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  微yuan83424 2017-07-23 00:00:00

  本文主要從密封倒角的設(shè)計(jì)、金屬件端部尺寸設(shè)計(jì)、O型圈硬度選取、密封間隙選擇、合理的表面粗糙度、合理的內(nèi)徑拉伸率、安裝部位的設(shè)計(jì)要求、O型圈的安裝要求等方面對(duì)密封倒角的設(shè)計(jì)及O型圈進(jìn)行探討。 關(guān)鍵詞：倒角設(shè)計(jì);O型密封圈硬度;內(nèi)徑拉伸率;壓縮量 倒角密封因其在接頭與液壓閥之間使用簡便，操作簡單，且制作與加工容易等特點(diǎn)，在油管接頭的密封過程中常被廣泛應(yīng)用。本文著重介紹密封倒角的設(shè)計(jì)及O型圈的選用。 1、 密封倒角的設(shè)計(jì) 倒角密封是一種連接面處的密封，采用O形圈將其裝配到一個(gè)通過倒角產(chǎn)生的槽中，然后通過殼體擠壓來產(chǎn)生密封。設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮產(chǎn)品必須進(jìn)行輕微拉伸、壓縮量適當(dāng)減小、填充率適當(dāng)加大。倒角一般為15°~30°，依據(jù)工作壓力選取，壓力大時(shí)，角度要趨近于小值。反之，則取大值。 1.2金屬件端部尺寸設(shè)計(jì) 圖1中D是接口底孔尺寸或螺紋切制前的內(nèi)孔尺寸，是已知量。 表1 依據(jù)表1得出D 2K尺寸，接頭O型圈密封是靜密封，不考慮O型圈裝到O型圈環(huán)槽變形和其他裝配影響，簡單計(jì)算接頭管徑(d’)單邊過盈量為10~20絲即可，即0.1~0.2mm。當(dāng)然考慮到零件尺寸公差(O型圈截面直徑，O型圈內(nèi)徑，密封面內(nèi)徑尺寸，O型圈環(huán)槽尺寸和槽岸尺寸)，同軸度及裝備位置的偏心，可以進(jìn)一步計(jì)算裝配發(fā)生單邊靠攏時(shí)候的極限情況，確保這個(gè)時(shí)候的松邊過盈不為負(fù)值。以便進(jìn)一步確定密封面、O型圈環(huán)槽、槽岸的尺寸及公差。再計(jì)算D’值(O型密封圈溝槽外徑)D’=d2 2H其中：d2=d1/1.03-1.07 D1——O型密封圈實(shí)際內(nèi)徑 表2 1.3各計(jì)算尺寸選取公差帶號(hào)：見表3. 1.4O型圈硬度選取 根據(jù)密封間隙和工作壓力來選擇適當(dāng)?shù)腛型圈的硬度，橡膠硬度應(yīng)隨工作壓力高低與間隙大小而變化，壓力高，間隙大時(shí)硬度應(yīng)稍大，反之則稍小。 表3 2、 密封間隙選擇 O型密封圈破壞的重要原因之一是在工作壓力作用下被擠入間隙C內(nèi)，此間隙的允許值與工作壓力，O型密封圈橡膠硬度及其截面直徑d0大小有關(guān)，具體見表4。 表4 注：帶括號(hào)的密封間隙C值為Z大允許值，僅供設(shè)計(jì)參考。 3、 O型圈壓縮量 K=d0-(h c) 其中：h——O型環(huán)溝槽深度; C——軸與孔密封間隙，見表4. O型圈壓縮量的大小能直接影響到密封性能和使用壽命，壓縮量太小，密封效果不好;壓縮量太大，對(duì)O型環(huán)裝配不利，增大運(yùn)動(dòng)摩擦阻力，使用壽命會(huì)縮短。因此在密封設(shè)計(jì)過程中，要合理控制好O型環(huán)的壓縮量，一般以7%~30%的壓縮率為準(zhǔn)。O型密封圈安裝的斷面直徑壓縮量為5%~3.5%，用于固定密封取得偏大值，用于活動(dòng)密封取偏小值。 4、 合理的表面粗糙度 要保證合理的密封性能，動(dòng)密封和靜密封都要有合適的表面粗糙度。一般靜密封Ra6.3μm~Ra3.2μm，動(dòng)密封Ra3.2μm~Ra1.6μm。但不是粗糙度越高越好，如果安裝面的粗糙度太高，平直度差，有的會(huì)出現(xiàn)凸棱。一方面O型環(huán)被壓縮后，有的面因密封不嚴(yán)而漏油。另一方面O型環(huán)在溝槽中會(huì)隨著壓力高的方向向壓力低的方向滑動(dòng)，造成O型環(huán)損傷，引起泄漏。 5、 合理的內(nèi)徑拉伸率 O型圈的拉伸率過大，會(huì)引起應(yīng)力松弛，造成O型圈的內(nèi)徑增大。造成與軸面形成接觸間隙，安裝過程中會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)而使其脫落。同時(shí)，O型圈由于擠壓力度不均勻，影響O型圈的使用壽命。拉伸率計(jì)算公式如下：δ=(d’-d1)/d1X 其中：d’——接管直徑; D1——O型圈的實(shí)際內(nèi)徑; 一般推薦O型圈實(shí)際內(nèi)徑拉伸率<2%。 6、 O型圈的安裝 6.1安裝部位的設(shè)計(jì)要求 (1)O型圈安裝槽部位必須保證足夠的表面粗糙度，外表光滑，無損傷。 (2)倒角部位應(yīng)有定位臺(tái)面(如圖2)，防止結(jié)合面不平，而影響孔與軸之間的同軸度，致使O型圈過度磨損。 6.2O型圈的安裝要求 (1)檢查引入角是否符合圖紙要求，15°~30°以及D 2K尺寸。 (2)密封件和零件應(yīng)涂潤滑脂或潤滑液，但不得使用含固體添加劑的潤滑脂，如二硫化鉬、硫化鋅。 (3)安裝前對(duì)安裝軸頸進(jìn)行外觀檢查，表面不得有飛邊毛刺、雜質(zhì)、灰塵等缺陷及刮傷。 (4)安裝過程中防止O型圈碰傷，應(yīng)先用銼修平毛刺，在其通過的部位螺紋及鍵槽表面用膠帶包上再進(jìn)行安裝，可起到保護(hù)O型圈的作用。 7、結(jié)論 倒角密封是一種簡潔實(shí)用的端面密封，常用于液壓系統(tǒng)中接頭與閥體之間的密封。合理的設(shè)計(jì)倒角尺寸以及選擇合適的O型圈，是密封達(dá)到Z佳效果和延長O型圈使用壽命的有利保證。

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