O-RING密封的选型与设计_1
O形圈密封的选型与使用

d1——O 形圈的内径(mm); d0——O 形圈的截面直径(mm)。
3)接触宽度 O 形圈装入密封沟槽后,其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与轴的 接触宽度都和 O 形圈的密封性能和使用寿命有关,其值过小会使密封性受到影
响;过大则增加摩擦,产生摩擦热,影响 O 形圈的寿命。O 形圈变形后的宽度 BO (mm)与 O 形圈的压缩率 W 和截面直径 dO 有关,可用下式计算
O 型密封圈的选型与使用
O 形圈密封是典型的挤压型密封。O 形圈截面直径的压缩率和拉伸是密封设 计的主要内容,对密封性能和使用寿命有重要意义。O 形圈一般安装在密封沟槽 内起密封作用。O 形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于 O 形圈尺寸与沟槽 尺寸的正确匹配,形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。密封装置设计加工时,若 使 O 形圈压缩量过小,就会引起泄漏;压缩量过大则会导致 O 形密封圈橡胶应力 松弛而引起泄漏。同样,O 形圈工作中拉伸过度,也会加速老化而引起泄漏。 1、O 形圈密封的设计原则
2、O 型圈沟槽设计 槽体积比 O 型圈体积大 15%左右。设计参数:形状、尺寸、精度、粗糙度, 对于动密封,需要计算相对运动间隙。涉及原则是:容易加工尺寸合理,精度容 易保证,拆装方便。
(1)O 型圈沟槽深度设计 槽深的设计决定 O 型圈的设计压缩量,沟槽深度加上间隙小于 O 型圈自由 状态下 O 型圈的线径。 O 型圈的压缩量由内径压缩量δ’和外径压缩量δ”构成。
1)压缩率 压缩率 W 通常用下式表示: W%= (d0-h)/d0;
式中 d0——O 形圈在自由状态下的截面直径(mm) h ——O 形圈槽底与被密封表面的距离,即 O 形圈压缩后的截面高度(mm)。
O型密封圈的技术数据及选择方法

O型密封圈的技术数据及选择方法
o型密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈,因其截面为o型,故称其为o型密封圈。
是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种。
通常在台企、日企叫做oring。
o型密封圈是具有圆形截面的环行橡胶密封圈.主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露.在某些情况下.o型密封圈还能用做轴向往复运动和低速旋转运动的动态密封元件.根据不同的条件,可分别选择不同的材料与之相适应.
o型密封圈通常选用时要尽量选用大截面的o圈.在相同间隙的情况下.o型密封圈被挤入间隙的体积应当小于其被挤入的最大允许值。
对不同种类固定密封或动密封应用场合,o型密封圈为设计者提供了一种既有效又经济的密封元件。
o型圈是一种双向作用密封元件。
安装时径向或轴向方面的初始压缩,赋予o型圈自身的初始密封能力。
由系统压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力,它随系统压力的提高而提高。
o型圈在静密封场合,显示了突出的作用。
然而,在动态的适当场合中,o型圈也常被应用,但它受到密封处的速度和压力的限制。
技术数据压力:
速度:
静态场合最大往复速度可达0.5m/s
无挡圈时,最大可达到压力20mpa最大旋转速度可达2.0m/s
有挡圈时,最大可达到压力40mpa
介质与温度:
有特殊挡圈时,最大可达到压力200mpa见《橡胶密封件原料特性表》
动态压力
最大压缩量:
无挡圈时,往复运动最大可达5mpa静密封:o型圈直径的20% 有挡圈时,较高压力动密封:o型圈直径的30%。
ORING密封的选型与设计

O-RING密封的选型与设计
原则上,压力高时,截面压缩率取较大值,压力低时,取较小值。同时, 应考虑到压力的变化、密封介质的种类、工作温度及其变化、机加工精度及 O形圈材料等因素。
对于往复运动和旋转运动,影响密封的因素比较多,密封表面摩擦力、 流体粘度、压力、频率、转数、行程等都可能造成泄漏。摩擦对动密封的影 响非常大,应尽可能减小摩擦力,影响摩擦力的主要因素有:橡胶硬度、压 缩量和密封表面粗糙度,这些在设计加工时应予以特别重视。 值得注意的是:旋转轴用O形密封圈,必须考虑“焦尔效用”,即橡胶 在拉伸状态下受热会剧烈收缩。为了排除该影响,O形圈在旋转轴上绝对不 允许呈拉伸状态。通常取旋转运动用的O形圈的内径比轴颈大3%~5%,O形圈 的外径具有3%~8%的压缩率。这样既保证有效密封,又能防止O形圈过热而 烧坏。 旋转运动用O形圈的材质可选用硬度(邵氏A)为75±5度的丁腈橡胶 (NBR)、氟橡胶(FKM)或聚氨酯橡胶(AU)等材料。
型式 矩形槽 三角形槽 燕尾形槽 半圆形槽 斜底形槽
简图 动,静密封均 适宜,应用普 遍 尺寸紧凑,静 密封用 O形圈牢固 处于沟槽内, 不脱落,适宜 安装上法兰 仅用于旋转 轴,应用不普 遍 应用燃料油 类介质,O形 圈有较大膨 胀的场合
说明
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2018/11/20
O-RING密封的选型与设计
β =(d2-t)/d2
插图
式中 d2― O形圈自由状态下的截面直径
t― O形圈槽底与被密封表面的距离
对于O形圈截面压缩率《过程装备密封技术》的推荐值如下表
圆柱面静密封 平面静密封 液压往复动密封 旋转轴用动密封 气动密封 Page 11 转机处技术交流材料 10%~15% 15%~30% 12%~20% 3% ~8% 5%~6% 2018/11/20
O型圈选型规范-设计

O型圈选型规范第一部分材料的选择第二部分密封形式的选择第三部分规格的选择第四部分径向间隙的选择第五部分初始压缩量的选择第六部分安装槽的设计第七部分引入倒角的设计一、材料的选择选择材料时主要考虑到材料的使用温度、硬度以及工作介质,另外也要考虑材料的经济成本等。
结合上表内容,并结合我们的分动箱的情况,推荐选用氟橡胶作为我们O型圈的新材料。
硬度是根据压力来选择的,一般低压下用低硬度的材料,高压下用高硬度的材料。
我们的产品主要选用硬度70的即可。
二、密封形式按负载类型可分为静密封和动密封;按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。
三、规格的选择O型圈的规格一般都是用内径和线径来表示的,而线径是有标准的。
大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准,其中美国标准(AS 568)、日本标准(JIS B 2401)、国际标准(ISO 3601/1)较为通用。
表1 O型圈标准一览表标准O型圈截面直径W美国标准 AS 568英国标准 BS 1516日本标准 JIS B 2401国际标准 ISO 3601/1德国标准 DIN 3771/1优先的米制尺寸美国标准AS 568(900系列)2.08 2.21 2.46 2.953.00对于规格的选取则要视具体情况而定,首先根据安装孔或安装轴的直径大小以及密封形式,选定线径的大小。
经咨询司达行技术人员,线径的选取没有统一的标准,一般主要考虑两个方面:一是空间大小,二是成本。
在空间足够、符合标准而且满足密封要求的情况下依照如下原则选取:在静密封场合,选取截面较小的O型圈;在动密封场合,应选择截面较大的密封圈。
然后根据密封形式选取O型圈的内径,以孔用静密封为例,安装槽在轴上面,配合面是O型圈的外径,因此要根据轴或孔的尺寸以及线径计算出O 型圈的内径,然后根据内径和线径在所选厂家产品列表上进行选取,选取在线径对应的情况下与内径最接近的。
(完整word版)O型密封圈的选型及安装使用技术规范

生产培训教案主讲人:李飞含技术职称:助理工程师所在生产岗位:汽机调速三级点检员培训题目:O型密封圈密封件的选型与使用培训目的:熟悉掌握O型密封圈的材料特性、压缩量选择、安装技术规范。
内容摘要:1、橡胶密封件原料特性2、O型圈标准3、O形密封圈选择应考虑的因素4、影响密封性能的其它因素5、O形圈安装设计一、橡胶密封件原料特性E=EXCELLENT(优良); G=GOOD(良好); F=FAIR(一般); P=POOR(不良)一、概述特点O形密封圈由于它制造费用低及使用方便,因而被广泛应用在各种动、静密封场合。
标准大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准,其中美国标准(AS 568)、日本标准(JISB2401)国际标准(ISO 3601/1)较为通用。
O型圈标准一览表密封机理O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。
安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈自身的初始密封能力。
它随系统压力的提高而增大。
(A)无压缩状态(B)无压力作用下的压缩状态(C)压力作用二、O形密封圈选择应考虑的因素1.工作介质和工作条件在具体选取O形圈材料时,首先要考虑与工作介质的相容性。
还须终合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。
若用在旋转场合,须考虑由于磨擦热引起的温升。
不同的密封件材料,其物理性能和化学性能都不一样,见《橡胶密封件原料特性表》。
2.密封形式按负载类型可分为静密封和动密封;按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。
径向安装时,对于轴用密封,应使O形圈内径和被密封直径d2间的偏差尽可能地小;对于孔用密封,应使其内径等于或略小于沟槽的直径d1。
轴向安装时,要考虑压力方向.内部压力时,O形圈外径应比沟槽外径d3约大1~2%;外部压力时,应使O形圈内径比沟槽内径d4约小1~3%。
三、影响密封性能的其它因素1、O形圈的硬度O形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。
o型密封圈密封结构设计

o型密封圈密封结构设计
O型密封圈是一种常用的密封结构,可以用于防止液体或气体泄漏。
其设计需要考虑以下几个关键因素:
1. 材料选择:O型密封圈一般由橡胶或硅胶等弹性材料制成,材料选择应根据具体的工作环境和介质特性来确定,确保密封圈具有良好的耐油、耐溶剂和耐高温性能。
2. 截面形状:O型密封圈的截面形状是圆环状,内径和外径之间有一定的厚度。
一般情况下,内径应与密封件的外径相匹配,确保密封圈能够紧密贴合并形成有效的密封效果。
3. 安装方式:O型密封圈可以通过压入、拉伸或固定等方式安装。
安装时应确保密封圈周边无损伤,并保证其正确位置和夹持力,以确保密封圈能够有效工作。
4. 表面处理:在设计过程中,还应考虑到密封圈与密封件接触表面的处理,如采用抛光、涂覆润滑剂等方式,以减小摩擦阻力、延长使用寿命和提高密封性能。
5. 密封压力:密封圈的设计应考虑工作环境下的压力,通过选择适当的截面形状和材料,确保密封圈在工作压力下能够保持良好的弹性和密封性能。
综上所述,O型密封圈的设计需要综合考虑材料选择、截面形状、安装方式、表面处理和密封压力等因素,以确保其具有优良的密封性能。
O型密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计算参考

O形密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计算参考O形密封圈和密封圈槽尺寸的合理匹配是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证。
据此提出一种选配两者尺寸的理论计算方法,并以Y341—148注水封隔器所选密封圈的计算为例说明,根据不同的密封圈可以计算出相应的密封圈槽尺寸。
为保证密封圈长期有效地工作,还必须合理选择其压缩率、拉伸量和孔、轴配合精度等相关参数。
选取压缩率时,应考虑有足够的密封面接触压力、尽量小的摩擦力和避免密封圈的永久性变形。
顾及到一般试制车间的加工水平和井下工具主要是静密封的状况,建议密封面的轴、孔配合应优先选用H8/e8。
Selection of O-ring and calculation of O-ring groove sizeChen Aiping,Zhou Zhongya(Research Institute of Oil Production Technology,Jianghan Petroleum Administration,Qianjiand City,Hubei Province)Rational matching of O-rings and O-ringgrooves is of great importance to p[rolonging the service life of O-rings.A method for selecting O-ring was presented.The sizes of the O-ring gtoove can be calculated according to various O-rings.To ensure long-term and effective work of the ring,the compressibility,tensile dimension and bore-shaft matching accuracy should be properly selected. Subject Concept Terms:O-ring O-ring groove matching service life用O形密封圈(以下简称密封圈)密封是最常用的一种密封方式,然而至关重要的是如何正确地选择密封圈和设计密封圈槽尺寸。
O型密封圈——详细选型过程及步骤

O型密封圈——详细选型过程及步骤一、密封圈常用材料二、密封圈常用密封形式密封圈分为活塞密封,活塞杆密封,端面密封,旋转密封。
三、O型密封圈的选型规则1.O型密封圈的尺寸图2.径向安装O型圈选型(静态和动态运动)•活塞杆密封选择适当规格的O形圈时,应该保证其外径(d1+2*d2)至少等于或者大于沟槽外径d6;当选择的O形圈直径d1大于250 mm 时, O形圈外径将不能超过沟槽外径的3%;当选择的O形圈直径d1小于250mm时,O形圈外径将不能超过沟槽外径的5%。
•活塞密封选择适当规格的O形圈时,应该保证其内径d1至少等于或者小于沟槽内径d3;O形圈被用作活塞密封,主O形圈内径d1,在动态工况下应该会被拉伸2%至5%的幅度,并且在静态工况下拉伸率在2%和8%之间。
3.轴向安装O型圈选型(静态)O形圈用作静态轴向密封,那么当选择O 形圈大小时,就应该考虑压力的方向。
如果O形圈受压,设计沟槽时就应该考虑施加压力的情况,O形圈接触的沟槽壁总是会远离受压的一侧。
如果存在外部压力,选择O形圈时,其内径d1就要比内沟槽直径d8小大约1%至3%。
如果存在内部压力,选择O形圈时,其外径(d1+2*d2)就要和外沟槽直径d7相等或者大约1%至2%。
4.轴向梯形沟槽安装O型圈选型(静态)梯形沟槽仅用于特殊情况下,例如在顶部安装的场合下,为了能够固定住O形圈。
其安装尺寸归纳在表17中。
梯形沟槽仅推荐用于横截面直径为3.53 mm的O形圈,O形圈内径等于平均沟槽直径减去O形圈横截面直径。
5.旋转密封O型圈选型在某些短运行周期的应用中,O形圈能够被用作密封轴上的旋转密封件。
同时,应该注意以下几点:•O形圈的安装必须符合旋转密封件的工作原理。
•旋转密封工作原理是基于拉伸的弹性密封圈受热会发生收缩(焦尔效应)。
根据常规的设计标准,O形圈内径d1将略小于轴径,由于摩擦而产生的热量将使密封圈产生更大的收缩,这样会使旋转轴上的压力增大而无法形成润滑油膜,导致摩擦力更大,结果就是磨损增加,密封圈提前失效。
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O-RING密封的使用与介绍 2. 使用压力 O-RING密封所能达到的最高密封压力:动态35MPa,静态100MPa 3. 使用温度范围
橡胶名称 QM FKM ACM EPDM IIR BR NR SBR CR NBR CO AU 使用温度范围℃ -70~260 -20~200 -30~175 -50~150 -50~150 -50~120 -50~100 -40~120 -40~120 -40~120 -30~150 -20~80
β =(d2-t)/d2
插图
式中 d2― O形圈自由状态下的截面直径
t― O形圈槽底与被密封表面的距离
对于O形圈截面压缩率《过程装备密封技术》的推荐值如下表
圆柱面静密封 平面静密封 液压往复动密封 旋转轴用动密封 气动密封 Page 11 转机处技术交流材料 10%~15% 15%~30% 12%~20% 3% ~8% 5%~6% 2014-12-30
4. 密封配合设计需考虑和注意的问题
◆ 装配间隙 装配间隙是必然存在的,无论是平面密封还是圆柱面密封,无论是静密封或是 动密封,都存在间隙。而对于动密封适当的间隙是必需的,间隙过小则运动阻力 太大或难以运动,间隙过大则难以密封。间隙过大则O形圈的一部分在受压情况 下容易被挤入间隙而受损伤,O形圈被挤入间隙的主要因素有压力、硬度和间隙 大小。在间隙不能太小压力又较大的场合,则通过加挡圈以防止O形圈被挤入间 隙而损伤,常用的挡圈材料有聚四氟乙烯和皮革。
O-RING密封的选型与设计
原则上,压力高时,截面压缩率取较大值,压力低时,取较小值。同时, 应考虑到压力的变化、密封介质的种类、工作温度及其变化、机加工精度及 O形圈材料等因素。
对于往复运动和旋转运动,影响密封的因素比较多,密封表面摩擦力、 流体粘度、压力、频率、转数、行程等都可能造成泄漏。摩擦对动密封的影 响非常大,应尽可能减小摩擦力,影响摩擦力的主要因素有:橡胶硬度、压 缩量和密封表面粗糙度,这些在设计加工时应予以特别重视。 值得注意的是:旋转轴用O形密封圈,必须考虑“焦尔效用”,即橡胶 在拉伸状态下受热会剧烈收缩。为了排除该影响,O形圈在旋转轴上绝对不 允许呈拉伸状态。通常取旋转运动用的O形圈的内径比轴颈大3%~5%,O形圈 的外径具有3%~8%的压缩率。这样既保证有效密封,又能防止O形圈过热而 烧坏。 旋转运动用O形圈的材质可选用硬度(邵氏A)为75±5度的丁腈橡胶 (NBR)、氟橡胶(FKM)或聚氨酯橡胶(AU)等材料。
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O-RING密封的使用与介绍
6.储存注意事项
※ 严格控制储存温度,一般应在30℃以下,最好在15℃,以免温度过高使
制品老化,性能下降。
※ 控制湿度,相对湿度应不大于80%,储存室或制品表面不得有湿气凝结。 ※ 避免使用高紫外线光源和日光直射。 ※ 避免储存在臭氧浓度较高或有有机溶剂挥发的环境中。 ※ 特别注意储存过程中不得使橡胶密封制品产生形变,不应堆放或扭曲放
※ 安装时不要过度拉伸O-RING,以免其截面尺寸受到影响。 ※ 不要让O-RING发现扭转。 ※ O-RING表面要涂抹润滑油(注意:橡胶材料的耐介质性能及系统的要
求)。
※ 使用前要注意产品的储存期(储存期从产品生产之日算起),超过储存
期的产品尽可能不要使用,如需使用,则应先进性能检测,合格后方可使用。
沟槽外径 D0=2 dW(1-β )+d0
式中 β ----O形圈压缩率
矩形槽槽深 h=(1-β ) dW
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O-RING密封的选型与设计
橡胶O形圈的拉伸率和压缩率 《机械工程师手册》推荐值
密封形式 静密封 往复密封 介质 油 空气 油 空气 拉伸率a 1.03~1.04 <1.01 1.02 <1.01 压缩率β 15~25% 12~17%
丁腈橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶等极性较高的橡胶耐非极性的矿物油性能 都很优异,而三元乙丙橡胶等非极性耐极性的酯类介质性能非常优异。
在考虑橡胶耐介质的同时,还应特别注意介质中的添加剂,有些添加剂对橡 胶性能的影响非常大,如齿轮油中添加硫或含硫添加剂,就会加速丁腈橡胶的老 化,也就是说丁腈橡胶不能适应含这种添加剂的介质,只能选用其他橡胶,如氟 橡胶、丙烯酸酯橡胶。 各种橡胶适用介质的情况如下表:
O形圈的规格尺寸已标准化、系列化,通常情况下O形圈结构用不着专门 设计,直接从标准中选型即可,只有对非标准规格的密封圈才需要设计。液 压气动用O形橡胶密封圈尺寸系列及公差见国标 GB/T3452.1-2005 或 全球ORING参考导则 《GLOBE O-RING SIZE REFERENCE GUIDE》。
NaOH
无机盐
优
优
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O-RING密封的使用与介绍
5.安装注意事项 ※ 为了防止O-RING安装时被划伤,沟槽的棱角处应采用倒角或圆角设计,
O-RING安装经过螺纹等部位时则需要使用护套或倒环使其能平滑进入沟槽。
O-RING密封的选型与设计
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目录
O-RING密封的使用与介绍 O-RING密封的选型与设计 O-RING密封设计实例应用
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O-RING密封的使用与介绍 O-RING密封可用于对油、水、空气、酸、碱、有机溶剂、真空等的 密封,属于接触式密封,按使用状态分为静态密封和动态密封。
差
可+ 可优
差
可+ 可优
可可+ 差 优
差
差 可优 差 差 优
差
优 优 优
差
优 优 优
差
可+ 差 优
差
差 差 可
差
差 可+ 可
可良 可 优
差
差 差 优
盐酸
硝酸 硫酸 磷酸
优
差 差 优
优
差 差 优
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优
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优
优 优 优
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O-RING密封的选型与设计 3. 密封沟槽的设计
¤ 密封沟槽型式设计 安装O形圈的沟槽多种多样,有矩形槽、三角形槽 、燕尾形槽 、半圆形 槽 、斜底形槽等,见下表,这些形状的设计是基于用途和结构的需要,使用 效果不尽相同,以下仅介绍使用最广泛的矩形沟槽。
旋转密封
油
0.95~1.0
5~10%
¤
沟槽宽度的设计
沟槽宽度是O形圈密封设计的又一个至关重要的参数,正确的沟槽宽度是防 止O形圈挤出破坏的主要因素之一,沟槽侧壁与O形圈间应该有间隙,故 矩形槽宽 b= dW+(0.3~0.5)dw
当工作压力超过10MPa时需要加装挡圈,加挡圈的沟槽宽度需相应加大,当 有n个档圈,档圈宽度为t时,
¤ 沟槽深度的设计 沟槽深度对O形圈密封而言是一个至关重要的参数,它与O形圈的截面直 径相对应,在知道O形圈截面直径和压缩率的前提下,可计算出适应的沟槽深 度。 沟槽内径 d0=α ( d+ dW )-dW
式中 a---O形圈的拉伸率 d---自由状态下O形圈的内径 dW--自由状态下O形圈的截面直径
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间隙(半径间隙)与材料硬度及压力的关系
硬 度
截 面直径
70度
1.70 ~ 2.65 0.15 0.09 0.06 3.10 ~ 3.55 0.21 0.10 0.07 5.30 ~ 5.70 0.25 0.12 0.08 6.98 ~ 8.40 0.20 0.15 0.10 1.70 ~ 2.65 0.22 0.12 0.09 0.07 0.06 -
5
5 7 7 7 7 7 7 7
2
2 3 3 3 3 3 3 3
溴化丁基橡胶
氯化丁基橡胶 三元乙丙橡胶 氟橡胶
BIIR
CIIR EPDM FKM
7
7 10 10
3
3 5 5
硅橡胶
QM
10
5
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O-RING密封的选型与设计
O-RING密封是由O型密封圈、密封槽和密封面三部分组成的,因此, ORING密封的设计是指密封圈的选型、密封槽的设计,密封间隙、公差与配合 的设计。
1.选型与设计需考虑的因素 ◎ 密封圈的设计需要考虑密封圈的材料、硬度(通常指邵氏硬度)、规
格(通常用内径*线径表示)、公差、拉伸率和压缩率等因素;
◎ 密封槽的设计需要考虑密封槽的型式、尺寸、密封槽填充率及密封面
的加工精度等因素;
◎ 密封圈与密封面的配合需要考虑密封装配间隙、同轴度(偏心量)等
因素。
矩形槽宽
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b’=b + n t
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O-RING密封的选型与设计
¤ 沟槽粗糙度的设计 沟槽的粗糙度对密封的性能和寿命影响很大,《机械工程师手册》推荐的 Ra值 静密封:1.6~3.2μ m,压力波动小时可加大到6.3μ m; 动密封:底面0.8μ m,侧面1.6~3.2μ m。