（一）O型圈的概述與密封原理

O型橡膠圈密封圈簡稱O型圈,，是一種截面形狀為圓形的橡膠圈,。O型密封圈是液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)中使用最廣泛的一種密封件,。O型圈有良好的密封性能,，既可用于靜密封，也可用于動(dòng)密封中,；不僅可單獨(dú)使用,，而且是許多組合式密封裝置中的基本組成部分。它的使用范圍很寬,，如果材料選擇得當(dāng),，可以滿足各種介質(zhì)和各種運(yùn)動(dòng)條件的要求。

O型密封圈是一種擠壓型密封,，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發(fā)生彈性變形,，在密封接觸面上造成接觸壓力,，接觸壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓，則不發(fā)生泄漏,，反之則發(fā)生泄漏,。

（二）壓縮率現(xiàn)拉伸量

 O型密封圈是典型的擠壓型密封。O型圈截面直徑的壓縮率和拉伸量是密封設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容,，對密封性能和使用壽命有重要意義,。O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取決于O型圈尺寸與溝槽尺寸的正確匹配，形成合理的密封圈壓縮量與拉伸量,。

2.1．壓縮率

壓縮率W通常用下式表示： W=（d0-h）/d0 ×100%

d0：O型圈在自由狀態(tài)下的截面直徑(mm);

h：O型圈槽底與被密封表面的距離（溝槽深度）,，即O型圈壓縮后的截面高度(mm)

在選取O形圈的壓縮率時(shí),應(yīng)從如下3方面考慮：

1．要有足夠的密封接觸面積；

2．摩擦力盡量??；

3．盡量避免永久變形。

從以上這些因素不難發(fā)現(xiàn),他們相互之間存在矛盾,。壓縮率大就可獲得大的接觸壓力,，但是過大的壓縮率無疑就會(huì)增大滑動(dòng)摩擦力和永久形。而壓縮率過小則可能由于密封溝槽的同軸度誤差和O形圈誤差不符合要求,，消失部分壓縮量而引起泄漏,。因此，在選擇O形圈的壓縮率時(shí),，要權(quán)衡各方面的因素,。一般靜密封壓縮率大于動(dòng)密封，但其極值應(yīng)小于25%,，否則壓縮應(yīng)力明顯松弛,，將產(chǎn)生過大的永久變形，在高溫工況中尤為嚴(yán)重,。

O型密封圈壓縮率W的選擇應(yīng)考慮使用條件,，靜密封或動(dòng)密封；靜密封又可分為徑向密封與軸向密封,；徑向密封（或稱圓柱靜密封）的泄漏間隙是徑向間隙,，軸向密封（或稱平面靜密封）的泄漏間隙是軸向間隙。軸向密封根據(jù)壓力介質(zhì)作用于O形圈的內(nèi)徑還是外徑又分受內(nèi)壓和受外壓兩種情況,，內(nèi)壓增加的拉伸,，外壓降低O形圈的初始拉伸。（歡迎關(guān)注：泵友圈）上述不同形式的靜密封,，密封介質(zhì)對O形圈的作用方向是不同的,，所以預(yù)壓力設(shè)計(jì)也不同。對于動(dòng)密封則要區(qū)分是往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封。

1.靜密封：圓柱靜密封裝置和往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封裝置一樣,，一般取W=10%～15%,；平面靜密封裝置取W=15%～30%。

2.對于動(dòng)密封而言,，可以分為三種情況,；往復(fù)運(yùn)動(dòng)一般取W=10%～15%。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封在選取壓縮率時(shí)必須要考慮焦耳熱效應(yīng),，一般來說,，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈的內(nèi)徑要比軸徑大3%-5%，外徑的壓縮率W=3%-8%,。低摩擦運(yùn)動(dòng)用O型圈,，為了減少摩擦阻力，一般均選取較小的壓縮率,，即W=5%-8%,，此外，還要考慮到介質(zhì)和溫度引起的橡膠材料膨脹,。通常在給定的壓縮變形之外,，允許的最大膨脹率為15%，超過這一范圍說明材料選用不合適,，應(yīng)改用其他材料的O形圈,，或?qū)o定的壓縮變形率予以修正。

2.2  拉伸量

 O型圈在裝入密封溝槽后,，一般都有一定的拉伸量,。與壓縮率一樣，拉伸量的大小對O型圈的密封性能和和使用壽命也有很大的影響,。拉伸量大不但會(huì)導(dǎo)致O型圈安裝困難,，同時(shí)也會(huì)因截面直徑d0發(fā)生變化而使壓縮率降低，以致引起泄漏,。

拉伸量a可用下式表示：α=(d d0)/(d1 d0)

d：軸徑（mm）,；d1：O形圈內(nèi)徑（mm）

拉伸量的取值范圍為1%-5%,。如表給出了O型圈拉伸量的推薦值,，可根據(jù)軸徑的大小，按表選限取O型圈的拉伸量,。O型圈壓縮率與拉伸量的先取范圍

各種O形圈橡膠材料的硬度與工作壓力的關(guān)系

注：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)工作壓力一般不超過0.4 Mpa,硬度選擇在(70±5)度;超出0.4 Mpa則按特殊密封裝置設(shè)計(jì),。

日本JISB 2406-1991 推薦的O形圈密封的最大間隙/mm

美國SAEJ120A-1968 推薦的O形圈的最大封間隙值/mm

O形圈的截面直徑和軸的轉(zhuǎn)速關(guān)系

NBR膠料硬度與耐壓能力之間的關(guān)系

（三）O型圈的使用

O型圈在多種液壓、氣動(dòng)件管接頭,、圓筒面及法蘭面等結(jié)合處被廣泛使用,。對于在運(yùn)動(dòng)過程中使用的O型圈，當(dāng)工作壓力大于9.8Mpa時(shí)，如單向受壓,，就在O型圈受壓力方向的另一側(cè)設(shè)置一個(gè)擋圈,；如雙向受壓，則在O型圈兩側(cè)各放一個(gè)擋圈,。為了減小摩擦力,，也可采用楔型擋圈。當(dāng)壓力液體從左方施加作用時(shí),，右方擋圈被推起,，左方擋圈不與被密封表面接觸，因此摩擦力減小,?？偟膩碚f，采用擋圈會(huì)增大密封裝置的摩擦力,，而楔型擋圈對減小這種摩擦力具有十分重要的意義,。對于固定用的O型圈，當(dāng)工作壓力大于32Mpa時(shí),，也需要使用擋圈,。

 O型圈的安裝

O型圈的安裝質(zhì)量對其密封性和使用壽命均有重要的影響。泄漏問題往往是因?yàn)榘惭b不良而造成的,。

安裝過程中不允許出現(xiàn)O型圈被劃傷和位置安裝不正,，以及O型圈被扭曲等情況。裝配前,，密封溝槽,、密封配合面必須嚴(yán)格清洗；同時(shí)對O型圈裝配中要通過的表面涂敷潤滑脂,。

為了防止O型圈在安裝時(shí)被尖角和螺紋等銳邊切傷或劃傷,，應(yīng)在安裝的軸端和孔端留有15o～30o的引入角。當(dāng)O型圈需通過外螺紋時(shí),，應(yīng)使用專用的薄壁金屬導(dǎo)套,，套住外螺紋；如果O型圈需通過孔口時(shí),，應(yīng)使孔口倒成相應(yīng)的斜角形狀,，以防O型圈被劃傷。坡口的斜角一般為a=120o～140o

O形橡膠密封圈泄漏原因及改進(jìn)意見