Oリングゴムの知識(I)

SY-PARTS に詳しい友人は、SY-PARTS が以下のようなブレーキシステム部品を製造販売しているだけではないことを知っています。ブレーキマスターシリンダー, ブレーキホイールシリンダー, クラッチマスターシリンダー, クラッチスレーブシリンダー, ブレーキキャリパーなどの販売やカスタマイズも行っております。修理キットこれらの製品用のカップ。今回はリペアキットなどで時々見かけるOリングに関する知識を簡単にご紹介します。

一般にOリングと呼ばれるOリングは、円形の断面を持つゴムリングの一種です。 O リングは、油圧および空圧システムで最も広く使用されているシールです。 O リングは優れたシール特性を備えており、静的および動的シールに使用できます。これらは単独で使用することもできますが、組み合わせた多くのシーリング装置の基本コンポーネントでもあります。幅広い用途があります。材料が適切に選択されている限り、さまざまなメディアの要件やさまざまな動作条件に適応できます。

Oリングは押し出しシールの一種です。押出シールの基本的な動作原理は、シールの弾性変形を利用してシール接触面に接触圧力を作り出すことです。接触圧力が封入流体の内圧より大きければ漏れは発生しません。漏れが発生します。

O リングは典型的な押し出しシールです。 O リング断面直径の圧縮率と伸びはシール設計の中核であり、シール性能と耐用年数にとって非常に重要です。 O リングの優れたシール効果は、O リングのサイズと溝のサイズが正確に一致し、適切なシールの圧縮と伸縮が形成されるかどうかに大きく依存します。

圧縮率 W は通常次の式で表されます。

W=(d0-h)/d0 × 100%.

どこd0自由状態のＯリングの断面直径（ｍｍ）である。

h Ｏリング溝の底からシール面までの距離（溝深さ）、すなわち圧縮後のＯリング断面高さ（ｍｍ）である。

O リングの圧縮率を選択するときは、次の 3 つの側面を考慮する必要があります。

①.十分なシール接触面積が必要です。

②.摩擦は可能な限り低くする必要があります。

③.永久変形はできるだけ避けてください。

上記の要素間に矛盾があることを理解するのは難しくありません。

圧縮比を大きくすると面圧を大きくすることができますが、圧縮比が大きすぎると確実に滑り摩擦が増大し、永久変形が発生します。圧縮率が小さすぎると、シール溝の同軸度誤差やOリングの誤差により圧縮量の一部がなくなり、漏れが発生する可能性があります。したがって、O リングの圧縮率を選択する際には、さまざまな要素を考慮する必要があります。一般に、静的シールの圧縮率は動的シールの圧縮率よりも高くなりますが、その極値は 25% 未満である必要があります。そうしないと、圧縮応力が大幅に緩和され、過剰な永久変形が発生します。この状態は特に深刻です。高温条件。

O リングの圧縮率 W の選択は、静的シールか動的シールかどうかの使用条件に基づいて行う必要があります。静的シールはさらにラジアル シールとアキシアル シールに分類できます。ラジアルシール（または円筒形スタティックシール）の漏れギャップはラジアルギャップに属し、アキシャルシール（またはフラットスタティックシール）の漏れギャップはアキシャルギャップに属します。アキシアルシールは、圧力媒体が O リングの内径または外径のどちらに作用するかによって、内圧と外圧の 2 つの状況に分けられます。内部圧力により O リングの伸びは増加しますが、外部圧力により O リングの初期伸びは減少します。

上記のさまざまな種類の静的シールでは、シール媒体が O リングに作用する方向が異なるため、予圧の設計も異なります。動的シールの場合、往復シールと回転シールを区別する必要もあります。

①静的シールを使用する場合: 円筒状静的シール装置は往復シール装置と同じで、一般に W=10%~15% がかかります。平らな静的シール装置は W=15%~30% かかります。

②.ダイナミック シールを使用する場合:

・往復運動の場合は圧縮率(W)10%～15%を選定してください。

- 回転運動シールの場合、ジュール熱の影響を考慮し、内径が軸径より 3%-5% 大きく、外径圧縮率 (W) が 3%{{5} の O リングを使用してください。 }}%​​。

- 低摩擦動作の場合、摩擦抵抗を低減するために圧縮率 5%-8% を選択し、媒体と温度による材料の膨張を考慮し、最大許容膨張率は 15% です。

この範囲を超える場合は、材質の選択が不適切であるため、他の材質のOリングを使用するか、所定の圧縮変形率を補正する必要があります。

O リングはシール溝に取り付けられた後、通常、ある程度の伸びを受けます。圧縮率と同様に、伸び量もOリングのシール性能や寿命に大きく影響します。大きく伸びるとOリングの取り付けが難しくなるだけでなく、断面直径d0が変化して圧縮率が低下し、漏れが発生する可能性があります。

伸びαは次の式で表すことができます。 =(d+d0)/(d1+d0)

どこd はシャフトの直径 (mm)、d1Oリングの内径(mm)です。

ストレッチ量の範囲は1%-5%です。 Oリング伸び量の推奨値を表に示します。軸径サイズに応じて、Oリングの伸び量を表より選定できます。

Oリングの圧縮率と伸び量の範囲：

各種Oリングゴム材質の硬さと使用圧力の関係：

注: 回転運動の使用圧力は通常、{{0}}.4 Mpa を超えず、硬度は (70±5) 度に選択されます。 0.4Mpaを超える場合は、特別なシール装置を設計する必要があります。

日本JISB 2406-1991Oリングシールの推奨最大クリアランス/mm

米国 SAE J120A-1968Oリングシールの推奨最大クリアランス/mm

Oリング径と軸速度の関係

NBRゴム硬度と耐圧性の関係

注：溝の仕上げや接触面の粗さはシール性能や耐久性に影響します。

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