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摩擦力对橡胶o型圈的影响有多大
橡胶o型圈损坏的原因有很多,包括:腐蚀、挤压、高温、辐射、老化等等。而使其损坏的主要是因素是磨损,摩擦力的大小导致了磨损程度的不同。
当液体压力微小时,橡胶O形圈摩擦力的大小取决于它的预压缩量。当工作液体承受压力时,摩擦力随之工作压力的增加而增大。在工作压力小于20MPa的情况下,近似地呈线形关系。压力大于20MPa时,随着压力的增加,橡胶O形圈与金属表面接触面积的增加也逐渐缓慢,摩擦力的增加也相应缓慢。在正常情况下,橡胶O形圈的使用寿命随着液体压力的升高将会近似的呈平方关系而减小。摩擦力的增加,使得旋转或往复运动的轴与橡胶O形密封圈之间产生大量的摩擦热。由于多数O形圈都是用橡胶制成的,导热性极差。因此,摩擦热就会引起橡胶的老化,导致O形圈实效,破坏其密封性能。摩擦还会引起O形圈表面损伤,使压缩量减小。严重的摩擦会很快引起O形圈的表面损坏,失去密封性。
现在我们就可以很直观的知道,橡胶O型圈的摩擦力在很大程度上对于橡胶O型圈的使用寿命是有很大的影响。所以在应用橡胶O型圈的时候请不要忽略它的摩擦力!
密封圈的改进可以使轴承损耗减小!
密封圈一般采用硅橡胶,黑橡胶,少数低档产品采用发泡硅胶条,硅橡胶耐高温、耐腐蚀、密封性好、使用寿命长.
尤其是在俄罗斯等地区,受低温环境影响存在特有的恶劣道路状况,雪、冰、冰霜以及未铺装道路上的泥浆等会不断进入轮毂轴承,因此要求轮毂轴承抵御泥水的能力高于高密封圈款。另外,在新兴市场国家,近年来随着环保举措的推进,存在CO2减排要求,而且汽油价格也在不断攀升,提高汽车燃效成为当务之急,因此要求轮毂轴承在提高可靠性的同时减轻摩擦力。
由于将新型密封圈的尺寸控制在了与原来的高密封圈相同的程度,因此,可在不改变轮毂轴承尺寸的情况下,使用高可靠性密封圈。另外,还通过计算机分析优化了密封圈唇部的表面压力分布,这样,在追加副唇后,整个密封圈的滑动摩擦力也不会大幅增加。通过上述改进,实现了与原来的轮毂轴承同等的摩擦损失。
神九对接,密封圈起关键作用。
密封圈对接“严丝合缝” 当两个飞行器链接后,其密闭性如何将直接关系到航天员的生命安全。而天宫和神九交会对接机构的密封圈更是被称为航天员的“生命之圈”。
据介绍,普通橡胶在温度降至-80℃以下时就会变得像玻璃一样脆,完全丧失了弹性,同时也无法实现密封的功能,而“天宫”和“神九”交会对接机构密封圈要在-100℃以下的条件下完成对接的“严丝合缝”,科研技术难度之大可想而知。
密封一旦失效,舱内与太空环境直接联通,会使舱内气压降至接近真空,绝大部分仪器设备将因带点粒子辐射完全丧失功能,同时也将危及航天员的生命。因此,密封圈是确保航天员生命安全和交会对接任务顺利完成的“生命之圈”。技术人员介绍说,与以往不同的是,开展交会对接任务时,密封圈前端面直接在空间环境中,因此,所承受的高真空、原子氧、紫外、高低温交变和各种形式的辐照作用更强,并且“天宫”不再是太空的匆匆过客,而是我国航天员长期驻守的“空中家园”,恶劣环境的长期考验会使密封材料降解甚至断裂。
我国的科研人员通过7年集智攻关,突破了多项技术难题,研制出全面符合各项指标要求的直径达1.5米、采用环保特种材料制成的对接机构密封圈。这个空间密封圈中的巨无霸能够在-110℃的条件下仍旧保持良好的柔性和弹性,还具备强大的耐真空和辐射的性能,既可以在微小的压紧力状态下保持良好的密封性,又具有较低的黏着力不会妨碍飞船分离。
如何合理设计O型圈沟槽尺寸
沟槽中的O型圈在介质压力驱使下会发生变形,O型圈边缘部分会流入间隙位置达到O型圈密封功能。O型圈受到的压力越大,致使O型圈变形越大,则O型圈将获得更好的密封效果。在O型圈受到的压力超出其承受极限时,则O型圈会被挤入到间隙中,造成O型圈密封失效。为此O型圈沟槽设计时,必须合理搭配O型圈硬度、工作压力和间隙公差之间关系。并且在O型圈沟槽设计时,应使O型圈沟槽间隙尽可能小。实际作业中,不可避免的会遇到O型圈沟槽间隙较大,为避免O型圈被挤入到间隙中,应考虑先用抗挤出能力强和尺寸稳定性较好的材质做成O型圈,如聚氨酯材料O型圈。
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