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油圧ギヤポンプのシール機構とOリングの選定

Apr 16, 2022

油圧トランスミッションは、作動媒体として圧力流体を使用したエネルギー変換、伝達、および制御の方法です。 油圧ギアポンプは、油圧トランスミッションシステムのエネルギー変換コンポーネントであり、エンジニアリング、鉱山、フォークリフト、その他の機械で広く使用されています。


油圧ギアオイルポンプの動的シール、静的シールがよく使用されます:動的シールロータリーメカニカルシール、ゴムリップシール。 静的シールガスケット、Oリングおよびシーラントなど。油圧ギアポンプは、Oリングシールの外部シール(内圧)に最も一般的に使用され、シール境界はほとんどの場合、平面タイプのリング端面です。

1. シールと漏れ

シーリングは厳密には程度問題であり、絶対的なものではありません。シーリング技術は漏れを防止または軽減するという問題のみを解決できます。 物理的な意味では、絶対的なシールは存在せず、隙間がたとえどんなに小さくても、液体分子が両方向のチャネルを持つこと、つまり言葉の漏れが可能になります。 油圧システムにおける最も一般的な漏れパターンは、流体の滴下または流出として発生する圧力の流れによって引き起こされます。

シールギャップの形状とサイズはさまざまなシーリングシステムで大きく異なり、シール界面の厚さは約{{0}}.1μmから1mmの範囲です。 接触シールでは、シールギャップは非常に小さく、シール界面は相対的に滑り、シール界面は動的流体膜が形成され、動的流体膜の厚さは通常0.1〜1μm、つまり粗さと粗さがあります。シール界面。 オイル分子は約 1nm (0.001μm) 以下であるため、流体分子は最も薄い動的膜に比べて比較的小さいままであり、漏れは避けられません。

2. Oリングのシール機構と選定

2.1. シール機構

油圧ギアポンプのOリングシールは広く使用されており、材質はゴム(流体シール角度からシール機構を分析するとエラストマーとも呼ばれます)であり、次の利点があります。(1)弾性率Eが低く、破断伸びが大きい。 (100パーセント以上)、つまり、許容範囲内の接触応力の初期設置後のゴム適応性能が強力です。 (2) 理論的限界が 0.5 に近い高いポアソン比 ν は、ゴムの非圧縮性を反映しています。 ③ せん断弾性率 G が低いため、体積を変えずに形状を変化させやすく、さまざまなキャビティに適応します。

O リングのシール機構は、材料の弾性と非圧縮性、および初期干渉または予圧縮の存在に依存します。 自由状態では、圧縮および対称押出表面のシールのみが考慮されます。 Oリングをシール溝に組み付けた後、加圧前の接触面には一定の荷重δ0が発生します。 流体圧力はシールの露出面に作用し、O リングの低圧側への移動を促進します。 同時に弾性変形もさらに大きくなります。 O リング表面の接触応力は放物線状に分布します。


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