Ystävät, jotka tuntevat SY-PARTSin, tietävät, että SY-PARTS ei ainoastaan valmista ja myy jarrujärjestelmän osia, kuten esim.jarrujen pääsylinterit, jarrupyörän sylinterit, kytkimen pääsylinterit, kytkimen työsylinterit, jarrusatulatjne., mutta myös myy ja räätälöikorjaussarjatja kupit näille tuotteille. Tänään esittelemme lyhyesti tietoa O-renkaista, joita joskus nähdään korjaussarjoissa.
(Ⅰ). Yleiskatsaus O-renkaaseen ja tiivistysperiaatteeseen
O-renkaat, joita yleisesti kutsutaan O-renkaiksi, ovat eräänlainen kumirengas, jonka poikkileikkaus on pyöreä. O-renkaat ovat yleisimmin käytettyjä tiivisteitä hydraulisissa ja pneumaattisissa järjestelmissä. O-renkailla on erinomaiset tiivistysominaisuudet ja niitä voidaan käyttää staattiseen ja dynaamiseen tiivistykseen. Niitä voidaan käyttää yksinään ja ne ovat myös monien yhdistettyjen tiivistyslaitteiden peruskomponentteja. Niillä on laaja valikoima sovelluksia. Niin kauan kuin materiaali on valittu oikein, se voi mukautua erilaisten välineiden ja erilaisten liikeolosuhteiden vaatimuksiin.

O-renkaat ovat eräänlainen ekstruusiotiiviste. Ekstruusiotiivisteen perustoimintaperiaate on luottaa tiivisteen elastiseen muodonmuutokseen kosketuspaineen luomiseksi tiivisteen kosketuspintaan. Jos kosketuspaine on suurempi kuin suljettavan nesteen sisäinen paine, vuotoa ei tapahdu; muuten tapahtuu vuotoja.
(II) Puristusnopeus ja venytys
O-renkaat ovat tyypillisiä ekstruusiotiivisteitä. Puristusnopeus ja O-renkaan poikkileikkauksen halkaisijan venytys ovat tiivisteen suunnittelun ydinsisältö ja niillä on suuri merkitys tiivisteen suorituskyvyn ja käyttöiän kannalta. O-renkaiden hyvä tiivistysvaikutus riippuu suurelta osin O-renkaan koon ja uran koon täsmällisestä yhteensovittamisesta tiivisteen kohtuullisen puristuksen ja venymisen muodostamiseksi.

2.1. Puristussuhde
Puristussuhde W ilmaistaan yleensä seuraavalla kaavalla:
W=(d0-h)/d0 × 100%.
Jossad0on O-renkaan poikkileikkauksen halkaisija vapaassa tilassa (mm);
h on O-renkaan uran pohjan ja tiivistetyn pinnan välinen etäisyys (uran syvyys), eli O-renkaan poikkileikkauksen korkeus puristuksen jälkeen (mm).
O-renkaan puristussuhdetta valittaessa tulee ottaa huomioon seuraavat kolme näkökohtaa:
①.Tiivistekontaktipinnan on oltava riittävä;
②.Kitkan tulee olla mahdollisimman alhainen;
③.Vältä pysyviä muodonmuutoksia niin paljon kuin mahdollista.
Ei ole vaikea nähdä, että edellä mainittujen tekijöiden välillä on ristiriitoja.
Suurella puristussuhteella voidaan saavuttaa suurempi kosketuspaine, mutta liian suuri puristussuhde epäilemättä lisää liukukitkaa ja aiheuttaa pysyvää muodonmuutosta. Jos puristussuhde on liian pieni, on mahdollista, että osa puristusmäärästä häviää johtuen tiivisteuran koaksiaalisuusvirheestä ja O-renkaan virheestä, joka ei täytä vaatimuksia, aiheuttaen vuodon. Siksi O-renkaan puristussuhdetta valittaessa on otettava huomioon useita tekijöitä. Yleisesti ottaen staattisen tiivisteen puristussuhde on korkeampi kuin dynaamisen tiivisteen, mutta sen ääriarvon tulee olla alle 25 %, muuten puristusjännitys lievenee merkittävästi, mikä johtaa liialliseen pysyvään muodonmuutokseen, mikä on erityisen vakavaa korkeissa lämpötiloissa.
O-renkaan puristussuhteen W valinnan tulee perustua käyttöolosuhteisiin, olipa kyseessä staattinen tai dynaaminen tiiviste. Staattiset tiivisteet voidaan jakaa edelleen radiaalitiivisteisiin ja aksiaalitiivisteisiin. Säteittäisten tiivisteiden (tai sylinterimäisten staattisten tiivisteiden) vuotorako kuuluu säteittäiseen rakoon, kun taas aksiaalisten tiivisteiden (tai litteiden staattisten tiivisteiden) vuotorako kuuluu aksiaaliseen rakoon. Aksiaalitiivisteet jaetaan kahteen tilanteeseen: sisäinen paine ja ulkoinen paine riippuen siitä, vaikuttaako paineväliaine O-renkaan sisä- vai ulkohalkaisijaan. Sisäinen paine lisää O-renkaan venymää, kun taas ulkoinen paine vähentää O-renkaan alkuvenymää.
Edellä mainituissa erityyppisissä staattisissa tiivisteissä tiivisteaine vaikuttaa O-renkaaseen eri suuntiin, joten myös esijännityksen rakenne on erilainen. Dynaamisissa tiivisteissä on myös tarpeen erottaa edestakaisin liikkuva tiiviste ja pyörivä tiiviste.
①.Käytettäessä staattista tiivistettä: Sylinterimäinen staattinen tiiviste on sama kuin edestakaisin liikkuva tiiviste, yleensä W=10%~15%; litteä staattinen tiiviste kestää W=15%~30%.
②.Dynaamisia tiivisteitä käytettäessä:
- Valitse edestakaisen liikkeen puristussuhteeksi (W) 10–15 %.
- Pyörivän liikkeen tiivisteissä harkitse Joule-lämpövaikutusta ja käytä O-rengasta, jonka sisähalkaisija on 3 %-5 % suurempi kuin akselin halkaisija ja jonka ulkohalkaisijan puristussuhde (W) on 3 %{{5 }}%.
- Matalakitkaiselle liikkeelle valitse puristussuhde 5 %-8 % kitkan vastuksen vähentämiseksi ja ota huomioon materiaalin laajeneminen väliaineesta ja lämpötilasta johtuen. Suurin sallittu laajenemisnopeus on 15 %.
Jos tämä alue ylittyy, se tarkoittaa, että materiaalin valinta ei ole asianmukainen ja sen sijaan tulee käyttää muista materiaaleista valmistettuja O-renkaita tai korjata annettua puristusmuodonmuutosnopeutta.

2.2 Venytysmäärä
Kun O-rengas on asennettu tiivisteuraan, se yleensä venyy jonkin verran. Kuten puristussuhteella, venytyksen määrällä on suuri vaikutus O-renkaan tiivistyskykyyn ja käyttöikään. Suuri venytys ei ainoastaan vaikeuta O-renkaan asentamista, vaan myös vähentää puristusnopeutta muuttamalla poikkileikkauksen halkaisijaa d0, mikä voi aiheuttaa vuotoa.
Venytys a voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla: =(d+d0)/(d1+d0)
jossad on akselin halkaisija (mm) jad1on O-renkaan sisähalkaisija (mm).
Venytysmäärän vaihteluväli on 1 %-5%. Taulukossa näkyvät O-renkaan venytysmäärän suositellut arvot. Akselin halkaisijakoon mukaan O-renkaan venytysmäärä voidaan valita taulukon mukaan.
O-renkaan puristussuhteen ja venytysmäärän vaihteluväli:
|
Tiivisteen tyyppi |
Tiivistysaine |
Venyttelymäärä (%)
|
Puristussuhde w (%) |
|
Staattinen tiiviste |
Hydrauliöljy |
1.03~1.04 |
15~25 |
|
ilmaa |
<1.01 |
15~25 |
|
|
Edestakainen liike |
Hydrauliöljy |
1.02 |
12~17 |
|
ilmaa |
<1.01 |
12~17 |
|
|
Pyörivä liike |
Hydrauliöljy |
0.95~1 |
3~8 |
Erilaisten O-rengaskumimateriaalien kovuuden ja käyttöpaineen välinen suhde:
|
Kovuus (Shore A)/aste |
50±5 |
60±5 |
70±5 |
80±5 |
90±5 |
|
Käyttöpaine staattinen tiiviste/ Pienempi tai yhtä suuri kuin Mpa |
0.5 |
1 |
10 |
20 |
50 |
|
Käyttöpaine (edestakainen liike, edestakainen nopeus Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,2 m/s)/Mpa |
0.5 |
1 |
8 |
16 |
24 |
Huomautus: Pyörimisliikkeen työpaine ei yleensä ylitä {{0}},4 Mpa ja kovuus valitaan (70±5) astetta; jos se ylittää 0,4 Mpa, on suunniteltava erityinen tiivistyslaite.
Japani JISB 2406-1991O-renkaan tiivisteen suositeltu enimmäisvälys/mm
|
Käyttöpaine/Mpa
Kovuus (Shore A)/aste |
Pienempi tai yhtä suuri kuin 0.4 |
4.0~6.3 |
6.3~10 |
0~16 |
16~25 |
|
70 |
0.35 |
0.30 |
0.15 |
0.07 |
0.03 |
|
90 |
0.65 |
0.60 |
0.50 |
0.30 |
0.17 |
USA SAE J120A-1968O-renkaan tiivisteen suositeltu enimmäisvälys/mm
|
Kovuus (Shore A)/astetta Käyttöpaine/Mpa |
70 |
80 |
90 |
|
0 |
0.254 |
0.254 |
0.254 |
|
1.72 |
0.254 |
0.254 |
0.254 |
|
3.45 |
0.203 |
0.254 |
0.254 |
|
6.89 |
0.127 |
0.203 |
0.254 |
|
10.34 |
0.076 |
0.127 |
0.203 |
|
13.79 |
0.102 |
0.127 |
|
|
20.68 |
0.076 |
0.102 |
|
|
34.47 |
0.076 |
O-renkaan halkaisijan ja akselin nopeuden välinen suhde
|
Nopeus/m/s |
O-renkaan poikkileikkauksen halkaisija/mm |
Nopeus/m/s |
O-renkaan poikkileikkauksen halkaisija/mm |
|
2.03 |
3.53 |
7.62 |
1.78 |
|
3.05 |
2.62 |
NBR-kumin kovuuden ja paineenkeston välinen suhde
|
Kovuus (Shore A)/astetta |
Vetolujuus/Mpa |
Venymä/% |
Sovellettava painealue/Mpa |
|
80 |
22 |
400 |
2 |
|
85 |
27 |
306 |
20 |
|
90 |
25 |
120 |
50 |
(III) Tiivistysuran muoto
3.1 Erilaisia uramuotoja O-renkaiden asentamiseen
|
Uran muodon nimi |
Sovellus |
|
Suorakulmainen ura |
Tämä on yleinen uramuoto, joka sopii sekä liikkuville että kiinteille tiivisteille. |
|
V-muotoinen ura |
Sopii vain kiinteisiin tiivisteisiin. Liikkuvana tiivisteenä käytettynä kitkavastus on erittäin suuri ja se on helppo puristaa rakoon ja aiheuttaa vaurioita. |
|
Puolipyöreä ura |
Sitä voidaan käyttää pyöriviin tiivisteisiin, mutta sitä ei yleensä käytetä. |
|
Lohenpyrstö ura (Trapetsimainen ura) |
Sitä käytetään tapauksissa, joissa kitkavoiman vaatimus on erittäin pieni. Koska uran työstökustannukset ovat korkeat, sitä ei yleensä käytetä. |
|
Kolmion muotoinen ura |
Sitä suositellaan kiinteisiin tiivisteisiin. |
3.2 O-renkaan kumitiivisteen uraliitososien pintakäsittely
|
Pinta |
Sovellus |
Paineolosuhteet |
Pintakäsittely |
|
Pohjassa ja sivuissa ura |
Staattinen tiiviste |
Ei vuorottelua eikä pulssia |
R 3.2μm |
|
Vuorotteleva tai pulssi |
R 1.6μm |
||
|
Dynaaminen tiiviste |
Ei vuorottelua eikä pulssia |
||
|
Pariutuva pinta |
Staattinen tiiviste |
Ei vuorottelua eikä pulssia |
R 1.6μm |
|
Vuorotteleva tai pulssi |
R 0.8μm |
||
|
Dynaaminen tiiviste |
R 0.4μm |
Huomautus: Urien viimeistely ja kosketuspinnan karheus vaikuttavat tiivistyksen suorituskykyyn ja kestävyyteen.
Vastuuvapauslauseke: Tiedot on otettu Internetistä. Tavoitteenamme on levittää autoalan osaamista. Jos rikkomuksia ilmenee, ota yhteyttä toimittajaan sen poistamiseksi.

