O型密封圈的尺寸主要由其内直径d1和线直径d2确定。当O型圈受压时,其线径会变形,这种变形通常以线径变化的百分比来表示,即ε=(1-dp/d2)×100%,被称为压缩率。
一、制造方法
1.1 模压成型(CM工艺)
模压成型是一种传统的制造方法,原料在上下模合并之前,需要手动加入模具中。这种方法效率低,但适合小批量和大尺寸制造。
1.2 注塑成型(IM工艺)
注塑成型利用注塑机将原料注入多腔模具中,适合大批量和小尺寸制造。
二、失效类型
2.1 过度压缩
当O型圈的压缩率过大时,可能产生破损、裂纹等问题。
2.2 挤出
当压力过大而密封面间隙过大时,O型圈可能挤出或破裂。
2.3 热能失效
- 过冷:低于玻璃转化温度,弹性和机械强度将损失。加热后,弹性体原有性能恢复。
- 过热:弹性体分解或发生不可逆的过度膨胀。
2.4 化学失效
与化学物质接触,可能导致弹性体交联断裂、硬化和脆化。
三、O型圈的分类和特点
O型圈常用材料包括丁腈橡胶、氟橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶和聚氨酯等,每种材料都有其特定的特性和应用领域。
四、密封沟槽
当进行高压密封或密封面间隙较大时,建议加PTFE挡圈。沿施压方向,将支撑环装入O型圈后面,如果压力方向存在变化则在两侧安装。
不同硬度的O型圈,在相同外界压力下,允许的密封面间隙大小不同,防止O型圈挤出失效。O型圈对锋利边非常敏感,所以O型圈可能接触的边都需要倒角或去毛刺。
4.1 矩形槽
矩形槽断面为矩形,加工成本低,三面密封,适用于一般场合。
4.2 燕尾槽
燕尾槽断面为等腰梯形,O型圈不易脱落,四面密封,适用于高真空密封或需要卡在密封面上。
4.3 三角槽
三角槽适用于端面和顶盖的密封,对加工公差要求高,要求填充率大于85%~90%。
[O型密封圈的制造、特点、失效、分类和沟槽设计]
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