名义值不能代表极限结果
沟槽在名义尺寸下看似理想,仍可能在公差极限下不合格。最小压缩率通常由最小有效截径与最大槽高组合控制;最大压缩率由最大有效截径与最小槽高控制;最大填充率则由最大 O 形圈体积与最小可用沟槽体积控制。
不同结果的控制组合并不相同,因此不能只建立一个笼统的“最坏几何”。
从带方向的尺寸开始
所有主要尺寸都应保存为名义值、+公差、−公差,再转换成明确的最小值和最大值。图纸使用单向公差时,不要用一个含糊的“±公差”字段代替。
简单端面密封的压缩率为:
压缩率 =(截径 − 槽高)÷ 截径
最小结果使用使这个比值最小的尺寸组合,最大结果使用使它最大的组合。径向密封还要由孔、轴、活塞和槽底尺寸在各自极限下求实际径向槽高。
填充率要单独做体积链
O 形圈体积取决于装配周长和有效截面积;沟槽体积取决于槽宽、槽深和路径长度。因此最大压缩率不能代替最大填充率。介质溶胀应加入最大 O 形圈体积条件,温度则可能同时改变弹性体与硬件。
不要遗漏功能公差
除图纸尺寸外,还可能需要加入同轴度与跳动、镀层厚度、压力引起的硬件膨胀、各材料热膨胀、分型面错位、O 形圈拉伸导致的截径变化和动密封磨损余量。不要把这些因素藏进没有依据的“安全系数”,应作为具名输入供评审。
最坏情况与统计方法
当每一件合格零件都必须无需选配地满足设计时,应采用算术极限法。统计公差可用于描述有过程能力数据时的量产良率,但不能让超出硬性判据的密封变成合格。使用统计方法必须有分布、相关性与验收政策依据。
评审顺序
- 确认单位和尺寸方向。
- 建立明确的 O 形圈与沟槽最小/最大几何。
- 分别计算压缩率、拉伸率与填充率。
- 对每个控制结果应用当前生效判据。
- 记录控制每项结论的输入极限。
- 用实际测量零件与工况试验确认。
本站计算器在服务器执行名义、最小、最大几何,并在报告中保留不合格项。生产图纸和检验计划应控制同一组关键尺寸。