GB T 3452.3-1988 液压气动用O形橡胶密封圈 沟漕尺寸和设计计算准则.pdf
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1、CDC 678.4.067 : 621.643-712 G 43 dB 中华人民共和国国家标准GB 3452.3一-88液压气动用0形橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则Fluid power systems一-0-Ring-Design criteria for 0-Ring housing-Basic calculation 1988-04-18发布1989-()1-()1实施回来标准易发布目次1 字母符号.(1) 2 0形圈沟槽型式. (1) 3 0形圈沟槽尺寸与公差._.(3) 4 0形圈规格适用范围的选择.-斗叮.叫.争刊.(7 ) 5 0形圈沟槽设计计.准则. (8) 附录A0形密封圈
2、与适用的缸内径活塞杆直径尺寸范围(补充件). (1 4) 附录B沟槽尺寸设计计算应用举例(补充件).(29) 中华人民共和国国家标准液压气动用。形橡胶密封圈沟槽尺寸和设计计算准则Fluid power systems一0-Ring-Design criteria for O-Ring housing-Basic calculation UDC 678.4.067 :621.643-712 GB 3452.3-88 本标准规定了。形橡胶密封圈(以下简称0形圈)沟槽的设计计算准则及其尺寸和公差a本标准适用于GB3452.1-82 ,.iJ._-_. 图32 GB 3452.3-嗡82.2轴向密封2
3、.2.1 受内部压力的沟槽受内部压力的沟槽型式应符合图4的规定.E 旷bd宁图42.2.2 受外部压力的沟槽受外部压力的沟槽型式应符合国5的规定的-be sa AW -图53 0形圈沟槽尺寸与公差3.1 径向密封(见图1-图3)3.1.1 径向密封沟槽尺寸应符合表1的规定.咱=、唱=3 GB 3452.3-88 表1mm 一一圈截商直径d21.80 2.65 3.5S 十J一r一卜一气动动密封2.2 3.4 4.6 6.9 b 2.4 3.6 4.8 7.1 9.5 液压动密封 -_ r-或b1 3.8 5.0 6.2 9.0 12.3 静密封b2 5.2 6.4 7.6 10.9 15.1
4、一一| 2.16 2.96一一一一一4一4一8一一5.95 2.23 I 3.03 I 4.65 I 6.20 2.07 I 2.74 I 4.19 I 5.67 2.24 I 3.07 庄ZM1115182736土0.2-0.4 槽底圆角半径r, 槽棱回角半径r2 3.1.2径向密封沟槽槽底直径码和饨的计算(动密封和静密封)3.1.2.1 活塞密封沟槽(见图1)按式。)计算码的最大值:0.4-0.8 0.8- 1.2 0.1-0.3 一d3田ax=d4皿in一21.( 1) 式中:d3皿IIX一一码的基本尺寸加上偏差,mm; d4min一-d4的基本尺寸加下偏差,mm. 根据饨的基本尺寸查附
5、录A中的表A1.得到适用的0形圈规格;查表3,由缸内径公差来确定d铀缸,查表1确定1,再按公式。)计算d3max查表3,由沟槽槽底直径公差确定码的基本尺寸及d3min计算实例见附录A中的Al.3.1.2.2 活塞杆密封沟槽(见图2)4 GB 3452.3-88 按式(2)计算仇的最小直径:dm恒=dsmJZtn.。)式中:也jc一一吨的基本尺寸加于偏差.mm; dsmax一一码的基本尺寸加上偏差lnm. 根据吨的基本尺寸查附录A中的表AL得到适用的0形圈规格;查表3.由活塞轩直径公差来确定dsmax查表1确定t,再按公式。)计算命min.查表3,由沟糟糟底直径公差确定饨的基本尺寸及d6max计
6、算实例见附录A中的A2. 3.2轴向密封(见图4、图5)3.2.1 轴向密封沟槽尺寸应符合表2的规定.表1。形圈截面直径d2 1.80 2.65 3.55 沟槽宽度b 2.6 3.8 沟槽深度h 1.28 槽底圆角半径rl 0.2-0.4 糟棱回角半径1. 3.2.2 轴向密封沟槽外径码和沟槽内径吨的计算(见图4、图5)受内部压力时的沟槽外径码的基本尺寸按式(3)计算:自1m5.30 7.00 9.7 的(基本尺寸)=d1 (基本尺寸)+2dl (基本尺寸).(3) 受外部压力时的沟槽内径吨的基本尺寸按式(4)计算:d8 (基本尺寸)=d: (基本尺寸).(4) 3.3 沟槽尺寸公差沟槽尺寸公
7、差应符合表3的规定.5 GB 3452.3一表3mm 、沟精、尺寸飞0、形直圈d穰、径商._ 1.80 2.65 3.55 5.0 7.00 +0.06 +0.07 +0.08 +0.09 +0.11 缸内径d 。沟糟糟底直径(活塞密封)d、-iJ.04 -iJ.05 -iJ.06 -iJ.07 -iJ.09 总公差值d.+d 0.10 0.12 0.14 0.16 0.20 活塞直径d9 A -iJ.Ol -iJ.02 -iJ.03 -iJ.03 -0.04 活塞杆直径的-iJ.05 -iJ.07 -0.09 -iJ.1O -0.13 . +0.06 +0.07 +0.08 +0.佣+0.1
8、 1 沟糟糟底直径(活塞杆密封)d6 。总公主是值ds+d6 0.10 0.12 0.14 0.16 0.20 活塞杆配合孔直径dlO H8 轴向密封时沟槽外径d7 Hll . 一一一一一一一一一轴向密封时沟槽内稳d8 日11 一一一一一一一-71- EO叩仇一h队度深度糟宽一沟糟一时沟封圈一密形一向0轴+0.25 0 +0.1 0 0 t:为适应特妹应用需要,的、码、的、饨的公差范围可以改变,但的+仇或的+仇的总公差值不得超过表列数值.3.4 沟槽的罔轴度公差直径d!O和仇d9和d3之间的同轴度公差应满足下列要求:直径小于或等于50mm者,不得大于0.025mm;直径大于50mm者,不得大于
9、0.050 mm。3.5 表面粗糙度沟槽及其配合偶件表面的表面粗糙度应符合表4的规定。6 GB 3452.3-嗡8表4m 表商粗槌度表面应用情况压力状况R. R.u 晶晶】-_一-无交变、无脉冲3.2 (1.6) 12.5 (6.3) 静密封沟糟的底面和侧面变变或脉冲1.6 6.3 动密封1.6 (0.8) 6.3 (3.2) 无交变、无脉冲1.6 (0.8) 6.3 (3.2) 配合表面J|U导变变或脉冲0.8 3.2 一一一I1.6 12.5 注:括号内的数值为要求精度较高的场合应用-4 0形圈规格适用范围的选择在可以选用几种截面0形圈的情况下,应优先选用较大截面的0形圈.表5列出按GB3
10、452.1选择的0形圈用于径向静密封和动密封的使用范围.7 0形圈规格范围mm d2 d, 3.75-4.50 4.87 1.80 军.00-13.214.0-50.0 7.10-22.4 2.65 23.6-180 18.0-41.2 3.55 42.5-200 40.0-115 5.30 118-400 109向2507.00 258-670 注:.为推荐使用密封形式5 0形圈沟槽设计准则GB 3452.3-88 表5应活塞密封液压动密封气动动密封静密封A . A . 三A A A A . A A A . A A A A A A A 用活塞杆密封液压动密封气功动密封静密封A A A A A
11、 A A A A A A A A A A . A 一. . A A A 一吨,. A A A 。形圈沟槽尺寸应根据0形阔的预拉伸率y%、预压缩率k%、压缩率x%、0形圈截面减小、溶胀等因素进行设计.5.1 0形圈的预拉伸率和预压缩率5.1.1 活塞密封0形圈预拉伸率y%(见图1)活塞密封时,所选用的0形圈内径dl应小于或等于沟槽槽底直径码,最大预拉伸率不得大于表6的规定值,最小预拉伸率应等于零.即:8 Ymin % =户血气-d1mx 100% =0 . . (5) Ulmu 或GB 3452.3一嗡8d3min = dtinax ._- (6) d3max - d1miil y max 01
12、0 = - .:JIJu.A, - 11.11 X 100.0/0. (7) Ulmin d3min = dlm皿(1+旦旦三). .,. . u (8) m皿100式中y皿旧%应符合击6的规定.表6应用俏况0形圈内径的Ymax% 口1口14.87-13.20 8 14.0-38.7 6 动密封或F密封40.0-97.5 5 -+-100-200 4 206-250 3 258-400 3 静密412-670 2 5.1.2 活塞杆密封0形;百顶压缩率k%(见图2)活塞杆密封时,所选用的0形国外径(d1+2d2)应大于或等于沟槽槽底直径d6最大预压缩率不得大于表7的规定值,最小预压缩率应等于零
13、.即:或或(d1min + 2d2miJ_ - d 6_111aJ1 1 ()/一ykmin % = 一一一一一x 100% =0. (9) (d hrjn + 2d2min) d6皿ax= d1min +2d2m旷.-.(10) (d1m皿+2d2max)-d恤myk max % =一一一一(d lmzx + 2d 2ma.) x 1000/0. (11) kmax d6血in= (d1max +2d2max) (1一一一-). (1 2) a皿&x,- 100 式中kmax%应符合表7的规定.9 GB 3452.3-88 表7应用情况0形圈内径d.klDax Y. mm 3.75-10.0
14、 8 10.6-25 6 动密封或静密封25.8-60 5 4 128-250 3 静密封258-670 2 一-一-一一5.2 截面直径减小0形圈被拉伸时截面会减小,其截面直径的最大减小量四可按经验公式式(13)计算.注:式(13)对于预拉伸率在10%以下时,截面直径减小量的计算值比实际值稍微偏大一些.预拉伸率为4%时,可以近似假定截面直径减小量为3%.按式(14)计算:受拉伸后的0形圈最小截面直径5.3 0形圈挤压d 2min (7d1皿旭-3d3max ) (1 4) z一4d1min图6、图7、图8表示0形圈受挤压后的最大和最小压缩率x%.根据压缩率x%来计算0形圈沟槽深度t或h.按式
15、(15)-式(18)计算:径向密封:抽向密封:10 t min = d 2max t max = d2min (1一主旦). (1 5) 100 (1一主旦巳) . (1 6) 100 jn =a2max II一主旦三). (17) 100 . hmax = d2m皿(1一三旦旦). (18) 100 GB 3452.3-88 压缩率数值可用于补偿拉伸引起的截面直径减小和沟槽加工误差,并保证在正常工作条件下有足够的密封性.对于一些特妹应用情况,可通过修改沟槽深度,增加或减少压缩率,以达到合适的密封要求.此时应考虑拉伸引起的截面减小.5.4 0形圈溶胀当0形阁和流体接触时,会吸收一定数量的流体,
16、其溶胀性随不同流体而变化.0形圈沟槽的体积应能适应0形圈溶胀以及由于温度升高而产生的0形圈膨胀.本标准以体积榕胀值为15%来计算沟槽宽度尺寸b。对于静密封情况,允许采用体积溶胀值为15%的密封材料.对动密封情况,推荐使用低榕胀值的0形圈材料,但应始终避免负榕胀,即收缩现象出现当采用体积榕胀值超过15%的O形圈材料时,沟槽宽度应适当增加.5.5 沟槽深度由0形圈截面压缩率数值确定径向密封沟槽深度及轴向密封沟槽深度.活塞密封沟槽深度的极限值及对应的压缩率变化范围应符合表8的规定,表8-, mm ;i J7 -TJ| 活塞杆密封沟槽探度的极限值及对应的压缩率变化范围应符合表9的规定.表9口1m截商直
17、径1.80d、|一-二二?!imax 深度I1.45 I 1.52 液压动密封卡-一十一一十斗|压缩率%11.5 22.9 i 10.0 2.65 3.55 5.30 7.00 应用口HiX2.80 I 3.07 4.30 I 4.63 11.0 I 23.3 10.5 I 20.8 一一寸一一一:;十:;211 2.30 19.0 |深度tl 气功动密封f一-| 压缩率%-t一i深度I静密封卡一一一-f l 压缩率%I 二二11 GB 3452.3一轴向密封沌槽深度的极限值及对应的压缩率变化范围应符合表10的规定.表10mm 1.80 2.65 3.55 5.30 7.00 截面直径应用d2
18、 mm max mm max mm max 自unmax mm max 深度h1.28 1.38 1.97 2.07 2.75 2.85 4.24 4.34 5.72 5.82 轴向密封压缩率%20.0 31.9 19.0 28.1 17.5 24.7 16.0 21.9 15.0 20.0 5.6 沟槽宽度t 根据0形圈材料体积溶胀值为15%来计算沟槽宽度妃,即:Vh= 1.1 5Vo . .(19) 式中:凡-一一沟槽最小体积;v。一一-0形圈最大体积.Vo=2.4674 (d1m8x+也max)(d2max)2.口的由密封沟槽圆角半径而减少的体积按式(21)、式(22)计算:Vr3=13
19、5d3mM(rlmax)2.HH-HH-HH-. (21) Vr4=135d6min(rImax)2. (22) 式中:Vr3一一由活塞密封沟槽园角半径而减少的沟槽体积(近似值); Vr4-一一由活塞杆峦封沟槽圆角半径而减少的沟槽体积(近似值).沟槽宽度b按式(23)、式(24)计算:1.l 5Vo + V r3 活塞密封b=一一一一一一一一-一一一一.命.(23) 。.7854(dmin _. dmax) 1. 15Vo + Vr3 活塞杆密封b=一. (24) 0.7854 (&min -d弘ax)12 .GB 3452.3-88 活塞密封,v 30 25 i+- 卡Kax I 20 lm
20、in.j 15 10-5 1. 8 3.55 5.30 7.00 ,、2 奇毡as压缩率%。3。25 20 k 15 阳、h、.a zn axr 10 h 寸崎.5 1.8 3.55 5.30 7T.-00 -压缩-率。% 35 30 25 20 N-maX叫,._ IS 产仁1,._. 阳怀E才1m 10 r-fi-1.8 3. 55! 5.30, 7.00 压缩率%。d2 (mm) 2.65 0 d2(mm) 2.65, lJ d , (mm、2.65 。C径向静密封b气动动密封a液压动密封图6话主事杆密封)-一一 忡hi1ax -口lIn一1.80 3. 5i 5.30 7.00 3 3
21、0-压-25 缩率20。:15 , 10 0- 5 11 1 30 I 11. I I 25-喃?(护15 k 问.L 10 一h崎自lax月!丁。1.80 3.55 5.30 _, 压缩率%。7.00 d2 (mm) :rT二?一压.,I I 笨rl:) 。d2( mm) 2.65 。dz( mm) 2.65 5.30 j, 80 I 3.55 2.65 。C径向静密封b气动动密封a液压动密封图7轴向密封35 30 N-、-25 卜、4十、平jmax 20 忡忡H-mm 15 四气10 5-t. .80 3.55 5.30 由7 压缩率%6 13 d2、mml轴向tJ,密封回82.65 吨。
22、GB 3452.3-88 附录AO形密封圈与适用的缸内径、活塞抨直径尺寸范围(补充件)Al 活塞密封时缸内径也尺寸范围的计算实倒已知条件:0形圈规格为18001320(d1 = 13.2 P11)l;也=1.80 mrn).应用于被压活塞动密封(见图1). ,. dlmu = 1口3.37dlmin .-从GB345咒2.1选取d2ma1军=1.88 I d2min = 1.72 J mn = 2.94) :;= ;:o 从表8选取咱ymJ=?。从表6选取:矿4公运如古附从表3选取计算:将上述数值代人式(8)得;:J;(1+气和、代入式(6)得= 13:03 x 1.08 . = 14.072
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