Kiến thức về Cao su O-Ring (I)

Những người bạn quen thuộc với SY-PARTS đều biết rằng SY-PARTS không chỉ sản xuất và bán các bộ phận của hệ thống phanh nhưxi lanh phanh chính, xi lanh bánh xe phanh, xi lanh chủ ly hợp, xi lanh phụ ly hợp, kẹp phanh, v.v. mà còn bán và tùy chỉnhbộ dụng cụ sửa chữavà cốc cho các sản phẩm này. Hôm nay, chúng tôi sẽ giới thiệu ngắn gọn kiến ​​thức về vòng chữ O đôi khi được thấy trong bộ dụng cụ sửa chữa.

Vòng chữ O, thường được gọi là vòng chữ O, là một loại vòng cao su có tiết diện hình tròn. Vòng chữ O là loại vòng đệm được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống thủy lực và khí nén. Vòng chữ O có đặc tính bịt kín tuyệt vời và có thể được sử dụng trong niêm phong tĩnh và động. Chúng có thể được sử dụng một mình và cũng là thành phần cơ bản của nhiều thiết bị bịt kín kết hợp. Họ có một loạt các ứng dụng. Miễn là vật liệu được lựa chọn đúng cách, nó có thể thích ứng với yêu cầu của các phương tiện khác nhau và các điều kiện chuyển động khác nhau.

Vòng chữ O là một loại con dấu đùn. Nguyên lý hoạt động cơ bản của phốt ép đùn là dựa vào biến dạng đàn hồi của phốt để tạo áp lực tiếp xúc lên bề mặt tiếp xúc của phốt. Nếu áp suất tiếp xúc lớn hơn áp suất bên trong của chất lỏng bị bịt kín thì sẽ không xảy ra rò rỉ; nếu không, rò rỉ sẽ xảy ra.

Vòng chữ O là con dấu đùn điển hình. Tốc độ nén và độ giãn của đường kính mặt cắt vòng chữ O là nội dung cốt lõi của thiết kế con dấu và có ý nghĩa lớn đối với hiệu suất bịt kín và tuổi thọ sử dụng. Hiệu quả bịt kín tốt của vòng chữ O phụ thuộc phần lớn vào sự kết hợp chính xác giữa kích thước vòng chữ O và kích thước rãnh để tạo thành lực nén và kéo dài hợp lý của vòng đệm.

Tỷ số nén W thường được biểu thị bằng công thức sau:

W=(d0-h)/d0 × 100%.

Ở đâud0là đường kính mặt cắt ngang của vòng chữ O ở trạng thái tự do (mm);

h là khoảng cách giữa đáy rãnh vòng chữ O và bề mặt bịt kín (độ sâu rãnh), tức là chiều cao mặt cắt ngang của vòng chữ O sau khi nén (mm).

Khi chọn tỷ lệ nén của vòng chữ O, cần xem xét ba khía cạnh sau:

①.Phải có đủ diện tích tiếp xúc bịt kín;

②.Ma sát phải càng thấp càng tốt;

③.Tránh biến dạng vĩnh viễn càng nhiều càng tốt.

Không khó để nhận thấy có sự mâu thuẫn giữa các yếu tố trên.

Tỷ số nén lớn có thể đạt được áp suất tiếp xúc lớn hơn, nhưng tỷ số nén quá lớn chắc chắn sẽ làm tăng ma sát trượt và gây biến dạng vĩnh viễn. Nếu tốc độ nén quá nhỏ, có thể một phần lượng nén sẽ biến mất do lỗi đồng trục của rãnh phốt và lỗi vòng chữ O không đạt yêu cầu gây rò rỉ. Do đó, khi chọn tốc độ nén của vòng chữ O, cần xem xét nhiều yếu tố khác nhau. Nói chung, tốc độ nén của phốt tĩnh cao hơn tốc độ nén của phốt động, nhưng giá trị cực đại của nó phải nhỏ hơn 25%, nếu không ứng suất nén sẽ giảm đi đáng kể, dẫn đến biến dạng vĩnh viễn quá mức, đặc biệt nghiêm trọng trong điều kiện điều kiện nhiệt độ cao.

Việc lựa chọn tỷ số nén W của vòng chữ O phải dựa trên các điều kiện ứng dụng, cho dù đó là phốt tĩnh hay phốt động. Phốt tĩnh có thể được chia thành phốt hướng tâm và phốt trục. Khe hở rò rỉ của phốt hướng tâm (hoặc phốt tĩnh hình trụ) thuộc về khe hở hướng tâm, trong khi khe hở rò rỉ của phốt hướng trục (hoặc phốt tĩnh phẳng) thuộc khe hở dọc trục. Phốt dọc trục được chia thành hai tình huống: áp suất bên trong và áp suất bên ngoài, tùy thuộc vào việc môi trường áp suất tác động lên đường kính trong hay ngoài của vòng chữ O. Áp suất bên trong sẽ làm tăng độ giãn dài của vòng chữ O, trong khi áp suất bên ngoài sẽ làm giảm độ giãn dài ban đầu của vòng chữ O.

Đối với các loại phốt tĩnh khác nhau được đề cập ở trên, môi trường bịt kín có hướng tác động khác nhau trên vòng chữ O, do đó thiết kế của tải trước cũng khác nhau. Đối với phốt động cũng cần phân biệt phốt chuyển động tịnh tiến và phốt quay.

①．Khi sử dụng Phốt tĩnh: Thiết bị phốt tĩnh hình trụ cũng giống như thiết bị phốt chuyển động qua lại, thường lấy W=10%~15%; thiết bị bịt kín tĩnh phẳng chiếm W=15%~30%.

②.Khi sử dụng con dấu động:

- Đối với chuyển động tịnh tiến chọn tỷ lệ nén (W) từ 10% đến 15%.

- Đối với phốt chuyển động quay, xét hiệu ứng nhiệt Joule và sử dụng vòng chữ O có đường kính trong lớn hơn đường kính trục 3%-5% và tốc độ nén đường kính ngoài (W) là 3%{{5 }}%.

- Đối với chuyển động có ma sát thấp, chọn tốc độ nén 5%-8% để giảm lực cản ma sát và xét đến độ giãn nở của vật liệu do môi trường và nhiệt độ, với tốc độ giãn nở tối đa cho phép là 15%.

Nếu vượt quá phạm vi này, điều đó có nghĩa là việc lựa chọn vật liệu không phù hợp và nên sử dụng vòng chữ O bằng vật liệu khác để thay thế hoặc phải điều chỉnh tốc độ biến dạng nén đã cho.

Sau khi vòng chữ O được lắp vào rãnh bịt kín, nó thường sẽ trải qua một độ giãn nhất định. Giống như tốc độ nén, mức độ giãn có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất bịt kín và tuổi thọ của vòng chữ O. Độ giãn lớn không chỉ khiến vòng chữ O khó lắp mà còn giảm tốc độ nén do thay đổi đường kính mặt cắt ngang d0, có thể gây rò rỉ.

Độ giãn a có thể được biểu thị bằng công thức sau: =(d+d0)/(d1+d0)

Ở đâud là đường kính trục (mm) vàd1là đường kính trong của vòng chữ O (mm).

Phạm vi mức độ kéo giãn là 1%-5%. Bảng hiển thị các giá trị khuyến nghị về độ giãn của vòng chữ O. Theo kích thước đường kính trục, độ giãn của vòng chữ O có thể được chọn theo bảng.

Phạm vi tốc độ nén và mức độ kéo dài của vòng chữ O:

Mối quan hệ giữa độ cứng của các vật liệu cao su vòng chữ O khác nhau và áp suất làm việc:

Lưu ý: Áp suất làm việc của chuyển động quay thường không vượt quá {{0}}.4 Mpa và độ cứng được chọn ở (70±5) độ; nếu vượt quá 0,4 Mpa thì phải thiết kế một thiết bị bịt kín đặc biệt.

JISB Nhật Bản 2406-1991Độ hở tối đa được đề nghị của vòng đệm chữ O/mm

SAE J120A của Hoa Kỳ-1968Độ hở tối đa được đề nghị của vòng đệm chữ O/mm

Mối quan hệ giữa đường kính vòng chữ O và tốc độ trục

Mối quan hệ giữa độ cứng cao su NBR và khả năng chịu áp lực

Lưu ý: Việc hoàn thiện rãnh và độ nhám bề mặt tiếp xúc sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất bịt kín và độ bền.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Thông tin được lấy từ Internet. Mục tiêu của chúng tôi là truyền bá kiến ​​thức về ô tô. Nếu có bất kỳ vi phạm nào, vui lòng liên hệ với người biên tập để xóa nó.