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不同材质的O型圈优缺点及其使用范围

楼主 骏润官方020

一、O型圈概述


1、O型圈定义


O型圈(O-rings)是一种截面为圆形的橡胶密封圈,因其截面为O型,故称其为O型密封圈,也叫O型圈。开始出现在19世纪中叶,当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。


2、O型圈适用范围


O型密封圈适用于装在各种机械设备上,在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中,于静止或运动状态下起密封作用。在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上,大量应用着各种类型的密封元件。


O型密封圈主要用于静密封和往复运动密封。用于旋转运动密封时,仅限于低速回转密封装置。O型密封圈一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用。


O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用。


因此,O型密封圈是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种密封件。


3、O型圈的优势


O型密封圈与其他型式密封圈比较,具有以下优点:


(1)适合多种密封形式:静态密封、动态密封。


(2)适合各种用途材料,尺寸和沟槽都已标准化,互换性强。


(3)适合多种运动方式:旋转运动、轴向往复运动或组合运动(例如旋转往复组合运动)。


(4)适合多种不同的密封介质:油、水、气、化学介质或其它混合介质。


(5)通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计,实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用范围广(-60℃~+220℃),固定使用时压力可达1500Kg/cm2(与补强环并用 )。


(6)设计简单,结构小巧,装拆方便


4、O形圈断面结构极其简单,且有自密封作用,密封性能可靠。


由于O形圈本身及安装部位结构都极其简单,且已形成标准化,因此安装更换都非常容易。


(1)材料品种多


可以根据不同的流体进行选择:有丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡胶(NR)等


(2)成本低廉


(3)动摩擦阻力比较小


二、O型圈的表示方法


1、GB/T342.1的表示方法


内径d1×线径d2 。


执行国标GB3452.1


比如:O形圈 20*2.4,Ⅱ-2 GB1235-XX中,20代表大圈内径为20毫米,2.4代表胶圈的截面直径是2.4毫米,Ⅱ-2代表使用的橡胶种类,GB1235代表的是标准号,XX代表的是标准公布年代。


2、GB/T3452.1-2005的表示方法。


比如:O形圈 7.5×1.8-G-N ,


7.5——内径


1.8——断面直径


G——系列


N——等级


4、JB/T7757.2-2006机械密封用O形圈的表示方法。


比如:O形圈 7.5×1.8-G-N,


7.5——内径


1.8——断面直径


G——系列


N——等级


材料:P——丁腈橡胶,


E——三元乙丙橡胶等。


三、O型圈材质分类对照及优缺点:


1、天然橡胶 NR


(Natural Rubber) 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。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、丁苯胶 SBR


(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物,与天然胶比较,质量均匀,异物少,但机械强度则较弱,可与天然胶掺合使用。


(1)优点:


• 低成本的非抗油性材质。


• 良好的抗水性,硬度 70 以下具良好弹力。


• 高硬度时具较差的压缩歪。


• 可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的有机酮。


(2)缺点:


• 不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。


• 广用于轮胎业、鞋业、布业及输送带行业等。


3、丁基橡胶 IIR


(Butyl Rubber) 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℃。


(1)优点:


• 对大部份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。


(2)缺点:


• 不建议与石油溶剂,胶煤油和芳氢同时使用。


• 用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。


4、氢化丁睛胶 HNBR


(Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链,经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多,耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度范围为 -25~150℃。


(1)优点:


• 较丁睛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。


(2)缺点:


• 不建议使用于醇类,酯类或是芳香族的溶液之中。


• 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。


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