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O型圈的压缩率、拉伸量与永久变形之间的关系

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O型圈的压缩率、拉伸量与永久变形之间的关系

发布日期:2020-04-09 作者: 点击:

因为用于O形圈密封的合成橡胶材料是粘弹性材料,所以长期使用后,初始压缩压缩量和回弹阻挡能力将永久变形并逐渐消失,并泄漏。永久变形和弹性消失是O形圈失去密封性能的主要原因。以下是永久变形的主要原因。


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制作O型圈所用的各种配方的橡胶,在压缩状态下都会产生压缩应力松弛现象,此时,压缩应力随着时间的增长而减小。使用时间越长、压缩率和拉伸量越大,由橡胶应力松弛引起的应力下降越大,因此O形圈的弹性不足并失去其密封能力。因此,建议在允许的使用条件下尝试降低压缩率。增加O形圈的横截面尺寸是降低压缩率的最简单方法,但这会增加结构的尺寸。

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应该注意,人们在计算压缩率时,往往忽略了O型圈在装配时受拉伸而引起的截面高度的减小。O型圈截面面积的变化是与其周长的变化成反比的。同时,由于拉力的作用,O型圈的截面形状也会发生变化,就表现为其高度的减小。此外,在表面张力作用下,O型圈的外表面变得更平了,即截面高度略有减小。这也是O型密封圈压缩应力松弛的一种表现。


O形圈横截面变形的程度也取决于O形圈材料的硬度。在相同的拉伸量的情况下,具有高硬度的O形圈的横截面高度也进一步减小。从这一观点出发,应根据使用条件尽可能选择硬度低的材料。在液体压力和张力的作用下,橡胶材料的O形圈将逐渐发生塑性变形,其截面高度相应减小,从而丧失密封能力。


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