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永久性变形和弹性力的丧失是O型圈失去密封性能的主要原因。以下是造成永久变形的主要原因。
压缩比和拉伸量与永久变形之间的关系
用于制造O型圈的各种橡胶配方在压缩状态下会产生压应力松弛。此时,压应力将随着时间的增加而减少。使用时间越长,压缩率和拉伸度越大,橡胶应力松弛引起的应力下降也越大,从而使O型圈弹性不足,失去密封能力。因此,在允许的使用条件下,最hao 尝试降低压缩率。
增加O型圈的横截面尺寸是降低压缩比的最简单方法,但这将增加结构尺寸。应该注意的是,当人们计算压缩比时,往往忽略了O型圈在装配过程中被拉伸而造成的截面高度的减少。O型环的横截面积的变化与圆周率的变化成反比。同时,由于张力的作用,O型圈的横截面形状也会发生变化,表现为其高度的降低。此外,由于表面张力的作用,O型圈的外表面变得更平坦,即截面的高度略有下降。这也是O型圈压缩应力松弛的一种表现。
O型环截面的变形程度还取决于O型环材料的硬度。在拉伸量相同的情况下,硬度高的O型圈也会有更大的横截面高度减少。从这个角度看,应根据使用条件尽可能选择硬度低的材料。在液体压力和张力的作用下,橡胶O型圈会逐渐发生塑性变形,其截面高度会相应降低,最终失去密封能力。
温度与O型圈松弛过程的关系
使用温度是影响O型圈永久变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶材料的老化。