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用O形密封圈(以下簡稱密封圈)密封是最常用的一種密封方式,然而至關重要的是如何正確的選擇密封圈和設計密封圈槽尺寸。常規的方法是將密封圈套在寶塔上用游標卡尺測量外徑,再確定其相應尺寸。這種方法的弊端是:(1)密封圈是彈性體,外徑測量不準確;(2)在設計新工具時,往往沒有現成的密封圈,難以確定尺寸,其過盈量往往掌握不準確。過盈量太大時密封圈易被剪切損壞,太小又容易失封。針對這種情況,筆者提出一種選配密封圈的理論計算方法(指外密封圈),以供參考、討論。
密封圈的密封機理
密封圈蜜蜂屬于擠壓彈性體密封,是靠密封環預先被擠壓有彈性變形產生預緊力,同時,工作介質壓力也擠壓密封環,使之產生自緊力。也就是說,積壓彈性體密封屬于自緊式密封。
密封圈在截至壓力P1作用下,其受力狀況如圖1所示,產生的接觸壓力為
接觸壓力公式
式中:
——介質壓力下的總接觸壓力,MPa
*——密封圈初始壓力,稱之為預接觸壓力,MPa
——介質壓力經密封圈傳遞給接觸面的接觸壓力,成為介質作用接觸壓力, ?Pc=k P1, MPa,其中k為側壓系數,k=v/(1-v),對于橡膠密封件k≈0.9~0.985;v為密封圈材料的泊松比,對于橡膠密封件,v=0.48~0.496。
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