1、壓縮率W:
通常用:W= (do-h)/do%表示,其中do表示O型圈在自由狀態下的截面直徑(mm);h表示O型圈槽底與被密封表面的距離,即壓縮后的截面高度(mm)。在選取壓縮率時,以下三個方面的因素應給以重視:(1)要有足夠的密封接觸面積 (2)摩擦力盡量小 (3)盡量避免永久變形。
一般靜密封壓縮率大于動密封,但其極值應小于30%。靜密封:圓柱靜密封裝置和往復運動式密封裝置一樣,一般取W=10%~15%;平面密封裝置取W=15%~30%。動密封分為三種情況:
a.往復運動密封一般取W=10%~15%。
b.旋轉運動密封在選取壓縮率時必須要考慮焦耳熱效應,一般來說,旋轉運動用O形圈的內徑要比軸徑大3%~5%,外徑的壓縮率W=3%~8%。
c.低摩擦運動用,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,允許的最大膨脹率為15%,超過這一范圍說明材料選用不合適,應改用其他材料的O型圈,或對給定的壓縮變形率予以修正。壓縮變形的具體數值,一般情況下,各國都根據自己的使用經驗制訂出標準或給出推薦值。
2、拉伸量
O型圈在裝入密封溝槽后,一般都有一定的拉伸量。與壓縮率不同,拉伸量的大小對密封性能和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會導致安裝困難,同時也會因截面直徑do發生變化而使壓縮率降低,以致引起泄漏。拉伸量:α=(d+do)/(d1+do)式中d——軸徑(mm);d1——O形圈的內徑(mm);do——O形圈的截面直徑(mm)。
接觸寬度:裝入密封溝槽后,其橫截面產生壓縮變形。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,其值過小會使密封性受到影響;過大則增加摩擦,產生摩擦熱,影響壽命。變形后的寬度BO(mm)與O型圈的壓縮率W和截面直徑dO有關,可用下式計算: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%)。對摩擦力限制較高的密封,如氣動密封、液壓伺服控制元件密封,可據此估算摩擦力。
臺灣ZOE進口耐化學性O型圈硬度膠料的配方設計
對高硬度膠料,也可以采用多官能團化合物和樹脂類補強劑(如低聚酯、酚醛樹脂等)作為膠料的增硬劑,減少炭黑用量。低聚酯也是一種良好的軟化劑,在膠料混煉過程中起增塑軟化作用。改善膠料的加工工藝,在膠料硫化過程中,在DCP的引發下不能參與交聯反應,起補強作用,從而提高了O型圈硫化膠的拉伸強度、硬度及耐磨性。此外,配方中還加入低分子量聚乙烯加工助劑,對改善膠料加工性,流動性有較好的效果。
就中硬度、低硬度膠料配方的設計而言,本著盡量簡化系列膠料配方的原則,力爭少量基本配方的基礎上,用變更炭黑和軟化劑用量的辦法,設計試驗出中、低硬度級別的膠料,以達到既便于生產管理,又能滿足使用要求的目的。