日期：2007-4-16 查看：577 O型橡胶圈密封圈简称O型圈，是一种截面形状为圆形的橡胶圈。O型密封圈是液压、气动系统中使用最广泛的一种密封件。O型圈有良好的密封性能，既可用于静密封，也可用于动密封中；不仅可单独使用，而且是许多组合式密封装置中的基本组成部分。它的使用范围很宽，如果材料选择得当，可以满足各种介质和各种运动条件的要求。 O型密封圈是一种挤压型密封，挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。
（二）压缩率现拉伸量
日期：2007-4-16 查看：737 O型密封圈是典型的挤压型密封。O型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内容，对密封性能和使用寿命有重要意义。O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于O型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。 2.1．压缩率
压缩率W通常用下式表示：
W=（d0-h）/d0×100%
式中d0-----O型圈在自由状态下的截面直径(mm);
h------O型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O型圈压缩后的截面高度(mm)
在选取O形圈的压缩率时，应从如下3方面考虑：
1．要有足够的密封接触面积；
2．摩擦力尽量小；
3．尽量避免永久变形。
从以上这些因素不难发现，他们相互之间存在矛盾。压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和O形圈误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。因此，在选择O形圈的压缩率时，要权衡各方面的因素。一般静密封压缩率大于动密封，但其极值应小于25%，否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形，在高温工况中尤为严重。
O型密封圈压缩率W的选择应考虑使用条件，静密封或动密封；静密封又可分为径向密封与轴向密封；径向密封（或称圆柱静密封）的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封（或称平面静密封）的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压和受外
压两种情况，内压增加的拉伸，外压降低O形圈的初始拉伸。上述不同形式的静密封，密封介质对O形圈的作用方向是不同的，所以预压力设计也不同。对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。
1．静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=10%～15%；平面静密封装置取W=15%～30%。
2．对于动密封而言，可以分为三种情况；往复运动一般取W=10%～15%。旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%-5%，外径的压缩率W=3%-8%。低摩擦运动用O型圈，为了减少摩擦阻力，一般均选取较小的压缩率，即W=5%-8%，此外，还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外，允许的最大膨胀率为15%，超过这一范围说明材料选用不合适，应改用其他材料的O形圈，或对给定的压缩变形率予以修正。
2.2 拉伸量
O型圈在装入密封沟槽后，一般都有一定的拉伸量。与压缩率一样，拉伸量的大小对O型圈的密封性能和和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O型圈安装困难，同时也会因截面直径d0发生变化而使压缩率降低，以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示：
α=(d+d0)/(d1+d0)
式中d-----轴径（mm）；d1----O形圈内径（mm）。
拉伸量的取值范围为1%-5%。如表给出了O型圈拉伸量的推荐值，可根据轴径的大小，按表选限取O型圈的拉伸量。O型圈压缩率与拉伸量的先取范围
密封形式密封介质拉伸量α（%）压缩率w（%）
静密封液压油 1.03～1.04 15～25 空气<1.01 15～25
往复运动液压油 1.02 12～17 空气<1.01 12～17
旋转运动液压油0.95～１3～8
各种O形圈橡胶材料的硬度与工作压力的关系
硬度（邵氏A）/ 度50±5 60±5 70±5 80±5 90±5 工作压力静密封/Mpa ≤0.5 1 10 20 50 工作压力（往复运动，往复速度
≤0.2m/s）/Mpa
0.5 1 8 16 24 注：旋转运动工作压力一般不超过0.4 Mpa，硬度选择在(70±5)度；超出0.4 Mpa则按特殊密封装置设计。
日本JISB 2406－1991 推荐的O形圈密封的最大间隙/mm
工作压力/MPa
硬度（邵氏A）/度
≤0.4 4.0～6.3 6.3～10 10～16 16～25
70 0.35 0.30 0.15 0.07 0.03
90 0.65 0.60 0.50 0.30 0.17
美国SAEJ120A－1968 推荐的O形圈的最大封间隙值/mm
硬度（邵氏A）
/度
工作压力/MPa
70 80 90
0 0.254 0.254 0.254
1.72 0.254 0.254 0.254
3.45 0.203 0.254 0.254
6.89 0.127 0.203 0.254
10.34 0.076 0.127 0.203
13.79 0.102 0.127
20.68 0.076 0.102
34.47 0.076
O形圈的截面直径和轴的转速关系
转速/m/s O形圈截面直径/mm 转速/m/s O形圈截面直径/mm
2.03
3.53 7.62 1.78
3.05 2.62
NBR胶料硬度与耐压能力之间的关系
硬度（邵氏A）/ 度拉伸强度/ MPa 伸长率/% 适用压力范围/ MPa
80 22 400 2
遥控直升机制作
85 27 306 20
90 25 120 50
（四）密封沟槽的形状
安装O形圈的各种沟槽形状
沟槽形状名称应用
矩形沟槽这是一种既适于运动密封，也适于固定密封的常用的沟槽形式。
V形沟槽只适用于固定密封。若用作运动密封，则磨擦阻力很大，易挤进间隙，造成损伤。
半圆形沟槽可用于旋转密封，但一般不用。
燕尾形沟槽（梯形沟槽）用于磨擦力要求很低有场合。因沟槽加工费高，一般不采用。
三角形沟槽推荐用于固定密封的场合。
O形橡胶密封沟槽各配合偶件的表面光洁度
表面应用场合压力状况表面光洁度
沟槽的底面和侧面密态密封
非交变和无脉冲R a3.2μm
交变或脉冲
R a1.6μm 动态密封非交变和无脉冲
配合表面密态密封
非交变和无脉冲R a1.6μm
交变或脉冲R a0.8μm 动态密封R a0.4μm
注：沟槽的光洁度、沟槽接触的表面粗糙度对密封效果和耐久性有很大的影响
（五）配合沟槽与密封圈尺寸参数
导针日期：2007-4-16 查看：585
密封用沟槽尺寸及压缩量
O形圈断面尺寸公差 1.9±0.08 2.4±0.08 3.1±0.10 3.5±0.10 5.7±0.15 8.6±0.16
轴向固定密封
压缩量0.60～0.40
0.70～
0.50
透水混凝土施工工艺
0.85～0.55 0.90～0.65 1.3～0.9 1.6～1.0 沟槽尺寸
a 1.3～1.5 1.7～1.9 2.25～2.55 2.60～2.85 4.40～4.80 7.00～2.60
b 2.5 3.2 4.2 4.7 7.5 11.2
R≤0.4 0.7 0.8
运动用
压缩量0.47～0.28
0.47～
0.27
0.54～0.30 0.60～0.32 0.85～0.45 1.06～0.68
沟
槽
尺
寸
a 1.43～1.62
1.93～
2.13
2.65～2.80 2.90～
3.18
4.85～
5.25 7.54～7.92
b
不加挡圈 2.5 3.2 4.2 4.7 7.5 11.2
加一个挡
圈
3.9
4.4
5.2
6.0 9.0 13.2
加二个挡
圈
5.4
6.0
7.0 7.8 11.5 17.2
R≤0.4 0.7 0.8
注: a表示沟槽的高度; b表示沟槽的宽度; R表示沟槽的倒角处
（六）O型圈的使用安装与泄漏QDFILM
日期：2007-4-16 查看：832
5.1 O型圈的使用
O型圈在多种液压、气动件管接头、圆筒面及法兰面等结合处被广泛使用。对于在运动过程中使用的O型圈，作压力大于9.8Mpa时，如单向受压，就在O型圈受压力方向的另一侧设置一个挡圈；如双向受压，则在O型圈两侧放一个挡圈。为了减小摩擦力，也可采用楔型挡圈。当压力液体从左方施加作用时，右方挡圈被推起，左方挡圈不与
密封表面接触，因此摩擦力减小。总的来说，采用挡圈会增大密封装置的摩擦力，而楔型挡圈对减小这种摩擦力具有分重要的意义。对于固定用的O 型圈，当工作压力大于32Mpa 时，也需要使用挡圈。
O 形橡胶密圈的橡胶硬度与沟槽最大间隙及工作压力关系
工作压力，MPa ≤3.5 3.5～7.0 7.0～10.3 10.3～13.7 13.7～20.6 最大间隙（C ） 硬度(邵氏A)70 0.20 0.125 0.075 0.05 0.02 最大间隙（C ） 硬度(邵氏A)80 0.35
0.30
0.25
0.20
0.125
O 形橡胶密封圈在不同压力下挤入间隙的情况
5.2 O 型圈的安装
O 型圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。泄漏问题往往是因为安装不良而造成的。
安装过程中不允许出现O 型圈被划伤和位置安装不正，以及O 型圈被扭曲等情况。装配前，密封沟槽、密封配面必须严格清洗；同时对O 型圈装配中要通过的表面涂敷润滑脂。
为了防止O 型圈在安装时被尖角和螺纹等锐边切伤或划伤，应在安装的轴端和孔端留有15º～30º的引
入角。型圈需通过外螺纹时，应使用专用的薄壁金属导套，套住外螺纹；如果O 型圈需通过孔口时，应使孔口倒成相应的斜形状，以防O 型圈被划伤。坡口的斜角一般为a=120º～140º
O 形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见
常见疵病还春
产 生 原 因 改 进 意 见
泄 漏 1、 安装时损坏即配偶件的棱角过孔时划伤； 2、压缩量过小； 1、安装时将壳体的端部加工为倒角，以保证安装时O 形
橡胶密封圈不受剪切而损坏；
2、适当的增加压缩量； 大 泄
漏
1、 O 形橡胶密封圈失去弹性；
2、 O 形橡胶密封圈表面遭受严重磨擦损坏；
3、 O 形橡胶密封圈过度收缩；
4、 O 形橡胶密封圈受密封介质腐蚀、溶胀；
5、 间隙值过大，O 形橡胶密封圈被挤出；
6、 O 形橡胶密封圈断面直径单边粗细不一致，造成运动时扭曲破坏； 1、 提高O 形橡胶密封圈材料性能，延长使用使用寿命； 2、 适当提高O 形橡胶密封圈胶料硬度，减少磨擦系数； 3、 动态使用时，O 形橡胶密封圈内径应比轴径稍大；
4、 提高O 形橡胶密封圈胶料的耐油性；
5、 减小间隙值
j型密封圈6、 加强O 形橡胶密封圈模型的尺寸控制和产品检验； O 形橡
胶密封圈早期损坏
1、 O 形橡胶密封圈过度拉伸，过早发生断裂
2、 安装时损坏
3、 压缩量过大，严重磨擦或剪切
4、 选用O 形橡胶密封圈或沟槽尺寸不妥 1、 动态使用时，O 形橡胶密封圈内径应比轴径稍大； 2、 安装时才用金属导套 3、 减小压缩量；
4、 正确选用O 形橡胶密封圈和沟槽的配合
低温泄
漏
O 形橡胶密封圈在低温下失去弹性 提高O 形橡胶密封圈胶料的耐寒性
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