고무 O-링 장력 및 압축률

O-링 씰은 전형적인 압출 씰입니다. O-링의 단면 직경의 압축률과 확장은 씰 설계의 주요 내용이며, 이는 씰링 성능과 서비스 수명에 매우 중요합니다. O-링의 우수한 씰링 효과는 씰링 링의 적절한 압축 및 확장을 형성하기 위해 O-링 크기와 홈 크기의 올바른 일치에 크게 좌우됩니다.
1. 스트레칭
고무 O-링이 실링 홈에 설치된 후 일반적으로 어느 정도 늘어납니다. 압축률과 마찬가지로 늘어나는 정도도 O-링의 밀봉 성능과 수명에 큰 영향을 미칩니다. 많은 양의 스트레칭은 O-ring의 설치를 어렵게 할 뿐만 아니라 단면 직경 d0의 변화로 인해 압축률을 감소시켜 누출의 원인이 됩니다. 연신량은 다음 공식으로 나타낼 수 있습니다.
Δ=(d+d0)/(d1+d0)
공식에서 d-----축 직경(mm); d1----O-링의 내경(mm).
스트레칭 양의 범위는 1%-5%입니다. 예를 들어, O-링 스트레칭의 권장 값은 표에 나와 있습니다. 샤프트 직경의 크기에 따라 표에 따라 O-링 스트레칭을 선택할 수 있습니다. O-ring 압축률 및 신축량 우선 범위
씰링 형태 씰링 매체 신축 α(%) 압축률 w(%)
정적 씰 유압 오일 1.03I½ž1.04 15I½ž25
공기 <1.01 15i½ž25
왕복 운동 작동유 1.02 12i½ž17
공기 <1.01 12i½ž17
회전 운동 유압 오일 0.95I½ž1 3I½ž8
2. 압축률
압축비 W는 일반적으로 다음 공식으로 표현됩니다.
W=(d0-h)/d0 ×100%
여기서 d0-----자유 상태에서 O-링의 단면 직경(mm);
h------O-링 홈의 바닥과 밀봉할 표면 사이의 거리(홈 깊이), 즉 압축 후 O-링의 단면 높이(mm)
O-링의 압축비를 선택할 때 다음 세 가지 측면을 고려해야 합니다.
1. 밀봉 접촉 면적이 충분해야 합니다.
2. 마찰은 가능한 한 작습니다.
3. 영구 변형을 피하십시오.
위의 요인들로부터 그것들이 서로 모순됨을 발견하는 것은 어렵지 않다. 큰 압축률은 큰 접촉 압력을 얻을 수 있지만 과도한 압축률은 의심할 여지 없이 슬라이딩 마찰과 영구 형상을 증가시킵니다. 압축률이 너무 작으면 실링 홈의 동심도 오차와 요구 사항을 충족하지 않는 O-링 오차로 인해 누출이 발생하고 부분 압축 손실이 발생할 수 있습니다. 따라서 O-ring의 압축비를 선택할 때 다양한 요소를 고려해야 합니다. 일반적으로 정적 씰의 압축률은 동적 씰의 압축률보다 높지만 극한값은 25% 미만이어야 합니다. 그렇지 않으면 압축 응력이 크게 완화되고 특히 고온 조건에서 과도한 영구 변형이 발생합니다.
실리콘 O-링 씰의 압축률 W 선택은 사용 조건, 정적 씰 또는 동적 씰을 고려해야 합니다. 정적 씰은 방사형 씰과 축 씰로 나눌 수 있습니다. 방사형 씰(또는 원통형 정적 씰)의 누출 간격은 직경입니다. 축방향 간격, 축방향 밀봉(또는 평평한 정적 밀봉)의 누출 간격은 축방향 간격입니다. O-ring의 내경 또는 외경에 작용하는 압력 매체에 따라 축 방향 씰은 내부 압력과 외부 압력으로 나뉩니다. 내부 압력은 증가하고 외부 압력은 O-링의 초기 장력을 감소시킵니다. 위에서 언급한 다양한 형태의 정적 밀봉의 경우 O-링에 대한 밀봉 매체의 작용 방향이 다르므로 사전 압력 설계도 다릅니다. 다이내믹 씰의 경우 왕복 운동 씰과 회전 운동 씰을 구별할 필요가 있습니다.
1. 정적 밀봉: 원통형 정적 밀봉 장치는 왕복 밀봉 장치와 동일하며 일반적으로 W=10% 1/15%; 평면 정적 밀봉 장치는 W=15% ½ž30%입니다.

2. 동적 씰의 경우 세 가지 상황으로 나눌 수 있습니다. 왕복 운동은 일반적으로 W=10% ½ž15% 걸립니다. 회전 운동 씰의 압축비를 선택할 때 줄 가열 효과를 고려해야 합니다. 일반적으로 회전 운동 O-링의 내경은 샤프트 직경보다 3%-5% 더 크고 외경 W의 압축률은 3%-8%입니다. 마찰 저항을 줄이기 위해 저마찰 운동용 O-ring은 일반적으로 더 작은 압축률, 즉 W=5%-8%를 선택합니다. 또한, 매체 및 온도에 의한 고무 재료의 팽창도 고려해야 합니다. 일반적으로 주어진 압축 변형을 벗어나면 최대 허용 팽창률은 15%입니다. 이 범위를 초과하면 재료 선택이 부적절하다는 것을 나타내며, 대신 다른 재료의 O-ring을 사용하거나 주어진 압축 변형률을 수정해야 합니다.