分析橡膠的黏彈性與O型圈密封性能的關(guān)聯(lián)
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發(fā)表時間:2024-08-09
?O型圈是一種截面呈圓形的橡膠密封圈,因其成本低、制造簡單、功能可靠且安裝方便,成為最常見的密封設(shè)計方案。O型圈既適用于靜態(tài)密封,也適用于部件之間存在相對運動的動態(tài)密封。
橡膠O型圈具有占用空間小和適用壓力范圍廣等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事裝備、石油化工等領(lǐng)域的動靜密封結(jié)構(gòu)中。彈性體密封依賴于材料的彈性、不可壓縮性以及初始的過盈或預(yù)壓縮。然而,結(jié)構(gòu)振動或軸竄動等因素可能導(dǎo)致密封件的運動,使得密封面無法迅速跟隨間隙變化。此外,橡膠材料的黏彈性可能導(dǎo)致在移位后表面恢復(fù)過程中的應(yīng)變滯后,這種滯后可能引發(fā)逆向泵送效應(yīng),導(dǎo)致泄漏。因此,確保橡膠密封圈在振動工況下的密封性能是工程技術(shù)領(lǐng)域的重要問題。
回彈特性是橡膠的關(guān)鍵動態(tài)特性,目前已有大量實驗研究探討了這一特性。對橡膠O型圈的性能進行的實驗表明,溫度和間隙張開速率對O型圈的回彈能力有顯著影響。低溫環(huán)境下,O型圈的回彈性能不足,導(dǎo)致其無法跟隨密封間隙的張開,從而影響密封效果。
綜上所述,O型圈在不同條件下的回彈特性隨時間變化??紤]到振動工況和材料黏彈性后,設(shè)計O型密封圈時,發(fā)現(xiàn)其截面直徑越大,回彈時間越長,回彈量越小。壓縮率、內(nèi)壓及密封面接觸壓力越大,O型圈的追隨間隙波動能力和密封性能也會更好。