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o型密封圈截面面积的变化是与其周长的变化成反比的

来源:http://www.wxjdmfj.com    发布时间 : 2020-12-12

对于o型密封圈这种材料来说,它会因为操作方式的不当而导致其发生破坏,而导致o型密封圈破坏的主要原因就是材料的永久变形和o型密封圈被挤入密封间隙出现的扭曲现象。毕竟o型密封圈属于是一种粘弹性材料,所以当它产生永久变形问题时是会直接导致o型密封圈逐渐丧失功能的,其中主要就是导致o型密封圈失去密封的性能。因此为了避免这种情况的发生,大家首先需要了解的就是导致o型密封圈产生永久变形的原因,那么下面小编来为大家具体分析一下。

o型密封圈

1).压缩率和拉伸量与永久变形的关系

制作O型圈所用的各种配方的橡胶,在压缩状态下都会产生压缩应力松弛现象,此时,压缩应力随着时间的增长而减小。使用时间越长、压缩率和拉伸量越大,则由橡胶应力松弛而产生的应力下降就越大,以致O型圈弹性不足,失去密封能力。因此,在允许的使用条件下,设法降低压缩率是可取的。增加O型圈的截面尺寸是降低压缩率简单的方法,不过这会带来结构尺寸的增加。

应该注意,人们在计算压缩率时,往往忽略了O型圈在装配时受拉伸而引起的截面高度的减小。O型圈截面面积的变化是与其周长的变化成反比的。同时,由于拉力的作用,O型圈的截面形状也会发生变化,就表现为其高度的减小。此外,在表面张力作用下,O型圈的外表面变得更平了,即截面高度略有减小。这也是O型密封圈压缩应力松弛的一种表现。

O型圈截面变形的程度,还取决于O型圈材质的硬度。在拉伸量相同的情况下,硬度大的O型圈,其截面高度也减小较多,从这一点看,应该按照使用条件尽量选用低硬度的材质。在液体压力和张力的作用下,橡胶材料的O型密封圈也会逐渐发生塑性变形,其截面高度会相应减小,以致失去密封能力。

2).温度与O型圈驰张过程的关系

使用温度是影响O型圈永久变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶材料的老化。工作温度越高,O型圈的压缩永久变形就越大。当永久变形大于40%时,O型圈就失去了密封能力而发生泄漏。因压缩变形而在O型圈的橡胶材料中形成的初始应力值,将随着O型圈的驰张过程和温度下降的作用而逐渐降低以致消失。

温度在零下工作的O型圈,其初始压缩可能由于温度的急剧降低而减小或完全消失。在-50~-60℃情况下,不耐低温的橡胶材料会完全丧失初始应力;即使耐低温的橡胶材料,此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。这是因为O型圈的初始压缩量取决于线胀系数。所以,选取初始压缩量时,就必须保证在由于驰张过程和温度下降而造成应力下降后仍有足够的密封能力。温度在零下工作的O型圈,应特别注意橡胶材料的恢复指数和变形指数。

综上所述,在设计上应尽量保证O型圈具有适宜的工作温度,或选用耐高、低温的O型圈材料,以延长使用寿命。

3).介质工作压力与永久变形

工作介质的压力是引起O型圈永久变形的主要因素。现代液压设备的工作压力正日益提高。长时间的高压作用会使O型圈发生永久变形。因此,设计时应根据工作压力选用适当的耐压橡胶材料。工作压力越高,所用材料的硬度和耐高压性能也应越高。

为了改善O型圈材料的耐压性能,增加材料的弹性(特别是增加材料在低温下的弹性)、降低材料的压缩永久变形,一般需要改进材料的配方,加入增塑剂。但是,具有增塑剂的O密封形圈,长时间在工作介质中浸泡,增塑剂会逐渐被工作介质吸收,导致O型密封圈体积收缩,甚至可能使O型密封圈产生负压缩(即在O型密封圈和被密封件的表面之间出现间隙)。因此,在计算O型密封圈压缩量和进行模具设计时,应充分考虑到这些收缩量。应使压制出的O型密封圈在工作介质中浸泡5~10昼夜后仍能保持必要的尺寸。

以上就是会导致o型密封圈产生永久变形的三大因素,分别是压缩率和拉伸量、温度以及介质的工作压力这三大因素。其中任何一个方面的工作没有做到位都是会导致o型密封圈发生永久变形的,因此,为了避免影响到o型密封圈的密封性能,大家就一定要做好以上三个方面的工作!

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