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橡胶密封圈性能选择应考虑哪些因素

2020-01-11 15:54:31

我们大庆橡胶厂选择胶料橡胶密封圈时,首先考虑的性能主要包括它的拉伸强度、定伸应力、伸长率、扯断伸长率、扯断变形,以及应变曲线等。我们统称为拉伸强度。然而拉伸强度就是试样拉伸至断裂时的拉伸应力。定伸应力(定伸模量)是在规定伸长时达到的应力。伸长率是试样受拉伸应力而引起的变形,用伸长增量与原长之比的百分数表示。扯断伸长率则是试样拉断时的伸长率。密封圈扯断变形是试样拉伸断裂后标距部分的残余变形。


橡胶规格是具有高度伸缩性与弹性的高分子材料。橡胶密封圈的特征首先是弹性模量非常小,而伸长率很高。其次是它具有相当好的耐透气性以及耐各种化学介质和电绝缘的性能。其次,我们考虑到橡胶密封圈的基本性能——硬度。所谓硬度就是表示橡胶抵抗外界压力侵入的能力。橡胶的硬度在一定程度上与一些性能相关。例如,胶料的硬度愈髙,强度较大,伸长率较小,耐磨性较好,而耐低温性能就较差。高硬度橡胶能抗高压下挤压破坏。因此应根据零件工作特性选用合适的硬度。

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橡胶密封圈经常是处于受压缩的状态,那么我们就要考虑橡胶密封圈的压缩性能。由于橡胶密封圈材质的粘弹性,橡胶受压缩后,压缩应力会随时间而减小,表现为压缩应力;除去压力后,不能恢复原来的外形,表现为压缩变形。在高温和油介质中,这些现象更为显着。它们会影响橡胶密封圈的密封性能,是橡胶密封圈用胶料的重要性能之一。某些特种合成橡胶更具备良好的耐油性及耐温性,能抵抗脂肪油、润滑油、液压油、燃料油以及溶剂油的溶胀;耐寒可低到-60℃至-80℃,耐热可高到180℃~350℃。橡胶还耐各种曲挠、弯曲变形,因为滞后损失小。


常用的是脆性温度,是指试样在低温受一定的冲击力时出现破裂的温度,可用于比较不同胶料的低温性能。但由于橡胶件的工作状态与试验条件不同,胶料的脆性温度并不表示密封圈的工作温度,尤其在油介质中。材料标准中我们一般以TR10作为指标,与橡胶脆性温度相接近。橡胶密封圈低温性能的另一方法是测定其耐寒系数。一般是将试样在室温压缩到一定的变形量,然后在规定的低温下冷冻,再卸除负荷让其在低温下恢复,恢复量与压缩量之比称为压缩耐寒系数。系数愈大,橡胶密封圈的耐寒性愈好。


橡胶密封圈多数是生存在燃油、润滑油、液压油等系统中,所以经常会接触各种油料,生存环境恶劣,自然也就需要它具备耐油性能。密封圈在油介质中,特别是在较高温度下,会导致、膨胀和降低强度、硬度,同时橡胶中的增塑剂或可溶性物质可能被油浸出,导致重量减轻,体积缩小,引起泄漏等。由此可见,密封圈的耐油性是在油介质中工作的胶料的重要性能。因此要在一定温度下在油中浸泡若干时间后测定其重量变化、体积变化以及强度、伸长率和硬度的变化。为密封,即使在不利的工作条件下,工业轴橡胶密封圈也应当使摩擦和磨损。  


橡胶beplay网页版登录失效原因:


1、设计错误


设计错误通常是由于设计人员对产品认识不足造成的。比如对beplay网页版登录承受的压力估计不足、对密封面上接触应力分布的认识有误、安放beplay网页版登录的沟槽设计不合理等。


有限元分析(FEA)常常被用来辅助beplay网页版登录的设计和失效分析。塑料件在二次成型时(即将橡胶包覆在塑料件上)被损坏了。经我们分析後发现,塑料件都是在一个地方破裂的。通过有限元分析,我们发现,塑料件的破损部位实际上是beplay网页版登录受到更大应力的地方,此处应力已经远远超过塑料所能承受的。


如果在设计的时候客户就用有限元方法分析过该产品,不但可以避免类似的错误,还可以节省其时间和金钱。当然,想要成功的分析预测橡胶beplay网页版登录的性能,不但要有合适的有限元分析软件,还要有丰富的材料经验、建模经验和长期的数据积累。


2、选材错误


常用的橡胶密封材料有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)、氟橡胶(FKM或者FPM)和氯丁橡胶(CR)等。这些橡胶的特性各不相同,应用也不同。选择材料要从多方面考虑,比如使用温度、材料是否耐受介质、材料的硬度、压缩变形和耐磨性等各种因素。


选材错误常常是因为设计人员对各种材料的性能不熟悉。一个经验丰富的橡胶beplay网页版登录供应商能一开始就指出选材的问题。


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