橡膠O型圈使用壽命解析
來(lái)源:深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 發(fā)布日期:2017-02-10 瀏覽次數:1766
國標沒(méi)有詳細規定,關(guān)于橡膠O型圈壽命問(wèn)題。國外的品牌也沒(méi)有規定。設計上應盡量保證O形圈具有適宜的工作溫度,或選用耐高、低溫的O形圈材料,以延長(cháng)使用壽命。溫度在零下工作的O形圈,應特別注意橡膠資料的恢復指數和變形指數。綜上所述。
而影響其使用壽命的因素較多。比如溫度、壓力、介質(zhì)、配合部件加工精度等等。舉個(gè)例子,這主要是因為o型圈的使用范圍廣泛。如果密封件工作在耐溫上限附近,密封件將會(huì )快速老化損壞,而如果在適當的工作溫度下,壽命可能會(huì )長(cháng)的多。
任何拋開(kāi)使用工況規定的使用壽命都是沒(méi)有意義的
所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經(jīng)長(cháng)時(shí)間的使用,由于O形圈密封圈用的合成橡膠資料是屬于粘彈性材料。會(huì )發(fā)生永久變形而逐漸喪失,最終發(fā)生泄漏。
那么造成橡膠O型圈永久變形的原因是什么?如何才干延長(cháng)橡膠O型圈的使用壽命呢?
以下是造成永久變形的主要原因。永久變形和彈力消失是O形圈失去密封性能的主要原因。
1、溫度與O形圈馳張過(guò)程的關(guān)系
O形圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大于40%時(shí),使用溫度是影響O形圈永久變形的另一個(gè)重要因素。高溫會(huì )加速橡膠資料的老化。工作溫度越高。O形圈就失去了密封能力而發(fā)生泄漏。因壓縮變形而在O形圈的橡膠資料中形成的初始應力值,將隨著(zhù)O形圈的馳張過(guò)程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度在零下工作的O形圈,其初始壓縮可能由于溫度的急劇降低而減小或完全消失。-50~-60℃的情況下,不耐低溫的橡膠資料會(huì )完全喪失初始應力;即使耐低溫的橡膠資料,此時(shí)的初始應力也不會(huì )大于20℃時(shí)初始應力的25%這是因為O形圈的初始壓縮量取決于線(xiàn)脹系數。所以,選取初始壓縮量時(shí),就必須保證在由于馳張過(guò)程和溫度下降而造成應力下降后仍有足夠的密封能力。
2、壓縮率和拉伸量與永久變形的關(guān)系
壓縮狀態(tài)下都會(huì )發(fā)生壓縮應力松弛現象,制作O形圈所用的各種配方的橡膠。此時(shí),壓縮應力隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)而減小。使用時(shí)間越長(cháng)、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應力松弛而產(chǎn)生的應力下降就越大,以致O形圈彈性不足,失去密封能力。因此,允許的使用條件下,設法降低壓縮率是可取的增加O形圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡(jiǎn)單的方法,不過(guò)這會(huì )帶來(lái)結構尺寸的增加。
人們計算壓縮率時(shí),應該注意。往往忽略了O形圈在裝配時(shí)受拉伸而引起的截面高度的減小。O形圈截面面積的變化是與其周長(cháng)的變化成反比的同時(shí),由于拉力的作用,O形圈的截面形狀也會(huì )發(fā)生變化,就表示為其高度的減小。此外,外表張力作用下,O形圈的外表面變得更平了即截面高度略有減小。這也是O形密封圈壓縮應力松弛的一種表現。O形圈截面變形的水平,還取決于O形圈材質(zhì)的硬度。拉伸量相同的情況下,硬度大的O形圈,其截面高度也減小較多,從這一點(diǎn)看,應該依照使用條件盡量選用低硬度的材質(zhì)。液體壓力和張力的作用下,橡膠資料的O形密封圈也會(huì )逐漸發(fā)生塑性變形,其截面高度會(huì )相應減小,以致最后失去密封能力。
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