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石家庄贝克密封技术有限公司石家庄贝克密封技术有限公司O型圈样本OtyperingsamplesOtyperingsamples001一、O型圈的概述二、密封机理三、影响O型圈密封效果的因素1、工作介质和工作条件2、密封形式3、O型圈的硬度4、挤出间隙5、压缩永久变形6、预压缩量7、拉伸与压缩8、O型圈用作旋转轴密封9、安装压缩力四、橡胶原件原料特性：1、天然橡胶NR2、丁基橡胶IIR3、氢化丁睛胶HNBR4、乙丙胶EPDM5、丁睛胶NBR6、氯丁胶CR7、硅橡胶SI8、硅氟橡胶FLS9、氟橡胶FPM10、全氟橡胶FFPM11、聚氨酯橡胶PU五、O型圈尺寸及公差标准六、储存指导七、保存期限和控制002003004004004006007007008009009009010010010010011011012012013013014014015033034目录Contents002一、O型圈的概述O型圈为设计人员设计各种静态或动态密封提供了经济有效的密封元件。廉价的生产成本和其易用性，使得O型圈成为使用最为广泛的密封元件之一。由于合成橡胶宽泛的适用环境，使得O型圈几乎可以应用于所有液体和气体的介质的密封应用。O型圈在模具中硫化成形，其特征是截面呈圆形，整体为环形。O型圈的尺寸规格由：内径×线径表示（如图一所示）。d1d2图1O型圈尺寸二、密封机理O型圈是一种双向密封元件。安装时，O型圈在径向或轴向的初始压缩量，决定了O型圈的初始密封能力。系统压力作用于O型圈的力就是O型圈的密封能力，在一定范围内它随系统压力的升高而增大。(A)无压缩状态003贝克密封(B)无压力作用下的压缩状态(B)压力作用P=0P0004三、影响型圈密封效果的因素O1、工作介质和工作条件在具体选取O型圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还须综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，须考虑由于摩擦热引起的升温。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型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型圈外径应比沟槽外径d3约大1～2%；外部压力时，应使O圈内径比沟漕内径d4约小1～3%。型005贝克密封介质静态密封动态密封最大往复速度可达0.5m/s,最大旋转速度可达2.0m/s.无档圈时，最高可达20MPa；有挡圈时，最高可达40MPa；用特殊挡圈时，最高可达200MPa；无档圈时，最高可达5MPa；有挡圈时，较高压力；一般场合：-30°C~+110特殊橡胶：-60°C~+250°C；旋转场合：-30°C~+80°C°C;见橡胶密封件原料特性工作压力温度运动速度性能参数0063、O型圈的硬度O型圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O型圈的硬度决定了O型圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能满足大部分的使用条件，故如对密封材料不作特殊说明，一般提供邵氏A70的丁腈橡胶。压力MpaO型圈截面直径W7.001.782.623.535.33邵氏硬度A700.150.080.090.100.13≤3.500.100.050.070.080.09≤7.000.080.030.040.050.07≤10.50邵氏硬度A800.200.100.130.150.18≤3.500.150.080.090.100.13≤7.000.100.050.070.080.09≤10.500.080.030.040.050.07≤14.000.040.020.020.030.03≤17.50邵氏硬度A900.250.130.150.200.23≤3.500.200.100.130.150.18≤7.000.150.070.090.100.13≤10.500.100.050.070.080.09≤14.000.090.040.050.070.08≤17.500.080.030.040.050.07≤21.000.040.020.030.030.04≤35.00※ 当压力超过5MPa时，建议使用挡圈。※ 对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6。007贝克密封4、挤出间隙最大允许挤出间隙gmax和系统压力，O型圈截面直径以及材料硬度有关。通常，工作压力越高，最大允许挤出间隙gmax取值越小。如果间隙g超过允许范围，就会导致O型圈挤出甚至损坏。5、压缩永久变形评定O型圈密封性能的另一指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下，作为弹性元件的O型圈，产生弹性变形，随着压力增大，也会出现永久的塑性变形。压缩永久变形d可由下式确定：d×100%=-bb02-bb01-式中：b0-原始厚度（即截面直径W）b1-压缩状态下的厚度b2-释放后的厚度通常，为防止出现永久的塑性变形，O型圈允许的最大压缩量在静密封中约为30%，在动密封中约为20%。挤出间隙P0g最大允许挤出间隙gmax0086、预压缩量O型圈安装在沟槽里，为保证其密封性能，应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合，相对于截面直径W的预压缩量也不同。通常，在静密封中约为15%-30%，而在动密封中约为9%-25%。具体可参照下述图表选择。O型圈截面直径W预压缩量Q30202515510%123456789mm液压-气动-静密封预压缩允许范围O型圈截面直径W预压缩量Q30202515510%123456789mm液压-动密封预压缩允许范围O型圈截面直径WO圈圆周方向的压缩力F型12080100602040N/cm123456789mm和材料有关的O型圈圆周方向的压缩力O型圈截面直径W预压缩量Q30202515510%123456789mm气动-动密封预压缩允许范围14010%20%A70A80A90A70A80A90009贝克密封7、拉伸与压缩将O型圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致O型圈截面过度增大或减小，因为拉伸1%相应地使截面直径W减小约0.5%。对于孔用密封，O型圈最好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为6%；对于轴用密封，O型圈最好延其周长方向受压缩，最大允许周长压缩量为3%。8、O型圈用作旋转轴密封O型圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于0.5m/s时，O型圈选择可按正常设计标准；当圆周速度大于0.5m/s时，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈使其内径比起被它密封的轴径约大2%，上述现象就可以避免。密封圈在沟槽中安装后，导致密封圈受到径向压缩，O型圈圈在沟漕中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。9、安装压缩力安装时，压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关，图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系，用以估算安装O型圈时所需的总力大小。010四、橡胶原件原料特性1、天然橡胶NR(NaturalRubber)由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化，遇热变黏，在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸。优点：良好的耐磨性、良好的弹性；有较高的抗拉断强度及伸长率；有较好的气密性及耐碱性能。缺点：耐天候老化性不好；耐油和耐溶剂性能较差。应用领域：是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。2、丁基橡胶IIR(ButylRubber)为异丁烯与少量isoprenes聚合而成，保有少量不饱合基供加硫用，因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少，故气体透过性较少，对热、日光、臭氧之抵抗性大，电器绝缘性佳；对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用温度范围为-54~110℃。优点：对大部分一般气体具不渗透性；对阳光及臭氧具良好的抵抗性；可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中。缺点： 不建议与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。应用领域：常用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。3、氢化丁胶HNBR(HydrogenateNitrile)氢化丁胶为丁胶中经由氢化后去除部分双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁橡胶提高很多，耐油性与一般丁胶相近。一般使用温度范围为-25~150℃。腈腈腈腈腈011贝克密封优点：较丁胶拥有较佳的抗磨性；具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩歪的特性；在臭氧、阳光及其它的大气状况下具良好的抵抗性；一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中。缺点：不建议使用于醇类，酯类或是芳香族的溶液之中。应用领域：空调制冷业，广泛用于环保冷媒R134a系统中的密封件。 汽车发动机系统密封件。4、乙丙胶EPDM(EthylenepropyleneRubber)由乙烯及丙烯共聚合而成，其主链不含双链，因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、化学稳定性均非常优秀，但无法硫磺加硫。为解决此问题，在EP主链上导入少量有双链之第三成份而可硫磺加硫即成EPDM，一般使用温度范围为-50~150℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。优点：具良好抗候性及抗臭氧性；具极佳的抗水性及抗化学物；可使用醇类及酮类；耐高温蒸气，对气体具良好的不渗透性。缺点：不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。应用领域：高温水蒸汽环境之密封件；卫浴设备密封件或零件；制动(刹车)系统中的橡胶零件；散热器(汽车水箱)中的密封件。5、丁氰胶NBR(NitrileRubber)由丙烯与丁二烯共聚合而成，丙烯含量由18%~50%，丙烯含量愈高，对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差，一般使用温度范围为-25~100℃。丁胶为目前油封及O型圈最常用之橡胶之一。优点：具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性；具良好的压缩歪，抗磨及伸长力。腈腈腈腈腈腈012缺点：不适合用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃，MEK和氯仿。应用领域：用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件，特别是密封零件。可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。6、氯丁胶CR(Neoprene、Polychloroprene)由氯丁烯单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好，不怕阳光的直接照射，有特别好的耐大气老化性能，不怕激烈的扭曲，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅酯系润滑油，但不耐磷酸酯系液压油。在低温时易结晶、硬化，贮存稳定性差，在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。一般使用温度范围为-50~150℃。优点：弹性良好及具良好的压缩变形；配方内不含硫磺因此非常容易来制作；具抗动物及植物油的特性；不会因中性化学物，酯肪、油脂、多种油品，溶剂而影响物性；具防燃特性。缺点：不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。应用领域：耐R12制冷剂的密封件。家电用品上的橡胶零件或密封件。 适合用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。 适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。7、硅橡胶SI(SiliconeRubber)硅胶主链由硅(-si-o-si)结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。优点：弹性良好及具有良好的压缩歪；对中性溶剂具有良好的抵抗性；具极佳的抗热性；具极佳的抗寒性；对于臭氧及氧化物的侵蚀具极佳的抵抗性；极佳的电绝缘性能；隔热、散热性佳缺点：不建议使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠之中。013贝克密封应用领域：家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件，如电热壶、电烫斗、微波炉内的橡胶零件；电子行业的密封件或橡胶零件，如手机按键、DVD内的减震垫、电缆线接头内的密封件等；与人体有接触的各式用品上的密封件，如水壶、饮水机等。8、硅氟橡胶FLS(FluorinatedSilic