Расчёт сжатия уплотнительного кольца
Сжатие кольца — это на сколько процентов уменьшается его сечение в канавке. Для статики и динамики диапазоны разные; и слишком малое, и слишком большое сжатие ведут к отказу. Считается от сечения кольца и глубины канавки.
Сжатие (обжатие, натяг) — на сколько уменьшается сечение кольца, когда его зажимают в канавке. Это главный параметр герметичности: контактное давление создаётся именно сжатием резины.
Как считается
Сжатие — относительная величина: разница между сечением кольца и высотой канавки, делённая на сечение, в процентах.
Сжатие = (сечение кольца − глубина канавки) / сечение кольца × 100 %.
Пример логики (не рекомендация по конкретному узлу): кольцо сечением 3,0 мм в канавке глубиной 2,4 мм обжато на 0,6 мм, то есть на 20 %.
Какое сжатие нормально
Диапазон зависит от того, движется кольцо или нет:
- Статическое уплотнение (кольцо неподвижно) обычно допускает большее обжатие — герметичность важнее износа.
- Динамическое уплотнение (шток, поршень) требует меньшего обжатия: чрезмерный натяг в движении означает трение, нагрев и быстрый износ.
И крайности одинаково плохи. Слишком малое сжатие — контактного давления не хватает, узел течёт. Слишком большое — резина перегружена, канавка переполняется при нагреве и разбухании, кольцо выдавливается в зазор (экструзия). Конкретные проценты для типа узла берут из ISO 3601-2 и ГОСТ, а не назначают на глаз.
Что ещё влияет
- Твёрдость кольца: более твёрдое кольцо при том же сжатии даёт большее контактное давление и лучше держит высокое давление — см. «Твёрдость по Шору».
- Тепловое расширение и разбухание: кольцо в среде и при нагреве занимает больше объёма — это учитывают степенью заполнения канавки (см. «Канавка под кольцо»).
- Давление: при высоком давлении добавляют опорные кольца против экструзии.
Формула даёт величину сжатия, но допустимый диапазон под конкретный узел — вопрос стандарта и режима. Расчёт под ваш узел проверим при заказе. Статья ждёт визы инженера завода.
Куда это ведёт в каталоге
- Стандарт: ГОСТ 9833-73 — Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Конструкция и размеры
- Стандарт: ГОСТ 18829-2017 — Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Технические условия
Читать дальше
- Канавка под уплотнительное кольцо — Канавка под кольцо круглого сечения рассчитывается от сечения кольца: она шире и мельче жгута, чтобы кольцо сжалось по высоте и имело куда деформироваться. Размеры канавок для стандартных сечений заданы стандартом.
- Твёрдость по Шору: что это значит для уплотнения — Твёрдость по Шору А — сопротивление резины вдавливанию, число от 0 до 100. Для уплотнений это компромисс: мягкое кольцо лучше прилегает при низком давлении, твёрдое — сопротивляется выдавливанию при высоком.
Источники
- ISO 3601-2
- ГОСТ 9833-73
- ГОСТ 18829-2017
- общие положения теории уплотнений эластомерами
Технические утверждения статьи сверяются с источниками выше и ждут визы инженера завода. Редакция: 21.08.2026. Тема заведена по измеренному спросу: Вордстат 21.07–19.08.2026 — «расчет уплотнительного кольца» 58 показов/мес; сопутствует «канавки под кольца» 63.