Zug- und Kompressionsrate des Gummi-O-Rings

O-Ring-Dichtung ist eine typische extrudierte Dichtung. Die Kompressionsrate und die Erweiterung des Querschnittsdurchmessers des O-Rings sind der Hauptinhalt des Dichtungsdesigns, das für die Dichtleistung und Lebensdauer von großer Bedeutung ist. Die gute Dichtwirkung von O-Ringen hängt maßgeblich von der richtigen Abstimmung von O-Ring-Größe und Nutgröße ab, um eine vernünftige Kompression und Dehnung des Dichtrings zu bilden.
1. Dehnung
Nachdem der Gummi-O-Ring in die Dichtungsnut eingebaut ist, weist er in der Regel eine gewisse Dehnung auf. Wie die Kompressionsrate hat auch die Dehnung einen großen Einfluss auf die Dichtleistung und Lebensdauer des O-Rings. Eine starke Dehnung erschwert nicht nur die Montage des O-Rings, sondern verringert auch die Kompressionsrate aufgrund der Änderung des Querschnittsdurchmessers d0, was zu Undichtigkeiten führt. Der Dehnungsbetrag a kann durch die folgende Formel ausgedrückt werden:
Α=(d+d0)/(d1+d0)
In der Formel d-----Wellendurchmesser (mm); d1----Innendurchmesser des O-Rings (mm).
Der Bereich des Dehnungsbetrags beträgt 1 % bis 5 %. In der Tabelle ist beispielsweise der empfohlene Wert für die Dehnung des O-Rings angegeben. Je nach Größe des Wellendurchmessers kann die O-Ring-Streckung laut Tabelle gewählt werden. Vorrangbereich der O-Ring-Kompressionsrate und Dehnungsmenge
Siegelform Siegelmedium Dehnung α (%) Kompressionsrate w (%)
Statische Dichtung Hydrauliköl 1.03～1.04 15～25
Luft <1,01 15～25
Hubbewegung Hydrauliköl 1.02 12～17
Luft <1,01 12～17
Drehbewegung Hydrauliköl 0,95～1 3～8
2. Kompressionsrate
Das Kompressionsverhältnis W wird normalerweise durch die folgende Formel ausgedrückt:
W=(d0-h)/d0 ×100%
Wobei d0-----der Querschnittsdurchmesser des O-Rings im freien Zustand (mm);
h-----Der Abstand zwischen dem Boden der O-Ring-Nut und der abzudichtenden Oberfläche (Nuttiefe), d. h. die Querschnittshöhe des O-Rings nach dem Zusammendrücken (mm)
Bei der Auswahl des Verdichtungsverhältnisses des O-Rings sollten die folgenden drei Aspekte berücksichtigt werden:
1. Es muss eine ausreichende Dichtkontaktfläche vorhanden sein;
2. Die Reibung ist so gering wie möglich;
3. Versuchen Sie, bleibende Verformungen zu vermeiden.
Aus den oben genannten Faktoren ist nicht schwer zu erkennen, dass sie im Widerspruch zueinander stehen. Eine große Kompressionsrate kann einen großen Anpressdruck erreichen, aber eine übermäßige Kompressionsrate wird zweifellos die Gleitreibung und die bleibende Form erhöhen. Wenn die Kompressionsrate zu klein ist, kann es aufgrund des Rundlauffehlers der Dichtungsnut und des O-Ring-Fehlers, der die Anforderungen nicht erfüllt, und dem Verlust der teilweisen Kompression zu Undichtigkeiten kommen. Daher müssen bei der Auswahl des Verdichtungsverhältnisses des O-Rings verschiedene Faktoren abgewogen werden. Im Allgemeinen ist die Kompressionsrate einer statischen Dichtung größer als die einer dynamischen Dichtung, aber ihr Extremwert sollte weniger als 25 % betragen. Andernfalls wird die Druckspannung deutlich nachlassen und eine übermäßige bleibende Verformung tritt insbesondere bei hohen Temperaturbedingungen auf.
Bei der Auswahl der Kompressionsrate W der Silikon-O-Ring-Dichtung sollten die Einsatzbedingungen, statische Dichtung oder dynamische Dichtung, berücksichtigt werden; statische Dichtungen können in Radialdichtungen und Axialdichtungen unterteilt werden; der Leckspalt von Radialdichtungen (oder zylindrischen statischen Dichtungen) ist der Durchmesser Der Axialspalt, der Leckspalt der Axialdichtung (oder statischen Flachdichtung) ist der Axialspalt. Entsprechend dem auf den Innendurchmesser bzw. Außendurchmesser des O-Rings wirkenden Druckmedium wird die Axialdichtung in Innendruck und Außendruck unterteilt. Der Innendruck steigt und der Außendruck verringert die Vorspannung des O-Rings. Bei den oben genannten unterschiedlichen Formen statischer Dichtungen ist die Wirkrichtung des Dichtmediums auf den O-Ring unterschiedlich, so dass auch die Vordruckauslegung unterschiedlich ist. Bei dynamischen Dichtungen muss zwischen Kolbendichtungen und Rotationsdichtungen unterschieden werden.
1. Statische Dichtung: Die zylindrische statische Dichtung ist die gleiche wie die hin- und hergehende Dichtung, im Allgemeinen W=10%～15%; die ebene statische Dichtungsvorrichtung ist W=15%～30%.

2. Für dynamische Dichtungen kann es in drei Situationen unterteilt werden; Hin- und Herbewegung dauert im Allgemeinen W=10%～15%. Bei der Auswahl des Verdichtungsverhältnisses der Drehbewegungsdichtung muss der Joulesche Wärmeeffekt berücksichtigt werden. Im Allgemeinen ist der Innendurchmesser des Drehbewegungs-O-Rings 3% – 5% größer als der Wellendurchmesser und die Kompressionsrate des Außendurchmessers W = 3% – 8%. Um den Reibungswiderstand zu reduzieren, wählen O-Ringe für reibungsarme Bewegungen im Allgemeinen eine kleinere Kompressionsrate, dh W = 5 % - 8 %. Außerdem ist die medien- und temperaturbedingte Ausdehnung des Gummimaterials zu berücksichtigen. Außerhalb der gegebenen Druckverformung beträgt die maximal zulässige Dehnungsrate normalerweise 15 %. Eine Überschreitung dieses Bereichs weist darauf hin, dass die Materialauswahl ungeeignet ist und stattdessen O-Ringe aus anderen Materialien verwendet werden sollten oder die angegebene Kompressionsverformungsrate korrigiert werden sollte.