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18913706689O型密封圈設(shè)計(jì)、使用不當會加速O型(xíng)密封圈的(de)損壞,喪失密封性能。實驗表明(míng),如密封(fēng)裝置各部分設計(jì)合理,單純地提高壓力,並不會(huì)造(zào)成(chéng)O型密(mì)封圈的(de)破壞(huài)。在高壓、高溫的(de)工作條件(jiàn)下,O型密(mì)封圈破(pò)壞的主要原因是O型密(mì)封(fēng)圈材料(liào)的永久變形和O型密封(fēng)圈被擠(jǐ)入密封間隙而引起的間隙咬傷一級(jí)O型密封圈在運動時出現扭曲現象。
O型密封圈材料的永久變(biàn)形
由於O型密封圈用(yòng)的合成(chéng)橡膠(jiāo)材料是屬於(yú)粘彈(dàn)性材料,所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用,會產生永久變形而逐(zhú)漸喪失,最終發生泄漏。永久變形(xíng)和彈力消失是O型(xíng)密封圈(quān)失去密封(fēng)性能的主要(yào)原因,以下(xià)是(shì)造(zào)成(chéng)O形密封圈材(cái)料永久變形的主要(yào)原因。
1)壓(yā)縮率和拉伸量與O型密封圈材料(liào)永(yǒng)久(jiǔ)變形的關係 製作O型密封(fēng)圈(quān)所用的各(gè)種配方的橡膠,在壓縮狀態下都會(huì)產生(shēng)壓縮應(yīng)力鬆弛(chí)現象,此時(shí),壓縮應力隨著時間的增(zēng)長而(ér)減小。使用時間越(yuè)長、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應力鬆弛而產(chǎn)生的應(yīng)力下降就越大,以致O型密封圈彈性(xìng)不足,失去密封能力。因此,在(zài)允許的使用條件下,設法降低壓縮率是可取的。增加O型密封圈的截麵尺寸(cùn)是降低壓縮率最簡(jiǎn)單的方法,不過這會(huì)帶來(lái)結構尺寸的增加。
應(yīng)該注意,人們在(zài)計算壓縮率時,往往忽略了O型密封圈在(zài)裝配(pèi)時受拉伸而引起的截麵高度的減小(xiǎo)。O型(xíng)密(mì)封圈截麵(miàn)麵積(jī)的變化是與其周長的變化成反比(bǐ)的(de)。同時,由於拉力的作用,O型密(mì)封圈的截麵形狀也會發生變化,就表現為其高度的減小。此(cǐ)外,在表麵(miàn)張(zhāng)力作(zuò)用(yòng)下,O型密封圈的外表(biǎo)麵變得更平(píng)了,即(jí)截麵高度略(luè)有減小(xiǎo)。這也是O型密封圈壓縮應力鬆弛的一(yī)種表現。
O型(xíng)密封圈截麵變形的程(chéng)度(dù),還(hái)取決於O型(xíng)密封圈材質(zhì)的硬度。在(zài)拉伸量相同的情況下,硬度大的O型密(mì)封圈,其截麵高度也減小較多,從這一(yī)點看(kàn),應該(gāi)按照使用(yòng)條件盡(jìn)量選用低硬度的材質。在液體壓力(lì)和張(zhāng)力的作用下,橡(xiàng)膠材料的O型(xíng)密封圈也會逐漸發生塑性變(biàn)形,O型(xíng)密封圈截(jié)麵(miàn)高度會(huì)相(xiàng)應減小,以致(zhì)最後(hòu)失去密封能力。
2)溫度與O型密封圈(quān)馳張過程的(de)關係
使(shǐ)用溫(wēn)度是影響(xiǎng)O型密封圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡(xiàng)膠材(cái)料的老化。工作溫度越高,O型(xíng)密封圈的(de)壓縮永久變形(xíng)就越大(dà)。當永久變形大於40%時(shí),O型密封圈(quān)就失去了密封(fēng)能(néng)力而發生泄漏。因壓(yā)縮(suō)變形(xíng)而在O型密封圈的橡膠材料中形成(chéng)的初始應(yīng)力值,將(jiāng)隨著O型密封圈的馳張過(guò)程和(hé)溫度(dù)下降的作用而逐漸降低以致(zhì)消失(shī)。溫(wēn)度在零下工作(zuò)的O型密封(fēng)圈,O型密封圈初始(shǐ)壓縮(suō)可能由於溫(wēn)度(dù)的(de)急劇降(jiàng)低而減小(xiǎo)或完全消失。在-50~-60℃的情況下,不耐(nài)低(dī)溫(wēn)的(de)橡膠(jiāo)材料會完全(quán)喪失初始(shǐ)應力;即使耐低(dī)溫的橡膠材料,此時的(de)初始應力(lì)也不(bú)會大於20℃時初始(shǐ)應力的(de)25%。這是因為O型密封圈的(de)初始壓縮量取決於線脹係數。所以(yǐ),選取初始壓縮量時,就必須保(bǎo)證在由於(yú)馳張過程和溫度下(xià)降而造成應力下降後仍(réng)有足(zú)夠的密封能力。
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