密封原理
O形橡膠圈用作壓縮密封的基本作用:當(dāng)O形圈安裝在溝槽和密封面之間時,有一定的壓縮量,由此產(chǎn)生的反彈力給予被密封的光滑面和溝槽底面以初始的壓縮應(yīng)力,從而起預(yù)緊或初始密封作用 由于預(yù)密封作用,O形圈與被密封光滑面和溝槽底面緊密接觸,這樣當(dāng)流體通過間隙進(jìn)入溝槽時,只能對O形圈的一側(cè)面起作用。在工作狀態(tài)下,流體通過間隙加到O形圈一側(cè)的內(nèi)壓力進(jìn)一步加大時,把O形圈推向溝槽另一側(cè)面而擠壓變形成D形狀態(tài),并把這種壓力傳遞到密封接觸表面。因此,由于最初的過盈壓力作用,密封壓力實際上大于所施加的流體壓力。流體壓力越大,O形圈變形越大,從而傳遞給接觸面的壓力也越大,密封作用也就越大。這種由流體壓力自動增強密封效果的作用,叫作自緊密封作用。 密封特性
就往復(fù)運動用O形密封裝置來說,其運動摩擦阻力比唇密封小,但它的起動摩擦阻力較大,通常是運動摩擦阻力的3~4倍。摩擦阻力和作用在O形圈上的壓力大小、壓縮量、材質(zhì)的硬度等因素有關(guān)。壓力和壓縮量對運動摩擦的影響很大,壓力大,壓縮量大,則摩擦力大。O形圈的硬度和滑動面的表面粗糙度對起動摩擦力也有較大的影響,硬度越大,滑動表面越粗糙,摩擦力越大。靜置時間的長短對起動摩擦力也有很大的影響,特別是當(dāng)靜置的時間很長時,由于O形圈處于相當(dāng)大的壓縮狀態(tài),使密封材料嵌入接觸表面的凹處,在接觸面處產(chǎn)生輕度物理和化學(xué)融合,造成起動摩擦力增加,所以O(shè)形圈的相對滑動表面越粗糙,接觸時間越長,嵌入到凹凸表面中的材質(zhì)越多,起動摩擦阻力越大。O形密封裝置的這種密封特性,要求進(jìn)行機械設(shè)計的工程技術(shù)人員應(yīng)了解并掌握其特點和基本規(guī)律,以便設(shè)計出最優(yōu)良的密封裝置,為了減小起動摩擦阻力,可以采取以下措施:此外,O形密封的壽命與相對滑動表面的材質(zhì)、加工精度、加工方法、潤滑情況和環(huán)境污染等諸多因素有關(guān),相對表面粗糙度Ra以0.2~0.4um為佳,而相對滑動表面的硬度以50HRC以上為好。
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