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
23、 4 d1m血=d1max = 13 .37: 屿缸内径的最大值为:将数值代人得d4四sx= d3max +2tmin.,. (A) d4max = 14.p72 4+2.80-= 16.872 4 考虑到缸内径为正偏差，在缸内径的最小值中需减去公差值.则:d4田in= d3min +2tmax一上偏差值.(A2)将数值代人式(A2)得2d4rnin = 3.37+2.94-0.06 VAI A22均a弘 司画医.25由以上计算得出，规格斗18001320I的0形圈可适用于基本尺寸为，16.25至16.8724的液压缸内径的动密封。付呻;二V飞 活塞杆密封时活塞杆直径d寸范围的计算实例, 譬，
24、号、-，飞己究工条件0形圈规格为18001320 (d1 = 13.2 mm;也=1.80 mm)，应用于液压活塞杆动密封(见图2). 取选句4F、JA崎句3B G 从、1lttea1p1Il-IJf句3吁30啤233JJ - a唱= MMMm MMhh d-d,dd 14 GB 34!l.3一-8821，董=3.04, 从表9选取21 mia = 2.90 J kmax % = 6% 从表7选取d5公差为1:从表3选取计算:将上述数值代人式(10)得c4max:; d1min +2d2min 代入式(12)得= 13.03+2 x 1.72 = 16.47 d6trJin = (d1 军+2
25、4max)(1-E旦旦)100 = (1 3.37+2 x 1.88) x 0.94 =16.102 考虑到活塞杆直径的公差范围是两个负偏差，则:d6min = d6max - 2tmax +下偏差值.(A3) = 16.47-3.04+0.05 = 13.48 ds回回=d6m-2tmin+上偏差值.(A4)= 16.1 02 2一2.90+0.01:; 13.212 由以上计算得出，规格为18001320的0形圈可适用于基本尺寸为13.212至13.峭的液压活塞杆直径的动密封.A3 缸内径与活塞杆直径尺寸适用范围按以上实例中的计算方法，对不同规格。形阁的液压、气动径向动静密封的适用范围进行
26、计算，可得出一系列缸内轻也和活塞杆直径的的尺寸范围，以此编制出缸内径和活塞杆直径尺寸适用范围表(见表Al)，可供沟槽设计时选用.IS GB 34S2.388 表Almm 液压动密封气功动密封径向静密封0形圈d. 的xd ds d ds d4 ds 虹口n口lax盯l1n口lax口l1n口lax口l1n自lax自un口laxmm 口lax18000375 4.139 4.070 3.939 3.870 4.219 4.090 18000400 4.369 4.320 4.169 4.120 4.449 4.340 18000450 4.829 4.820 4.629 4.620 4.909 4:
27、840 18000487 5.169 5.1 90 j 7.980 8.019 4.969 4.990 5.249 I 5.210 18000500 8.010 8.060 5.289 5.320 8.110 8.1 60 5.089 5.120 7.990 7.980 5.369 5.340 18000515 8.1 60 8.222 5.427 5.470 8.260 8.322 5.227 5.270 8.140 8.142 5.507 5.490 18000530 8.310 8.384 5.565 5.620 8.4 10 8.484 5.365 5.420 8.290 8.304
28、5.645 5.640 18000560 8.610 8.708 5.841 5.920 8.710 8.808 5.641 5.720 8.590 8.628 5.921 5.940 18000600 9.010 9.140 6.209 6.320 9.1 10 9.240 6.9 6.120 8.990 9.060 6.289 6.340 18000630 9.320 9.453 6.494 6.610 9.420 9.553 6.294 6.4 10 9.300 9.373 6.574 6.630 18000670 9.720 9.885 6.862 7.010 9.820 9.985
29、6.662 6.810 9.70( 9.805 6.942 7.030 18000690 9.920 10.101 7.046 7.210 10.020 10.201 6.846 7.010 9.900 10.021 7.126 7.230 10000710 10.120 10.3 17, 7.230 7.4 10 10.220 10.417 7.030 7.210 10.100 10.237 7.310 7.430 18000750 10.520 10.749 7.598 7.810 10.620 10.849 7.398 7.610 10.500 10.669 7.678 7.830 18
30、000800 11.020 11.289 8.058 8.310 11.1 20 11.389 7.858 8.1 10 11.000 11.209 8.138 8.330 18000850 11.520 11.829 8.518 8.810 11.620 11.929 8.318 8.610 11. 500 11.749 8.598 8.830 18000875 11.770 12.099 8.748 9.060 11.870 12.199 8.548 8.860 11.750 12.019 8.828 9.080 18000900 12.020 12.369 8.978 9.310 12.
31、120 12.469 8.778 9.110 12.000 12.289 9.058 9.330 18000950 12.520 12.909 9.438 9.810 12.620 13.009 9.238 9.610 12.500 12.829 9.518 9.830 18001000 13.020 13.449 9.898 10.310 13.120 13.549 9.698 10.110 13.000 13.369 9.978 10.330 18001060 13.650 14.064 10.768 10.880 13.750 14.164 10.568 10.680 13.630 13
32、.984 10.848 10.900 18001120 14.250 14.712 11.332 11.480 14.350 14.812 11.1 32 11.280 14.230 14.632 11.412 11.500 18001180 14.850 15.360 11.896 12.080 14.950 15.460 11.696 11.880 14.830 15.280 11.976 12.100 18001250 15.550 16.116 12.554 12.780 15.650 16.216 12.354 12.580 15.530 16.036 12.634 12.800 1
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34、一一十一一一十寸户-t-一寸一一卜一一寸一一18003250 一一-一+一一一一一一一一一-18003350 民一一一一十一二白18003450 18003550 一18003650 180OJ750 18003870 18004000 18004120 18004250 18004370 18004500 一18004620 叫26耳:i1f-3-7E:T:;o 26.680 127 28.080 128 28.880 129 29.580 30.577 26.146 26.750 1.080 32.1 67 27.571 28.250 33.080 34.287 29 .471 30.25
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39、m: 45.810 i 47.045 i 40.391 I 4 1.550 19 GB 3452.3-88 续表Almm 液压动密封气动动密封径向静密封0形圈|d4 ds d2X d1 d, ds d4 ds mm max man max man max mm 口18Xman 自1axmm max 26506150 66.260 68.202 60.493 61.7 26506300 67.760 69.777 -61.933 63.2 26506500 69.760 71.877 63.853 65.2 26506700 71.760 73.978 65.773 67.2 26506900
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