这个问题曾经也困扰了我,查找过相关资料,结果发现目前几乎没有较为准确的理论计算公式,因为涉及的因素太多且难以用精确的数学模型来描述,工程上还是以试验为主,援引一段外文文献,O型圈摩擦力主要由以下3个因素影响:
1.摩擦对象:O型圈及筒体材料,表面硬度,表面粗糙度,O型圈与活塞的尺寸与形状公差,0型圈变形量等等;
2.润滑条件,干摩擦、脂润滑还是流体润滑;
3.工况,两侧压差、运动速度,温度等。
该论文给出了一个近似公式,经粗略计算,缸径25,O型圈线径3.55,按GB3452-2005推荐尺寸,(材料NBR,HA70,活塞杆与活塞尺寸与形位公差、粗糙度、配合等均为推荐)在低压气动条件下,单个O型圈摩擦力计算值为40N(缸径20-25,摩擦力30-40N),参考气缸最小启动压力,这个数据基本可信,计算值可作为粗略分析依据,不知道是否满足楼主要求。
但鉴于楼主给出的图纸,一是数据不全(无配合,粗糙度,同轴度,压力及工况等),二是各尺寸及公差并非国标推荐值,还有就是第3个O型圈无沟槽,所以与近似公式使用条件相差较大。
引用文献:Al-Ghathian,Faisal M. M. andTarawneh, Muafag S.Friction Forces in O-ring Sealing.American J. Applied Sci., 2 (3): 626-632, 2005
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