制定O型密封圈防水設計要求

2022-09-26 04:36:03 字數 2300 閱讀 9329

制定部門: 開發部

制定人:陳康制定日期:2011-4-7

一、目的

規範o型密封圈防水設計。

二、適用範圍

本規範適用於好美水定製件的o型密封圈防水設計,本規範未規定的專案按國家規範執行。詳見附頁。

三、術語和定義:

1、 抗拉強度――又稱拉伸強度或拉扯強度,是橡膠的最主要、最基本的效能指標,其值越大,表明橡膠的效能越好,單位為mpa,橡膠的抗拉強度通常應大於5mpa(導電橡膠除外)。

2、 邵氏硬度――將一定直徑的剛性球體壓入橡膠試樣到一定深度,所需的載荷與其彈性模量的比值,即為邵氏硬度。橡膠的邵氏硬度一般為30~80度,數值越低,說明橡膠越軟。邵氏硬度亦稱為邵(a)硬度,是橡膠最直接的表徵引數,在同類橡膠中,不同硬度的橡膠,具有不同的特性。

3、 壓縮永久變形――橡膠密封圈(襯墊)在解除壓縮後,並不恢復到其原始未壓縮的高度,這種特性被稱為壓縮永久變形。

壓縮永久變形的計算方法:

圖1 壓縮永久變形的計算方法

壓縮永久變形= x 100%

其中:hi為橡膠件的初始高度;

hd為橡膠件受壓縮時的高度(承受壓縮載荷),正常使用時,hd為hi的20~25%;

hf為橡膠件的最終高度(去掉載荷後的高度)。

4、 抗撕裂強度――指橡膠抵抗裂口處撕開的效能,以單位長度上的抗撕力表示,單位為kn/m。矽橡膠用於密封時,抗撕裂強度應≥25 kn/m。

5、 伸長率(扯斷伸長率)――指橡膠試樣在被扯斷時,伸長部分與原長度的百分比。用該指標來表示橡膠的伸長應變能力。用%表示。

6、 耐老化性――橡膠在加工、貯存和使用過程中,會發生老化,引起老化的因素有熱、光、臭氧、生物、高能輻射、屈撓疲勞等。

7、 耐寒性――通常用脆性溫度(℃)表示,脆性溫度越低,耐寒性越好。

四、密封圈材料的選取

結構件選用橡膠材料,必須綜合考慮橡膠的效能(見本規範表1中的效能指標項)與成本,根據以下原則選用橡膠材料。

● 硬度選擇邵氏70;

● 優先選用矽橡膠;(聯結器的防水o型圈必須選矽橡膠);

● 無粘接要求的應用,可以選用三元乙丙橡膠,作為矽橡膠的低成本替代方案,但不能用於聯結器的防水o型圈;

矽橡膠、三元乙丙橡膠的效能如表1所示。

1、 設計圖紙上必須註明:材料、硬度、顏色、後處理工藝要求。圖紙的技術要求必須註明:所有橡膠零件,都必須進行二段硫化。

2、 一般模組的防護等級為ip65,某些特殊要求的裝置要求ip66。

3、 密封:橡膠密封製品一般用於防止液體介質從被密封裝置中洩漏出來,或防止外界水、汽、灰塵、泥沙及氣體(空氣或有害氣體)進入被密封的裝置內部。

4、 通訊產品中的密封屬於靜態密封,室外型微基站模組的防水密封、高頻同軸電纜接頭、機櫃的防水膠條、o形圈、墊圈等。

1、密封所用襯墊的材料必須具備三防(防濕熱、防黴菌、防鹽霧腐蝕)特性,並根據環境剖面提出相適應的耐候性要求;如果要兼顧emc對材料就又有新的要求。密封襯墊的形狀選擇也直接影響密封的效果。

密封襯墊材料要求:

● 低的吸水率:所用襯墊和密封材料吸水率應低於0.5%。

● 抗霉性:0~1級。

● 使用溫度:由環境剖面給出的極端溫度(最高和最低)下,材料不龜裂,發脆或降解變性(如返原,變稀)。

● 穩定性:在使用溫度範圍內,沒有有害氣體釋放。

● 相容性:在裝配中和其它材料相容性好。

● 耐燃性:耐燃性和抗電弧性好。

● 耐候性:室外(i型麵)產品需耐紫外線。

七、槽的設計

1、 槽的設計原則:槽的尺寸、截面積必需和襯墊變形量相適應,設計原則是:槽的截面積 > 襯墊的截面積。

此設計有利於襯墊壓縮後能完全容納在槽內(平墊除外),使槽的沿和蓋板緊密接觸,其作用是:限位:防止襯墊過壓,有利於襯墊使用壽命;

2、 槽深:槽深的尺寸是由襯墊的外形和壓縮量決定的。影響襯墊壓縮量的因素主要由:

● 襯墊的外形(截面形狀)

● 接合面不平度公差愈大,壓縮量應增大;

● 螺孔的間距愈大,壓縮量應增大。

常用的o形、d型圈襯墊壓縮量控制在18~25%,最大不超過30%(低溫環境使用時壓縮量盡量設計到30%,壓縮量的設計要考慮槽及o型圈的公差問題。空心結構和泡沫襯墊壓縮量通常在50%)。以o形圈為例:

槽深 h=襯墊直徑(或高度)×(1-襯墊壓縮率%)

簡化成: h=o形圈直徑×0.75

3、槽寬:當槽深h確定後,槽寬w是h的函式,通常變化不會太大。由於槽寬將影響到模組外形尺寸,設計師對w尺寸會精打細算。

槽寬w=o形圈截面積/h(槽深)×(110%~120%)

係數110~120%是控制槽的裕量以保證襯墊能完全容納在槽內。

八、常用o型密封圈靜態使用時之相對槽尺寸表(僅供參考)

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