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O形橡胶密封圈的失效分析及预防
来源:汽车与驾驶维修  作者:佚名  2018-06-04 08:32:17



    摘要:随着我国科研水平不断进步,科研调查应与实例分析相结合,才能更好地得到研究结果。其中O形橡胶密封圈在机械制造领域中占重要地位,但在生产过程中发生的失效却屡见不鲜。因此本文基于O形橡胶密封圈的失效分析及预防为题展开详细探究,分别从O形橡胶密封圈的密封原理、O形橡胶密封圈常见的失效原因及应对措施方面进行分析,以此为生产O形橡胶密封圈的机械行业提供一些改进方法,促进O形橡胶密封圈的成功生产。

    0 引言
    O形橡胶密封圈是在机械制造业地位举足轻重,O形橡胶密封圈因其制造简单、成本低廉、安全可靠、使用广泛且对于其他与之衔接的零部件摩擦力较小,一直备受企业青睐。因此,O形橡胶密封圈作为使用年限最久远的密封元件,在我国国民经济总体进程中发挥着至关重要的作用。然而,橡胶密封元件在生产中的失效情况也愈发严重,其后果会对环境能源造成污染,并导致机械发生故障等情况。因此,本文对O形橡胶密封圈的失效成因及如何提高橡胶密封元件的成功几率提出相应的看法。

    1 O形橡胶密封圈的密封原理分析
    1.1动态密封
    O形橡胶密封元件的密封原理可以分为动态密封和静止密封2种。首先来说动态密封,动态密封的表现形式主要呈螺旋状循环往复的运动。其中公式表现为Q∞(δ△P/γVb±V2δ)d/F(H)气公式中动态密封泄漏量用9表示;密封间隙的始末端压力差用△P表示;轴径为d; O形橡胶圈接角臾竞度为b;液膜厚度为σ;液体密度γ;液体运动粘度为v。由上述公式可以得出,O形橡胶圈中动态密封泄漏量与轴径大小、O形橡胶圈接触宽度以及O形橡胶圈勘虫硬度有关。当O形橡胶圈接触低摩擦运动时,轴的运动速度v可以近似取0值,此时O形像胶圈的中动态密封泄漏量将与轴径大小成正比,与接触度及密封件硬度的大小成反比。
    1.2静止密封
    其次来讲静止密封,静止密封的原理是将O形橡胶圈装入密封沟槽后受到一种初始压缩力的作用。这种压缩力提供了初始密封压力,用Pv表示,它与密封圈、沟槽深度与径向间隙的相关尺寸有着密切的联系。当密封腔冲入液体时,在压力P的作用下O形橡胶圈会移至沟槽的一边,并封闭密封间隙S,此种的变现公式为:Pω) =P∞+D +KP。由于在实际静止过程中,密封压力大于流动压力。因此,O形橡胶圈存在初始压力,并能够实现静态无泄漏密封。

    2 O形橡胶密封圈常见的失效原因及应对措施
    2.1材料方面
    O形橡胶密封圈在原材料上导致失效的原因,具体表现在生产过程中的选材不当以及材料本身就存在质量问题。当密封材料与流动物体不相融时,橡胶圈内吸收到流入的液体从而导致发生溶胀,产生变形造成永久失效。或是橡胶原材料的硬度与弹性都不够好,无法对密封材料进行紧密的封合,进而导致失效现象发生。针对上述情况,应对的措施是将原本的橡胶材料更换为质量较好的材料,从正规厂家选购质量过关的橡胶材料,确保O形橡胶密封圈不发生失效的现象。
    2.2设计方面
    O形橡胶密封圈在设计方面的失效主要体现在2个方面,分别是橡胶压缩率和密封沟槽。橡胶压缩率如果设计的过大极易产生变形,增大橡胶圈的摩擦力,使其表面密封失效造成损伤。解决办法为在进行橡胶压缩率的设计时选取低摩擦运动橡胶圈,充分减小摩擦阻力。密封沟槽在设计时,槽体的面积要比O形橡胶密封圈的横截面积大,充分考虑后期橡胶圈随着长使用膨胀引发的体积增大。因此,针对上述问题的应对策略在设计中将橡胶圈与槽壁之间留有适当的缝隙,缝隙的宽窄也有要求,不能过大或过小,过大则会在变更压力的作用下转化为有害缝隙,反而加大O形橡胶密封圈的磨损程度。

    3 结束语
    造成橡胶密封圈最终失效的因素是由多种原因引起零部件内部的磨损及消耗。因此本文为预防和减小磨损,充分保证密封圈安全可靠运行提出以下几点:一是,O形橡胶密封圈的密封原理分析从动态密封和静止密封两个方面来阐述;二是,O形橡胶密封圈常见的失效原因及应对措施,针对材料方面、设计方面等提出可行的预防或改进措施,以此来减小因橡胶密封圈失效而导致的故障。
 

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