
RANGE℃
温度范围摄氏
-40~+120
-30~+110
-70~+190
-40~+200
-40~+150
WEATHER抗风化性能
G
FLAME抗火焰性能
P
Q
MECHANICALPROPERTIES机械特性
TENSILESTRENGTH延展性
F
ELONGATION伸张度
COMPRESSIONSET还原度
RESILIENCE弹性
ABRASION抗磨性
IMPACT防冲击性
TEAR抗撕裂性
ELECTRICAL绝缘性
ENVIRONMENTALPROPERTIES环境特性
LUBRICANTS润滑脂
IND.FLUIDS工业流体
CHEMICAL化学品
OZONE臭氧
ACID酸类
ALKALI碱类
ALCOHOLS酒精类
WATER水
RADIATION辐射
STEAM蒸汽
E=EXCELLENT(优良);
G=GOOD(良好);
F=FAIR(一般);
P=POOR(不良)
E=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。
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。
还须终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,须考虑由于磨擦热引起的温升。
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》。
O形圈的材质选用主要由使用时的工作条件决定,包括介质类型、工作温度、压力、范围等。
常用的材料类型有:
----橡胶类材料:
如丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶
(EPDM)、氯丁橡胶(CR)等,
----塑料类材料:
如聚四氟乙烯(PTFE)等,
----金属类材料:
应用于超高压状况
----组(复)合材料:
如硅橡胶或氟橡胶外包PTFE、橡胶外喷涂PTFE等
O形圈常用材料性能及应用一览表
材料
ISO
1629
ASTM
1418
使用条件
主要特性
适用范围
丁腈
橡胶
耐油
耐压
耐矿物油,耐磨性好
广泛应用于一般性的液压和气压密封,不适宜在阳光和紫外线的照射下工作。
使用温度-25℃~+130℃
氢化丁
腈橡胶
HNBR
耐磨
对各种汽油、石油基液压油、燃油、润滑油等具有极高的抗耐性。
同时具有高弹性、低压变,耐老化性能优异等特点。
用于耐油、耐高低温,可在-55℃~135℃范围内正常使用,短时高温可达150℃
氟橡胶FKM
耐热
耐热性、耐油性、耐药品性很好。
广泛使用于高温液压设备,真空设备,用途很广。
使用温度-25℃~+220℃
硅橡胶VMQ
VMQ
耐寒
耐热、耐寒性能特别优异,但机械强度低,耐磨性抗扯裂性差,对于某些油类的耐油性差,在一些液压油中容易膨胀。
在激烈运动的情况下不能使用,特别适宜作耐寒,耐热的固定密封之器件。
使用温度-93℃~+230℃
乙丙橡胶
耐化学药品、药剂
耐水性、乃极性溶剂、耐无机药品性(特别是无机酸)好,但耐油性差。
适用于磷酸酯类的液压油,特别不怕高压水蒸汽。
使用温度-40℃~+150℃
氯丁
气压
耐磨性、耐风化性和耐油性能好,但在苯胺点低的矿物油中易膨胀
用于液压密封时,只适用于苯胺点高的液压油,特别适用于阳光照射下的气动机械,其弯折性好,最适宜制作隔膜式密封元器件。
使用
温度-30℃~+120℃
丁基
IIR
耐药品性(特别是无机酸好,气体渗透性小,适宜于作真空密封件材料
在一般矿物油中不能使用只适用于气压、真空、盐酸硫酸等无机酸中。
使用温度-50℃~+150℃
聚丙烯
酸脂胶
ACM
ACM
耐油、耐高温
耐温、耐磨性好,耐碱、耐水性比NBR差。
价格较NBR高
使用温度-40℃~+150℃
聚四氟
乙烯
PTFE
超低高温、高压
具有介质相容性、工作温度范围宽,承压范围大,但价格昂贵。
除水以外的各种介质,温度
范围可取-190℃~+250℃
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形圈内径比沟槽内径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。
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
邵氏硬度A70
≤3.50
0.08
0.09
0.10
0.13
0.15
≤7.00
0.05
0.07
≤10.50
0.03
0.04
邵氏硬度A80
0.18
0.20
≤14.00
≤17.50
0.02
邵氏硬度A90
0.23
0.25
≤21.00
≤35.00
1、当压力超过5MPa时,建议使用挡圈;
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,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。
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。
下面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。
液压/动密封:
预压缩允许范围
液压、气动/静密封:
气动/动密封:
和材料有关的O形圈圆周方向的压缩力
四、O形圈安装设计
1、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,其适用范围也不同。
常用的沟槽形式有三种:
a、三角沟槽
常用于发兰和端盖上的密封。
其缺点是制造困难,且供O形圈膨胀的空间非常小。
b、矩形沟槽
广泛用于各种场合,在不需要使用挡圈时,也可做成倾斜侧面<
5o(沟槽尺寸见后页)。
矩形沟槽
三角沟槽
活塞密封
杆密封
法兰密封
C、三角沟槽安装形式(单位:
mm)
边长K
半径r
1.781.80
2.4+0.10
0.3
2.00
2.7+0.10
0.4
2.40
3.2+0.15
2.50
3.4+0.15
0.6
2.622.60
3.5+0.15
4.0+0.20
3.10
4.1+0.20
3.533.55
4.7+0.20
0.9
4.00
5.4+0.20
1.2
5.00
6.7+0.25
5.335.30
7.1+0.25
5.70
7.6+0.30
6.00
8.0+0.30
9.4+0.30
8.00
10.8+0.30
8.40
11.3+0.30
D、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。
梯形沟槽安装形式单位:
mm
O形圈截面直径W
沟槽宽度
沟槽深度
半径
B±
H±
R1
R2
2.05
0.40
2.622.65
2.15
2.10
3.003.10
2.90
0.80
3.20
3.90
4.20
4.10
4.60
4.40
4.80
5.10
5.60
1.60
6.90
6.30
7.30
2.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。
(A)孔的倒角
(B)轴的倒角
(C)过渡孔的倒角/倒圆
倒角最小长度Cmin单位:
截面直径W
≤1.78,1.80
≤2.62,2.65
≤3.53,3.55
≤5.30,5.33
>8.40
倒角最小
长度Cmin
15o
3.0
20o
倒角表面粗糙度:
Rz≤4.0μmRa≤0.8μm
3.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。
表面光洁度
密封形式
表面
Rmax(μm)
径向动密封
配合表面(孔、杆、轴)
1.0~4.0
0.63~2.5
0.1~0.4
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)
轴向静密封
压力脉动场合、配合表面
≤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,避免和热源直接接触。
-避免在阳光或氖光灯下直接照射。
-置于原始装箱或气密容器内以防止氧化。
-远离有害气源(如臭氧)以防止弹性体受损。
七、
O形圈推荐沟槽设计
安装图:
截面直径
W
径向安装
轴向安装
倒角半径
动密封
t1+0.05
静密封
t+0.05
b1+0.2
b2+0.2
b3+0.2
h+0.05
b4+0.2
r1
0.50
-
0.35
0.74
1.00
1.001.02
0.70
1.40
1.20
0.85
1.70
1.251.27
0.90
1.80
1.30
0.95
1.05
1.90
0.30
1.501.52
1.25
1.10
1.601.63
2.20
1.45
3.80
5.20
2.60
1.83
1.50
1.35
1.55
5.40
2.70
1.982.00
1.65
5.50
2.80
2.082.10
1.75
1.85
5.80
2