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汽车空调O型圈的设计和校核

时间:2015-03-16 11:25 点击:
【摘 要】汽车空调是一个较新的行业,它在20世纪90年代才来到我国,因此,与汽车空调有关的技术及设计标准大都来自国外,包括汽车空调O型圈的设计和校核, 我国还没有完善的标准体系。本文将针对汽车空调O型圈的设计和校核这一主题进行阐述,使大家对这方面
   【摘 要】汽车空调是一个较新的行业,它在20世纪90年代才来到我国,因此,与汽车空调有关的技术及设计标准大都来自国外,包括汽车空调O型圈的设计和校核, 我国还没有完善的标准体系。本文将针对“汽车空调O型圈的设计和校核”这一主题进行阐述,使大家对这方面的内容有一个更加深入的了解。
  【关键词】压缩率;伸长量;拉伸率
  0 前言
  汽车空调O型圈价格便宜,制造方法较为简洁,易安装,功能完善,在汽车空调行业应用的范围较广。而为了使O型圈在空调系统密封中发挥出更加稳定、更加牢靠的作用,做好汽车空调O型圈的设计和校核工作是非常有必要的。
  1 O型圈的概述与密封原理
  1.1 O型圈概述
   O型橡胶圈密封圈简称O型圈,是一种截面形状为圆形的橡胶圈。O型密封圈是液压、气动系统中使用最广泛的一种密封件。O型圈有良好的密封性能,即可用于 静密封,也可用于动密封中。不仅可单独使用,而且是很多组合式密封装置中的基本组成部分。它的使用范围很宽,如材料和尺寸选择得当,可以满足各种介质和各 种运动条件的要求。
  1.2 O型圈密封原理
  O型密封圈是一种挤压式密封,挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形,在密封接触面上造成接触压力,接触压力大于被密封介质的内压,则不发生泄漏,反之则发生泄漏。
  1.3 汽车空调O型圈材料选择
  O型圈的材料有很多,例如:天然橡胶(NR),丁苯胶(SBR),丁基橡胶(IIR),但是,汽车空调O型圈的材料是氢化丁腈胶(HNBR)。
   氢化丁腈胶(HNBR)是丁腈胶在氢化后得到的物质,氢化丁腈胶(HNBR)与丁腈胶相比,耐温性、耐候性都更为理想。氢化丁腈胶(HNBR)的温度范 围是:-25摄氏度至150摄氏度。氢化丁腈胶(HNBR)的抗磨效果、抗撕效果、抗张效果都很好,它在各种大气条件下的抵抗性都较好。
  2 汽车空调O型圈的设计
  汽车空调O型橡胶密封尺寸按照国家标准GB3452.1液压气动用橡胶密封圈尺寸系列设计,汽车O型橡胶密封尺寸公差按照GB3452.1液压气动用橡胶密封圈尺寸公差标准设计。
  2.1 压缩率
   压缩率设计公式:压缩率=(O型圈断面直径—沟槽深度)÷O型圈断面直径×100%设计人员在设计压缩率的时候,要注意以下三点:a、密封的基础面积要 达到相关标准;b、要尽量避免变形情况的发生;c、摩擦力必须要控制在合理的范围之内。压缩率的具体范围要根据以下几种情况确定:圆柱密封,压缩 率:10%~15%;平面静密封,压缩率:15%~30%;往复运动密封,压缩率10%~15%;旋转运动密封,压缩率3%~8%;在摩擦力较小的条件 下,压缩率:5%~8%。
  2.2 伸长量
  伸长量计算公式:O型圈内径伸长率=(O型圈安装沟槽底径—O型圈实际内径)÷O型圈实际内径。
  在安装后,设计人员最需要注意的就是O型圈的伸长量,伸长量的范围推荐在1.03~1.05之间。
  2.3 拉伸率
  拉伸率设计公式:拉伸率=(轴径+截面直径)÷(O型圈内径+截面直径)×100%
  O型圈装入轴中后,会出现拉伸,如果无拉伸,装配时容易脱出,如拉伸过大,会导致O型圈截面积减少太多,出现泄漏。拉伸率的大体范围为:在1%~5%之间。
  2.4 间隙
  在设计时,设计人员应该尽可能的缩小间隙。O型圈沟槽径向间隙要符合相关规定,防止O型圈在间隙中被挤出。被密封元件的径向间隙与系统压力、O型圈截面直径、O型圈的硬度有着密不可分的联系。
  2.5 圆角
  槽口圆角半径在0.1~0.2mm之间,可以有效避免O型圈在装配时出现划伤问题;槽底圆角半径在0.1~1mm之间,避免出现应力过于集中的现象。

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