橡膠O型圈使用壽命解析
來源：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(shù)：2031
國(guó)標(biāo)沒有詳細(xì)規(guī)定，關(guān)于橡膠O型圈壽命問題。國(guó)外的品牌也沒有規(guī)定。設(shè)計(jì)上應(yīng)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(zhǎng)使用壽命。溫度在零下工作的O形圈,應(yīng)特別注意橡膠資料的恢復(fù)指數(shù)和變形指數(shù)。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?yàn)閛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(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟认?，壽命可能?huì)長(zhǎng)的多。
任何拋開使用工況規(guī)定的使用壽命都是沒有意義的
所以初期設(shè)定的壓緊量和回彈堵塞能力經(jīng)長(zhǎng)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(zhǎng)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形圈馳張過程的關(guān)系
O形圈的壓縮永久變形就越大。當(dāng)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(yīng)力值，將隨著O形圈的馳張過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?jí)嚎s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(yīng)力;即使耐低溫的橡膠資料，此時(shí)的初始應(yīng)力也不會(huì)大于20℃時(shí)初始應(yīng)力的25%這是因?yàn)镺形圈的初始?jí)嚎s量取決于線脹系數(shù)。所以，選取初始?jí)嚎s量時(shí)，就必須保證在由于馳張過程和溫度下降而造成應(yīng)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(yīng)力松弛現(xiàn)象，制作O形圈所用的各種配方的橡膠。此時(shí)，壓縮應(yīng)力隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而減小。使用時(shí)間越長(zhǎng)、壓縮率和拉伸量越大，則由橡膠應(yīng)力松弛而產(chǎn)生的應(yīng)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(shè)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，不過這會(huì)帶來結(jié)構(gòu)尺寸的增加。
人們計(jì)算壓縮率時(shí)，應(yīng)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(zhǎng)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(yīng)力松弛的一種表現(xiàn)。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(yīng)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(yīng)減小，以致最后失去密封能力。
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