溫度同時改變密封件與硬體
O 型圈和溝槽不會始終保持室溫工程圖尺寸。彈性體通常比金屬具有更大的尺寸溫度變化,而不同金屬組成的配合件又可能以不同方向改變槽高與間隙。
一階線性估算可寫成:
L(T) = L(參考溫度) × [1 + α × ΔT]
其中 α 為線膨脹係數。這只是近似;彈性體響應取決於具體膠料,可能並非嚴格線性,而且安裝後還受到溝槽約束。
高溫條件
O 型圈線徑和體積可能比溝槽增長更快,導致填充率升高、自由變形空間減少。硬體間隙也可能增大,從而提高擠出風險。同時膠料變軟,長期高溫還會加速壓縮永久變形。
不能只給壓縮率加一個溫度修正百分比。應在同一個高溫條件下重新計算 O 型圈、溝槽和間隙。
低溫條件
O 型圈會收縮,並在接近低溫極限時失去回彈。最小壓縮率與接觸壓力可能下降。鋁殼體與鋼軸的差異收縮會根據幾何方向使結果變好或變壞。
材料表中的最低溫度並不自動等於無洩漏下限;降溫速率、停留時間、玻璃化轉變和熱迴圈恢復能力都要考慮。
推薦計算步驟
- 給所有名義尺寸定義統一參考溫度。
- 使用密封處的最低、最高實際溫度,而非只用環境溫度。
- 採用具體膠料和硬體材料的膨脹資料。
- 在每個溫度下重建名義、最小、最大幾何。
- 同時檢核壓縮率、拉伸率、填充率和擠出間隙。
- 介質溶脹只按有依據的資料加入,不能與熱膨脹重複計算。
計算器用於公差初篩,最終應在代表性總成上做熱迴圈、漏率和啟動力驗證。熱膨脹是幾何與材料耦合問題,不是一個孤立修正係數。