O形密封圈的选用
一、概述 特点:
O形密封圈由于它制造费用低及使用方便,因而被广泛应用在各种动、静密封场合。 标准:
大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准,其中美国标准(AS 568)、日本标准(JIS B 2401)、国际标准(ISO 3601/1)较为通用。
O
表1
标准 美国标准 AS 568 英国标准 BS 1516 日本标准 JIS B
2401 国际标准 ISO 3601/1 德国标准 DIN
3771/1 中国标准 GB
1.8 2.65 3.55 5.30
7.00
O型圈截面直径W 1.78 2.62 3.53 5.33 7.00 1.9 2.4 3.1 3.5 5.7
8.4
型
圈
标
准
一
览
表
3452.1
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
优先的米制尺寸
3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 7.0 8.0 10.0
12.0 1.02 1.42 1.63
美国标准AS 568(900系列)
1.83 1.98 2.08 2.21 2.46 2.95 3.00
密封机理:
O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。 性能参数:
静态密封
无挡圈时,最高可达20MPa;
工作压有挡圈时,最高可达40MPa; 力
用特殊挡圈时,最高可达
200MPa。
运动速度
动态密封 无挡圈时,最高可达
5MPa;
有挡圈时,较高压力。
最大往复速度可达0.5m/s,最大旋转速度可达2.0m/s。
温度 介质
一般场合:-30℃~+110℃;特殊橡胶:-60℃~+250℃;
旋转场合:-30℃~+80℃ 见《橡胶密封件原料特性表》。
二、O形密封圈选择应考虑的因素 1、工作介质和工作条件
在具体选取O形圈材料时,首先要考虑与工作介质的相容性。还须综合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间、运行周期等工作条件。若用在旋转场合,须考虑由于摩擦热引起的温升。不同的密封件材料,其物理性能和化学性能都不一样,见《橡胶密封件原料特性表》。 2、密封形式
按负载类型可分为静密封和动密封;按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密封;按其安装形式又可分为径向安装和轴向安装。径向安装时,对于轴用密封,应使O形圈径和被密封直径d2
间的偏差尽可能地小;对于孔用密封,应使其径等于或略小于沟槽的直径d1。
轴向安装时,要考虑压力方向。部压力时,O形圈外径应比沟槽
外径d3约大1~2%;外部压力时,应使O形圈径比沟漕径d4约小1~3%。
三、影响密封性能的其它因素 1、 O形圈的硬度
O形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O形圈的硬度决定了O形圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能满足大部分的使用条件,故如对密封材料不作特殊说明,一般提供邵氏A70的丁腈橡胶。 2、挤出间隙
最大允许挤出间隙gmax和系统压力,O形圈截面直径以及材料硬度有关。通常,工作压力越高,最大允许挤出间隙gmax取值越小。如果间隙g超过允许围,就会导致O形圈挤出甚至损坏。 3、压缩永久变形
评定O形圈密封性能的另一指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下,作为弹性元件的O形圈,产生弹性变形,随着压力
db0b2100%b0b1
增大,也会出现永久的塑性变形。压缩永久变形d可由下式确定: 式中:b0-原始厚度(即截面直径W)
b1-压缩状态下的厚度 b2-释放后的厚度
通常,为防止出现永久的塑性变形,O形圈允许的最大压缩量在静密封中约为30%,在动密封中约为20%。
表2 最大允许挤出间隙gmax 压力 MPa
1.78
O形圈截面直径W 2.62
3.53
5.33
7.00
邵氏硬度A70
≤3.50 ≤7.00 ≤10.50
0.08 0.05 0.03
0.09 0.07 0.04
0.10 0.08 0.05
0.13 0.09 0.07
0.15 0.10 0.08
邵氏硬度A80
≤3.50
0.10
0.13
0.15
0.18
0.20
≤7.00 ≤10.50 ≤14.00 ≤17.50
0.08 0.05 0.03 0.02
0.09 0.07 0.04 0.02
0.10 0.08 0.05 0.03
0.13 0.09 0.07 0.03
0.15 0.10 0.08 0.04
邵氏硬度A90
≤3.50 ≤7.00 ≤10.50 ≤14.00 ≤17.50 ≤21.00 ≤35.00
0.13 0.10 0.07 0.05 0.04 0.03 0.02
0.15 0.13 0.09 0.07 0.05 0.04 0.03
0.20 0.15 0.10 0.08 0.07 0.05 0.03
0.23 0.18 0.13 0.09 0.08 0.07 0.04
0.25 0.20 0.15 0.10 0.09 0.08 0.04
※ 当压力超过5MPa时,建议使用挡圈。 ※ 对静密封应用场合,推荐配合为H7/g6。 4、预压缩量
O形圈安装在沟槽里,为保证其密封性能,应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合,相对于截面直径W的预压缩量也不同。通常,在静密封中约为15%-30%,而在动密封中约为9%-25%。具体可参照下述图表选择。
液
压-气动-静密封 预压缩允许围
液压-动密封 预压缩允许围
气动-动密封 预压缩允许围
5、 拉伸与压缩
将O形圈安装在沟槽时,要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大,将导致O形圈截面过度增大或减小,因为拉伸1%相应地使截面直径W减小约0.5%。对于孔用密封,O形圈最好处于拉伸状态,最大允许拉伸量为6%;对于轴用密封,O形圈最好延其周长方向受压缩,最大允许周长压缩量为3%。 6、O形圈用作旋转轴密封
和材料有关的O形圈 圆周方向的压缩力
O形圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于0.5m/s时,O形圈选择可按正常设计标准;当圆周速度大于0.5m/s时,须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象,故选择密封圈使其径比起被它密封的轴径约大2%,上述现象就可以避免。密封圈在沟槽中安装后,导致密封圈受到径向压缩,O形圈圈在沟漕中形成微量波纹状,从而改善了润滑条件。 7、安装压缩力
安装时,压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关,图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系,用以估算安装O形圈时所需的总力大小。
O型密封圈技术数据 一、概况
对于不同种类固定密封或动密封应用场合,O形密封圈(简称O形圈)为设计者提供了一种既有效又经济的密封元件。
因成本低和使用简便,使得O形圈被广泛应用。在一般和特殊应用场合中,由于弹性材料具有十分大的选择围,实际上也允许O形圈用于气态介质的密封。 二、说明
O形圈是在模具里硫化成型的;O型圈具有圆截面环状的特征。O型圈尺寸是由其径和其断面直径决定的。 三、操作方法
O形圈是一种双向作用密封元件。由于在安装时,受到径向或轴向方面初始压缩赋予O形圈自身的初始密封能力。由系统压力而产生的密封力与初始密封力合成总的密封力,它随系统压力的提高而提高。 四、优点
廉价,可用于低成本介质中
简单,整体式沟槽设计降低零件和设计费用 设计紧凑,零件外形较小 安装极为简单,减少了差错
适合于解决许多密封问题,如静密封、动密封、单作用或双作用密封有很多化合物可供选择,并与大多数流体具有兼容性 五、材质
丁腈胶NBR、橡塑复合材料RP和氟胶FKM。 六、应用围
O形圈被用作为一种主要密封元件,作为滑履密封和刮尘圈的斌能元件,它覆盖了很大的使用场合。几乎没有任何工业不使用O形圈。
O形圈在静密封场合中,显示了突出的作用。然而,在动态的适当场合中,O形圈也常被应用;但它受到密封处的速度和压力的。 七、技术数据 压力:静态场合
无挡圈时,最大可达到压力20MPa
有挡圈时,最大可达压力40MPa 用特殊挡圈时,最大可达压力200MPa 动态压力
无挡圈时,往复运动最大可达5MPa 有挡圈时,较高压力
速度:最大往复速度可达0.5m/s 最大旋转速度可达2.0m/s
温度:取决于化合物和介质的抗耐性 一般场合-30°C~+100°C 特殊的弹性体-60°C~+316°C 旋转场合-30°C~+80°C
判定使用准则时,必须认真考虑温度峰值、连续工作温度和运行周期。在旋转场合中,必须考虑由于磨擦热引起温度上升。 介质
由于有各种合适的化合物,所以密封可用于所有的液体、气体和化学制品等介质。
最大压缩量:
动密封:O形圈直径的20% 静密封:O形圈直径的30% 八:设计标准
设计时可参照GB3452.1-82、GB1235-76标准示例。 九、标注及订货方法
GB3452.1-82标准O形圈用订货号来标注,示例:O形圈径×截面;
GB1235-76标准O形圈用订货号来标注,示例:O形圈外径×截面。
公称 外径 断面直径 D H 实行径 d1 公差 公称 GB1235-76 公称 外径 断面直径 D H 实行径 d1 公差 公称 公称 外径 断面直径 D 125 1.7 32 26.5 5 136 1.9±0.08 2.7 ±0.12 35 3.1±0.10 29.5 ±0.20 0 135 148 9
公称 实行径 d1 119.5 124.公差 H 3.1±0.10 5 129.5 134.5 139.±0.50 7 3.7 37 31.5 4.7 5.7 40 45 34.5 39.5 0 14
5 1510 6.7 50 44.5 0 1511 7.7 55 49.5 5 1612 8.7 60 54.5 0 1613 -14 14 15 16 18 19 20 22 2.4±0.09 9.7 10.7 9.6 10.6 11.6 13.6 14.6 15.6 17.6 ±0.13 63 65 68 70 75 80 85 90 95 1024 19.6 0 1025 26
5 144.5 149.5 154.5 159.5 21.6 23.6 24.6 3.5±0.10 25.6 27.6 28.6 29.6 31.6 ±0.20 57.5 59.5 62.5 .5 59.5 74.5 79.5 84.5 .5 ±0.40 5 28 30 31 32 34 35 36 38 94.5 40 33.6 20.6 21.6 5 1199.5 104.41 42 34.6 35.6
0 1128 3.1±0.10 30 外径 断面直径 24.5 22.5 ±0.20 5 120 外径 断面直径 16 39.6 5 1748 41.6 0 1750 3.5±51 0.10 44.6 43.6 ±0.20 5 180 1854 47.6 5 1955 48.6 0 1956 -50 5.7±
5 109.5 114.5 ±0.50 45 外 154.3 159.3 1.3 5.7±0.14 169.3 174.3 179.3 184.3 1.±0.80 径 断面直径 235 240 245 250 255 260 265 278.6±0.16 219.1 224.1 229.1 234.1 239.1 244.1 249.1 259.±1.00 ±0.80 38.6 44 37.6 49.6 39.4 ±5 20
0.14 0.40 0 203 194.3 199.3 209.3 219.3 229.3 239.3 249.3 259.3 269.3 279.3 2.±1.00 5 280 290 295 300 305 315 320 330 335 350 351 2.1 274.1 279.1 284.1 2.1 299.3 304.3 314.3 319.3 334.3 339.-55 44.4 5 2160 49.4 0 2263 52.4 0 2365 54.4 0 2470 59.4 0 2573 62.4 0 2675 .4 0 2780 69.4 0 2885 74.4 0 2990 95
79.4 84.4 0 30
0 100 .4 170 1795 3 154.1 159.1 5 360 370 3 344.3 354.3 94.4 5 11181.0 99.4 0 1 11104.18169.5 4 5 1 12109.19174.0 4 0 12114.198.6±1 5 4 5 0.16 179.1 13119.20184.0 4 1 13124.±0 1.5 4 0.50 205 1 14129.21194.0 4 0 1 14134.21199.5 4 5 1 15139.22204.
37359.5 3 383.0 3 39374.±0 3 0.80 39379.5 3 40384.0 3 41399.5 3 42404.0 3 45434.0 3 ±484.1.20
0 155 160 4 144.4 149.4 0 225 230 1 209.1 214.1 0 500 3 484.3 GB3452.1-92
d2 2.6d1 1.8 ± 0.0径 ±8 5 ± 0.09 0.1 3.55 ± d2
2.65.3 ± 0.13 7 ± 0.15 径 36. ±0.30 ±0.30 ±0.30 ±0.30 ±* * * * * * * * * * d1 1.8 ± 0.08 5 ± 0.09 3.55 ± 5.3 ± 0.10.1 3 7 ± 0.15 1.8 0.13 ±* 5 37.* 2 2.24 0.13 ±0.13 ±* 5 38.* * 5 40.* * 2.5 2.8 0.13 ±
* * 5 * * * * 41.
0.13 3.15 3.55 3.75 ±0.13 ±0.13 ±0.13 ±4 0.13 ±4.5 4.87 0.13 ±0.13 ±5 5.15 0.13 ±0.13 ±5.3 0.13 ±5.6 6 0.13 ±
2 42.* 5 43.* 7 0.30 ±0.30 ±0.30 ±* * * * * * * * * 45 46.0.30 ±0.30 ±0.30 ±0.30 ±* * * * * 2 47.* * * * * 5 48.* * * * * 7 * * * * * 50 51.0.30 ±0.45 ±* * * * * 5 * * * * 53 54.0.45 ±0.45 ± * * * * * 5 * * * * * * 56
0.13 ±6.3 0.14 ±6.7 0.14 ±6.9 0.14 ±7.1 0.14 ±7.5 0.14 ±8 0.14 ±8.5 8.75 0.14 ±0.14 ±9 0.14 ±9.5 10 0.14 ±
0.45 ±* 58 0.45 ±* 60 61.* 5 0.45 ±0.45 ±* * 63 0.45 ±* * 65 0.45 ±* * 67 0.45 ±* * 69 0.45 ±* * 71 0.45 ±* * 73 0.45 ±* * * * 75 77.0.45 ± * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
0.14 10.6 11.2 11.8 12.5 13.2 ±0.17 ±0.17 ±0.17 ±0.17 ±0.17 ±14 0.17 ±15 0.17 ±16 0.17 ±17 0.17 ±18 19 0.17 ±
5 0.45 ±* * 80 82.0.45 ±0.65 ± * * * * * 5 * * * * 85 87.0.65 ±0.65 ± * * * * * 5 * * * * 90 92.0.65 ±0.65 ± * * * * * 5 * * * * 95 97.0.65 ±0.65 ± * * * * * 5 * * * * 100 0.65 ± * * * * * * * * * 103 0.65 106 ± * * * * *
0.22 ±20 0.22 ±21 22.4 23.6 0.22 ±0.22 ±0.22 ±25 25.8 26.5 0.22 ±0.22 ±0.22 ±28 0.22 ±30 31.5 32.0.22 ±0.30 ±
0.65 ±* * * 109 0.65 ±* * * 112 0.65 ±* * * 115 0.65 ±* * * 118 0.65 ±* * * 122 0.90 ±* * * 125 0.90 ±* * * 128 0.90 ±* * * 132 0.90 ±* * * 136 0.90 ±* * * * * * 140 0.90 145 ± * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
5 33.5 34.5 35.5 0.30 ±0.30 ±0.30 ±0.30
d2 2.6d1 1.8 ± 0.0径 165 170 175 18
0.90 ±* * * 150 0.90 ±* * * 155 0.90 ±* * * 160 0.90 * * * * * * * * * * * 3.55 ± 5.3 ± 0.10.1 3 7 ± 0.15 5 ± 0.09 ±0.90 ±0.90 ±0.90 ±8 * * * * * * * * * * * * * * 34± *
0 185 190 0.90 ±1.20 ±1.20 * * * * * * 5 355 365 2.10 ±2.10 * ±2.10 * *
19±37±5 1.20 * * * 5 2.10 20±38±0 1.20 * * * 7 2.10 20±40±6 1.20 * 0 2.10 21±41±2 1.20 * * 2 2.60 21±42±8 1.20 * 5 2.60 22±43±4 1.20 * * 7 2.60 23±45±0 1.20 * 0 2.60 23±46±6 1.20 * * 2 2.60 24± * 47±
* * * * * * * * * * *
3 1.20 5 2.60 25±48±0 1.20 * * 7 2.60 25±50±8 1.60 * 0 2.60 26±51±5 1.60 * * 5 3.20 27±53±2 1.60 * 0 3.20 28±54±0 1.60 * * 5 3.20 29±56±0 1.60 * 0 3.20 30±58±0 1.60 * * 0 3.20 30±60±7 1.60 * 0 3.20 31±61±5 1.60 * * 5 3.20 32±63±5 2.10 * 0 3.20 33± * * 65±
* * * * * * * * * * *
5 345
2.10 ±2.10 * 0 670 3.80 ±3.80 *
o型圈 百科名片
o型圈
O型密封圈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O型圈。开始出现在19世纪中叶,当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。 目录[隐藏]
一、O型圈概述 二、O型圈的表示方法
三、o型密封圈沟槽尺寸(单位:mm) 四:O型圈材质分类对照及优缺点: O型圈材料的选择 O形圈硬度的选择 一、O型圈概述
二、O型圈的表示方法
三、o型密封圈沟槽尺寸(单位:mm) 四:O型圈材质分类对照及优缺点: O型圈材料的选择 O形圈硬度的选择 [编辑本段] 一、O型圈概述 O型圈规格
O型圈规格型号主要有UHSO型圈规格,UHPO型圈规格,UNO型圈规格,DHO型圈规格,活塞杆O型圈规格,耐高温O型圈,耐高压O型圈,耐腐蚀O型圈,耐磨损O型圈。 O型圈应用介绍: 孔用YX型O型圈
产品用途:用于往复运动液压油缸中活塞的密封。适用围:TPU:一般液压缸、通用设备液压缸。CPU:工程机械用液压缸及高温、高压用油缸。材质:聚氨酯TPU、CPU、橡胶。 产品硬度:HS85±2°A 工作温度:TPU:- 40~+80℃,CPU:-40~+120℃ 工作压力:≤32Mpa 工作介质:液压油、乳化液。
YX型孔用挡O型圈
产品用途:本标准适用于油缸工作压力大于16MPa时配合YX型密封圈使用,或油缸偏心受力时,起保护密封圈的作用. 工作温度:-40~+100度。工作介质:液压油、乳化液、水 产品硬度:HS 92±5A 材 质:聚四氟乙烯。 轴用YX型O型圈
产品用途:用于往复运动液压油缸中活塞杆的密封 适用围:TPU:一般液压缸、通用设备液压缸。 CPU:工程机械用液压缸及高温、高压用油缸。材质:聚氨酯TPU、CPU、橡胶 产品硬度:HS85±2°A 工作温度:TPU:- 40~+80℃ CPU:-40~+120℃ 工作压力:≤32Mpa,工作介质:液压油、乳化液。 O型圈密封性能优良,工作寿命高,动态压力密封工作寿命比常规橡胶密封制品高5—10倍,最高可达数十倍,在某些条件下可与密封基体同寿命。
O型圈摩擦阻力小,动、静摩擦力相等,是“0”形橡胶圈摩擦力的1/2—1/4,可消除低速、低压下运动的“爬行”现象。
O型圈高耐磨,密封面磨损后具有自动弹性补偿功能。 O型圈良好的自润滑性能.可作无油润滑密封。 O型圈结构简单,安装方便。
O型圈工作压力:0-300MPa;工作速度:≤15m/s;工作温度:-55-250度。
O型圈适用介质:液压油、气、水、泥浆、原油、乳化液、
水-乙二醇、酸。 欢迎登陆:O型圈 2.O型圈适用围
O型密封圈适用于装在各种机械设备上,在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中,于静止或运动状态下起密封作用。在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上,大量应用着各种类型的密封元件。O型密封圈主要用于静密封和往复运动密封。用于旋转运动密封时,仅限于低速回转密封装置。O型密封圈一般安装在外圆或圆上截面为矩形的沟槽起密封作用。 O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用。因此,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。 3.O型圈的优势
O型密封圈与其他型式密封圈比较,具有以下优点: --适合多种密封形式:静态密封、动态密封
适合各种用途材料,尺寸和沟槽都已标准化,互换性强 --适合多种运动方式:旋转运动、轴向往复运动或组合运动(例如旋转往复组合运动)
--适合多种不同的密封介质:油、水、气、化学介质或其它混合介质
通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计,实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用围广(- 60 ℃~+ 220 ℃),固定使用时压力可达 1500Kg/cm2( 与补强环并用 )。
--设计简单,结构小巧,装拆方便
O 形圈断面结构极其简单,且有自密封作用,密封性能可靠。
由于 O 形圈本身及安装部位结构都极其简单,且已形成标准化,因此安装更换都非常容易。 --材料品种多
可以根据不同的流体进行选择:有丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(FKM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(BU)、聚四氟乙烯(PTFE)、天然橡胶(NR)等
--成本低廉
--动摩擦阻力比较小 [编辑本段]
二、O型圈的表示方法 GB/T342.1-1982的表示方法
O型圈表示方法
o型圈正面图
径d1× 线径d2 。执行国标GB3452.1–82
比如:O形圈 20*2.4,Ⅱ-2 GB1235-76 中,20 代表大圈径为20毫米,2.4 代表胶圈的截面直径是2.4毫米,Ⅱ-2 代表使用的橡胶种类,GB1235 代表的是标准号,76 代表的是标准公布年代。
GB/T3452.1-2005的表示方法 比如: O形圈 7.5×1.8-G-N , 7.5——径 1.8——断面直径 G——系列 N——等级
材料采用HG/T2579-2008的方法
JB/T7757.2-2006机械密封用O形圈的表示方法
比如: O形圈 7.5×1.8-G-N , 7.5——径 1.8——断面直径 G——系列 N——等级
材料:P——丁腈橡胶,E——三元乙丙橡胶等。 [编辑本段]
三、o型密封圈沟槽尺寸(单位:mm) 截面直径w 径向动态和静态 沟槽深度 沟槽宽度 仅限于轴向密封 沟槽深度 沟槽宽度 无挡圈 r 有挡圈 r 半径 e1+0.06 g0+挡圈e2+0.2 挡圈 g+0.2
0.2 g1+0.2 1.20 0.80 g2+0.2 1.40 0.65 1.40 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.30 0.30 0.40 0.40 0.40 0.60 0.60 0.90 2.90 3.90 1.25 1.00 1.80 1.85 1.80 0.20 3.60 5.00 1.52 1.20 1.90 1.00 2.10 0.20 3.60 5.00 1.78 1.45 2.20 1.20 2.40 0.40 3.90 5.30 1.80 1.45 2.20 1.20 2.40 0.40 4.30 5.70 1.901.652.501.402.500.504.50
5.90
2.40 2.00 2.90 5.60 7.00 1.70 3.20 0.50 2.62 2.25 3.10 5.60 7.00 1.90 3.60 0.60 3.50 3.10 4.20 7.90 9.60 2.70 4.80 1.00 3.53 3.10 4.20 8.40 10.10 2.70 4.80 1.00 5.33 4.70 6.20 10.70 13.20 4.30 7.10 1.20 5.70 5.00 6.70 12.20 14.70 4.60 7.70 1.20 7.00
6.108.205.809.501.50
8.40 7.50 9.70 6.90 11.70 2.00 如果需要有较大的膨胀,沟槽宽度可增大20% [编辑本段]
四:O型圈材质分类对照及优缺点: 1.天然橡胶 NR
(Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成,是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化,遇热变黏,在矿物油或汽油中易膨胀和溶解,耐碱但不耐强酸。 • 是制作胶带、胶管、胶鞋的原料,并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
2.丁苯胶 S B R
(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物,与天然胶比较,质量均匀,异物少,但机械强度则较弱,可与天然胶掺合使用。 优点:
• 低成本的非抗油性材质
• 良好的抗水性,硬度 70 以下具良好弹力 • 高硬度时具较差的压缩歪
• 可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的有机酮 缺点:
• 不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。 • 广用于轮胎业、鞋业、?布业及输送带行业等。
3.丁基橡胶 IIR
(Butyl Rubber) 为异丁烯与少量 isoprenes 聚合而成,保有少量不饱合基供加硫用,因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少,故气体透过性较少,对热、日光、臭氧之抵抗性大,电器绝缘性佳;对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大,一般使用温度围为 -54~110 ℃。 优点:
• 对大部份一般气体具不渗透性 • 对及臭氧具良好的抵抗性
• 可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中 缺点:
• 不建义与石油溶剂,胶煤油和芳氢同时使用。 • 用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。 4.氢化丁睛胶HNBR
(Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链,经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多,耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度围为 -25~150 ℃。 优点:
• 较丁睛胶拥有较佳的抗磨性
• 具极佳的抗蚀、抗、抗撕和压缩歪的特性 • 在臭氧、及其它的大气状况下具良好的抵抗性 • 一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中 缺点:
• 不建议使用于醇类,酯类或是芳香族的溶液之中。 • 空调制冷业,广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。 • 汽车发动机系统密封件。 5.乙丙胶 EPDM
(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成主链不合双链,因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀,但无法硫磺加硫。为解决此问题,在 EP 主链上导入少量有双链之第三成份而可硫磺加硫即成 EPDM ,一般使用温度围为 -50~150 ℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。 优点:
• 具良好抗候性及抗臭氧性 • 具极佳的抗水性及抗化学物 • 可使用醇类及酮类
• 耐高温蒸气,对气体具良好的不渗透性 缺点:
• 不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。 • 高温水蒸汽环境之密封件。
• 卫浴设备密封件或零件。
• 制动 ( 刹车 ) 系统中的橡胶零件。 • 散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。 6.丁睛胶 NBR
(Nitrile Rubber) 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成,丙烯睛含量由 18%~50% ,丙烯睛含量愈高,对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好,但低温性能则变差,一般使用温度围为 -25~100 ℃。丁睛胶为目前油封及 O 型圈最常用之橡胶之一。 优点:
• 具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。 • 具良好的压缩歪,抗磨及伸长力。 缺点:
• 不适合用于极性溶剂之中,例如酮类、臭氧、硝基烃, MEK 和氯仿。 • 用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压
油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件,特别是密封零件。可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。 7.氯丁胶 CR
(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好,不怕的直接照射,有特别好的耐大气老化性能,不怕激烈的扭曲,不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂,耐稀酸、耐硅酯系润滑油,但不耐磷酸酯系液压油。在低温时易结晶、硬化,贮存稳定性差,在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。一般使用温度围为 -50~150 ℃ 优点:
• 弹性良好及具良好的压缩变形。 • 配方不含硫磺因此非常容易来制作 • 具抗动物及植物油的特性
• 不会因中性化学物,酯肪、油脂、多种油品,溶剂而影响物性
• 具防燃特性 缺点:
• 不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。 • 耐 R12 制冷剂的密封件。 • 家电用品上的橡胶零件或密封件。
• 适合用来制作各种直接接触大气、、臭氧的零件。 • 适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。 8.氯磺化聚乙烯胶CSM
(Hypalon 、 Polyethylene) 氯磺化聚乙烯为杜邦公司专利的合成橡胶。耐热性、耐候性、耐臭氧性均佳;耐酸性也佳,常用于耐氧化性药品 ( 、硫酸 ) 之处,一般使用温度围为 -45~120 ℃。 优点:
• 对臭氧、氧化及火焰都有不错的抵抗性 • 物性和氯丁胶相似且拥有较佳的抗酸性 • 极佳的抗磨蚀性
• 拥有和丁睛胶相同的低磨擦表面
• 对于油剂及溶剂的抵抗性介于丁睛胶及氯丁胶之间 • 建议使用水中来防渗漏 缺点:
• 不建议暴露于浓缩的氧化酸、硝基烃、酯类、酮类及芬香氢。 9.硅橡胶 SI
(Silicone Rubber) 硅胶主链由硅 (-si-o-si) 结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。 优点:
• 经调制配方后抗强度可达 1500PSI 及抗撕裂性可达 88LBS
• 弹性良好及具有良好的压缩歪 • 对中性溶剂具有良好的抵抗性 • 具极佳的抗热性 • 具极佳的抗寒性
• 对于臭氧及氧化物的侵蚀具极佳的抵抗性 • 极佳的电绝缘性能 • 隔热、散热性佳 缺点:
• 不建议使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠之中。 • 家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件,如电热壶、电烫斗、微波炉的橡胶零件。
• 电子行业的密封件或橡胶零件,如手机按键、 DVD 的减震垫、电缆线接头的密封件等。
• 与人体有接触的各式用品上的密封件,如水壶、饮水机等。
10.硅氟橡胶 FLS
(Fluorinated Silicone Rubber) 硅氟橡胶为硅橡胶经氟化处理,其一般性能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点;其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳,一般使用温度为 -50~200 ℃。
优点:
• 适用于特别用途,如要求能抗含氧的化学物、含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。 缺点:
• 不建议暴露于煞车油,酮类及胼的溶液中 • 太空机件上。
11.氟橡胶 FPM
(Fluoro Carbon Rubber) 分子含氟之橡胶,依氟含量 ( 即单体构造 ) 而有各种类型。目前广用的六氟化系氟橡胶最早由杜邦公司以 ”Viton” 商品名上市。耐高温性优于硅橡胶,有极佳的耐化学性、耐大部分油及溶剂 ( 酮、酯类除外 ) 、耐候性及耐臭氧性;耐寒性则较不良,一般使用温度围为 -20~250 ℃。特殊配方可耐低温至 -40 ℃。 优点: • 可抗热至 250 ℃
• 对于大部份油品及溶剂都具有抵抗的能力,尤其是所有的酸类、脂族烃、芳香烃及动植物油 缺点:
• 不建议使用于酮类,低分子量的酯类及含硝的混合物。 • 汽车、机车、柴油发动机及燃料系统。 • 化工厂的密封件。
12.全氟橡胶FFPM
(Perfluoroelastomer) 优点:
• 最佳耐热特性 • 优异的抗化学特性 • 低Outgassing 特性 • 优异之抗Plasma特性 缺点:
• 耐低温特性较差 • 原料价格较高
• 生产难度较高 • 全氟系列产品广泛地运用于半导体产业及信息相关产业所运用, 运用围包含薄膜制程中之PVC, CVD及蚀刻制程及各种高真空密封制程。 13.丙烯酸酯橡胶ACM
(Polyacrylate Rubber) 由 Alkyl Ester Acrylate 为主成份聚合而成之弹性体,耐石化油、耐高温、耐候性均佳,在机械强度、压缩变形率及耐水性方面则较弱,比一般耐油胶稍差。一般使用温度围为 -25~170 ℃。 优点:
• 适用于汽车传动油之中 • 具良好的抗氧化及抗候性
• 具抗弯曲变型的功能 • 对油品有极佳的抵抗性
• 适用于汽车传动系统及动力方向盘之中 缺点:
• 不适用于热水之中 • 不适用于煞车油之中 • 不具耐低温的功能
• 不适用于磷酸酯之中 • 汽车传动系统及动力系统密封件。
14.聚氨酯橡胶 PU
(Urethane Rubber) 聚氨酯橡胶机械物性相当好,高硬度、高弹性、耐磨耗性均是其它橡胶类所难相比;耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相当好。一般使用温度围为 -45~90 ℃。 优点:
• 耐磨、耐高压 缺点:
• 不耐高温 • 工业上耐高压、耐磨密封件,如液压缸密封件。
• 高压高荷电系统 材料表
材料名称 丁腈胶 化学描述 丙烯腈-丁二烯橡胶 英文缩写 NBR 英文别名 Buna-N 氢丁腈胶 氢化丙烯腈-丁二烯橡胶 HNBR HNBR 三元乙丙胶 乙烯-丙烯-二烯橡胶 EPDM EP,EPT,EPR 氯丁二烯 硅胶 氯丁二烯橡胶 硅树脂橡胶 CR Neoprene WMQ PVMQ 氟硅氧烷 丙烯酸酯 氟硅酮橡胶 丙烯酸酯橡胶 FVMQ FVMQ ACM ACM
乙烯丙烯酸 乙烯-丙烯酸橡胶 AEM Vamac 苯乙烯-丁二烯 苯乙烯-丁二烯橡胶 SBR SBR 聚亚安酯 天然橡胶 聚酯/聚醚氨酯 天然橡胶 AU/Eu AU/EU NR NR 材料性能对比 基本性质 NBR HNBR 总体性能 抗压 EPDM FKM CR ACM AEM SBR AU/EU VMQ FVMQ NR
性 韧性 抗力 抗扯断强度 抗臭氧性能 抗油性 抗燃性 抗水性质 抗气体侵蚀性
耐磨性 高温(标准,ºF) 高温(特殊,ºF) 低温(标准,ºF) 212 300 300 390 250 350 300 212 212 390 400 220 250 - - - - - - - - 480 - - -22 -22 -60 5 -40 0 -40 -40 -40 -65 -75 -60
低温(特殊,ºF) -60 -40 - -30 - - - - - - - - [编辑本段] O型圈材料的选择
用作O形圈的材料有丁腈橡胶、羧酸腈、氟橡胶、乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、氟硅橡胶、聚氨酯、氯醇橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、天然橡胶、乙烯/乙丙酸橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、全氟橡胶等等。 同样一种橡胶由于配方的不同,性能指标也有较大的变化。所以在材料栏中简单地填写丁腈橡胶或丁腈-40是不准确的。用于O形圈的材料化工部有专门的标准,如:HG/T 2579-1994、HG/T 2021-1991、HG/T 2333-1992、HG/T 30-2001、HB 5290-1991等。HG/T 2579-1994专门去掉了材料的具体类别,只给出了材料的一些性能指标。关于材料的选择参见表1。
[编辑本段] O形圈硬度的选择
O形圈硬度的选择是比较重要的。如某电站水泵水轮机硬度为70(Shore)密封圈,常常剥落,甚至横向切断,后采用85~90(Shore)的密封圈,效果理想。
硬度低,安装方便,但容易出现剥落、安装损伤、挤出甚至压力爆炸。硬度过高,安装不方便。
通常O形圈硬度40~90 IRHD,但在使用中一般70 IRHD是比较合适的,对于硅橡胶是例外,一般使用60 IRHD。
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