全氟醚密封圈用于旋转运动存在的主要问题是焦耳热效应。焦耳热效应使高速的旋转轴与O形圈的接触处产生磨擦热,生成的热量使这些接触部位的温度不断上升,橡胶材料受热严 重变形,压缩量与伸长量发生变化的现象。发热还加速密封材料老化,降低了 全氟醚密封圈的使用寿命;破坏密封油膜,由此引起断油现象,加速密封的磨损。 基于上述情况,近年来国内外旋转运动用O形圈进行了广泛深入的研究。为了避免出现焦耳热效应,关键在于根据橡胶的性能来正确地选择设计O形圈的结构参数, 主要是O形圈的拉伸量和压缩率。根据实验,将旋转运动用O形圈设计成内径与旋转轴直径相等或稍大些,一般大3%~5%,在安装O形圈时,从内径向里压缩, 并将断面的压缩量也设计得小一些,一般约为5%。并且,尽量采用受热量影响小的密封材料,充分考虑O形圈安装处的散热问题。这样就使O形圈的工作情况大为 改善,可应用于最高转速达4m/s的旋转轴的密封。 近年来又出现了耐热氟橡胶和耐磨聚氨酯橡胶,并且对橡胶元件工作的焦耳热效应有了更深入的了解,并针对此问题研究解决方案,设计出了新的O形圈密封结构,使O形圈能够更好的应用与高速、高压的旋转运动。 全氟醚密封圈由于其具有体积小,结构简单、成本低、工艺性能好、适用范围广泛等特点,正广泛地在旋转运动式密封装置中推广。 一、O型圈概述 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,也叫全氟醚密封圈。其材料主要为丁睛橡胶或氟橡胶。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。
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