可靠性,工程材料由于其使用環(huán)境差別,尤其橡膠接頭的使用條件和其本身的原因,通常要比其它零部件更容易失效。
一:力學(xué)性能一般來說,工程上采用的各種橡膠接頭,橡膠軟接頭,各種橡膠接頭,都是利用其彈性,使之起到減振、降噪,伸縮或密封作用。改善高速運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器設(shè)備的動(dòng)力性能、提高運(yùn)行平穩(wěn)性和密封質(zhì)量、保護(hù)零件不至于因?yàn)檎駝?dòng).沖擊而損壞變形或產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象,從而提高機(jī)器設(shè)備的使用壽命。所以要求使用的橡膠接頭橡膠材質(zhì)應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、良好的彈性、比較高的耐疲勞可靠性、而且在長時(shí)間使用情況下不改變起應(yīng)有的性質(zhì)。
對比其它工程材料,從強(qiáng)度方面來說,即使是以碳黑增強(qiáng)的硫化橡膠,其機(jī)械強(qiáng)度也是不高的。以強(qiáng)度好的天然橡膠,抗張強(qiáng)度(扯斷強(qiáng)度)只有24~34N/mm2,強(qiáng)度差的硅橡膠強(qiáng)度僅3.9~9.8N/mm2,與一般金屬材料相比,要差一個(gè)(甚至兩個(gè))數(shù)量級。由于橡膠材料強(qiáng)度不高,尤其是表面具有裂紋時(shí),拉伸更容易使材料破壞,因此在選用中除應(yīng)按橡膠接頭要求的承載能力選擇適當(dāng)?shù)南鹉z品種外,在設(shè)計(jì)中還應(yīng)盡可能注意使橡膠接頭處于受壓狀態(tài),而不是受剪或拉伸狀態(tài)。同時(shí)不要使橡膠接頭承受的壓力過高,以免橡膠接頭,橡膠接頭過早的出現(xiàn)損壞。為了防止外界的破壞,橡膠與法蘭或者閥門連接的表面一定要平滑,拐彎處一定要有較大的原角過渡。
倒角,以免造成直接經(jīng)濟(jì)損失成不必要的損傷。
二:工作溫度橡膠接頭,橡膠橡膠接頭又一比較大的缺點(diǎn)是使用溫度低,一般硫化橡膠允許長期使用工作溫度在100℃左右,高的硅橡膠、氟橡膠也只在200~300℃之間。而橡膠的力學(xué)性能有隨溫度升高而變化,尤其是強(qiáng)度隨溫度升高而有所下降。橡膠的彈性也與溫度變化有關(guān)。拉伸時(shí),溫度升高,橡膠持續(xù)伸長率得到增大,但彈性卻下降。(需要說明的是,硅橡膠耐溫本領(lǐng)好,即使在200~300℃時(shí)還能保持其良好的彈性。)一般來說,橡膠短時(shí)間的加熱,冷卻后還能保持其原來的力學(xué)性能,但在長時(shí)間高溫下,內(nèi)部發(fā)生了使橡膠分子結(jié)構(gòu)變化的化學(xué)反應(yīng),加速了橡膠的熱老化。從其自身來說,這個(gè)老化反應(yīng)是不可逆的,從而影響了橡膠材質(zhì)的性能,使之不能恢復(fù),導(dǎo)致橡膠接頭的損傷。