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橡胶O型圈参数及性能分析

2022-01-04

橡胶O型圈因其结构简单、安装方便、性能和可靠性优良、适用于静态和动态密封而被广泛应用于车辆和机械设备中。橡胶密封件在安装使用过程中的变形量和密封界面上的接触应力,理论上很难准确计算。因此,湖北哲睿橡塑科技有限公司在设计与O型密封圈配合使用的沟槽结构参数时,目前主要采用经验公式或数据。选择不当不仅会影响O型圈密封的性能,还可能造成严重的设备事故。通过建立的橡胶O型圈平面轴对称非线性有限元模型,讨论了不同工况和凹槽结构参数对O型圈性能的影响,得出以下结论:


湖北哲睿橡塑科技有限公司


1、在预压条件下,接触密封截面上的接触应力分布呈抛物线形;

2、压缩比对O型圈的较大接触应力和剪切应力影响很大;

3、凹槽拐角处的圆角半径对该位置的剪应力影响很大,但对密封面的较大接触应力影响不大;

4、不同的槽宽对接触应力影响较大。

注意事项:

1、当O型圈只受到径向压缩时,当压缩率一定时,介质压力的变化对O型圈变形、主接触面的接触应力、峰值应力的影响,得到接触宽度,并进行结果,得到解释;得到介质压力恒定时压缩率变化对O型密封圈变形、主接触面接触应力、峰值应力、接触宽度的影响,并给出说明;

2、O型圈在径向和轴向受压时,其变形量和接触应力随着槽宽的减小而增大。因此,在设计和安装径向和轴向两个方向受压的O型圈时,凹槽的宽度不宜过小。减小凹槽的宽度虽然有利于增加O型圈的较大接触应力,提高其密封性能,但也大大增加了应力,使O型圈容易出现裂纹,缩短其寿命。选择密封圈时,采用不同的安装方式,压缩率也不同,同时压缩轴向和径向压缩时的压缩率小于仅执行径向压缩时的压缩率。

3、当压缩比一定时,随着工作介质压力的增加,O型圈与轴套之间的摩擦力也随之增加,且关系近似线性。当介质压力恒定时,随着压缩率较大,摩擦力也随之增大,压缩率对摩擦力的影响也更大。

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