摘要：O型密封圈是指襲面為“O”形的橡膠圈。主要用于機(jī)械部件在靜態(tài)條件下防止液體和氣體介質(zhì)的泄露。在某些情況下，O型密封圈還能用做軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)和低速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)密封元件。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、成本低、易維修、材質(zhì)多樣。幾乎可以應(yīng)用于所有液體和氣體介質(zhì)的密封場(chǎng)合。正確設(shè)計(jì)選用O型圈是保證液壓氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)與元件正?？煽抗ぷ鞯年P(guān)鍵環(huán)節(jié)。

　　1  O型圈的密封工作原理

　　1.1 O型圈的規(guī)格表示方法為：內(nèi)徑*線(xiàn)徑(即ID*W)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，在密封按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，像這種借介質(zhì)本身來(lái)改變O形圈接觸狀態(tài)使之實(shí)現(xiàn)密封的過(guò)程，稱(chēng)為“自封作用”.

　　2密封失效形式及其原因分析

　　2.1失效形式：永久壓縮變形

　　原因分析：溝情設(shè)計(jì)不合理，壓縮率過(guò)大或者選材不合理，材質(zhì)本身永久變形率過(guò)高。

　　2.2失效形式：表面裂紋或溶脹

　　原因分析：產(chǎn)品選材不合理，沒(méi)有考虎到產(chǎn)品材料由于熱腐蝕或者化學(xué)介質(zhì)腐蝕等因索對(duì)產(chǎn)品材質(zhì)引起的變形。

　　2.3失效形式：密封件磨損/劃傷/卷曲

　　原因分析：安裝造成，O型圈接入面或者工作面表面處理不好，租糙度過(guò)大，未沒(méi)倒角或者潤(rùn)滑不足。

　　2.4失效形式：密封件擠出

　　原因分析：溝槽設(shè)計(jì)不合理，配合面間隱過(guò)大，或由于使用壓力過(guò)高，未沒(méi)擋圈。

　　2.5失效形式：密封件表面呈現(xiàn)氣泡，凹坑，疤痕

　　原因分析：壓力變化太快，產(chǎn)生壓力爆破，材料的硬度和彈性過(guò)低，壓力很大時(shí)材料吸收介質(zhì)內(nèi)的氣體，當(dāng)壓力突

　　然減少時(shí)，材料所吸收的氣體快速逃出，造成密封表皮爆破。

　　3.0型圈的使用工況范圍

　　工作壓力：0至70Mpa (高壓時(shí)可選取高硬度材質(zhì)并加配擋圈)速度：Z大往復(fù)速度可達(dá)0.5m/s.Z大旋轉(zhuǎn)速度可達(dá)2.0m/s使用溫度：-60C至320C (根據(jù)不同的使用溫度范圍可選取相應(yīng)的耐溫材質(zhì)或調(diào)整材質(zhì)配方)

　　工作介質(zhì)：各種潤(rùn)滑油、液體及氣體(腐蝕性液體或者氣體需根據(jù)其特性選取相對(duì)應(yīng)有耐性的介質(zhì)或者調(diào)整材質(zhì)配方)密封溝槽及O型圈規(guī)格的設(shè)計(jì)要素為保證O型圈的密封效果和使用壽命。在設(shè)計(jì)選取O型圈或使用O型圈的過(guò)程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

　　4.壓縮永久變形的設(shè)定

　　4.1周長(zhǎng)拉伸量與壓縮量的設(shè)定

　　將O型圈安裝在溝槽內(nèi)時(shí)，要受到拉伸或者壓縮。弱拉伸和壓縮數(shù)值過(guò)大，將導(dǎo)致O型圈藏面過(guò)度增大或者減小，因?yàn)槔?96相對(duì)應(yīng)的會(huì)使截面直徑W減小約0.5%。對(duì)于孔用密封，O型圈Z好處于拉伸狀態(tài)，Z大允許拉伸量為6%;對(duì)于軸用密封，O型圈Z好廷其周長(zhǎng)方向受壓縮，Z大允許周長(zhǎng)壓縮量為3%

　　4.2 O型圈常用材質(zhì)及硬度的選定

　　(1)常用材質(zhì)及其基本性能。丁睛橡膠(NBR)耐溫范圍：-40~120C性能特點(diǎn)：具良好的耐油、耐熱、耐磨、抗溶劑及抗高壓油的特性。但不適合用于G性溶劑之中，如酮類(lèi)、臭氧、硝基烴和氯仿等。主要應(yīng)用領(lǐng)域：常用于制作燃油箱、潤(rùn)滑油箱以及在石油系液壓油、汽油、水、硅潤(rùn)滑脂、硅油、二酣系潤(rùn)滑油、甘醇系液壓油等流體介質(zhì)中使用。

　　硅橡膠(SIL). 耐溫范圍：-55- 250C.性能特點(diǎn)：具有G佳的耐熱、耐寒、耐臭氧、耐大氣老化。有根好的電絕緣性能?？估?qiáng)度和耐磨性較一股橡膠差且不具耐油性。主要應(yīng)用領(lǐng)域：常用于J用電器行業(yè)所使用的密封件或橡膠零件，食品機(jī)械行業(yè)的密封件，或與人體有按觸的各式用品上的密封件等。

　　三元乙內(nèi)橡膠(EPDM)。 耐溫范圍：-50~150C.性能特點(diǎn)：耐候性、耐老化性、耐臭氧性、化學(xué)穩(wěn)定性均非常優(yōu)秀，可耐氟利昂及多種制冷劑。主要應(yīng)用領(lǐng)域：常用于高溫水蒸汽環(huán)境之密封件：衛(wèi)浴設(shè)備密封件或零件：以及冰箱及制冷設(shè)備密封件等。

　　氟橡膠(FKM).耐溫范圍：-20~-220C. 性能特點(diǎn)：G好的耐高溫性?xún)?yōu)能，并有G佳的耐化學(xué)性、耐大部分油及溶劑(酮、酯類(lèi)除外)。耐寒性則較不良。主要應(yīng)用領(lǐng)域：常用于耐高溫、耐化學(xué)腐蝕、耐油的工作環(huán)境中，在冶金、化工、汽車(chē)、電力等行業(yè)用途廣泛

　　(2)材質(zhì)便度的選定。O型圈材質(zhì)的硬度是評(píng)定其材質(zhì)密度和承壓能力的重要拍標(biāo)。O型圈的硬度決定了O 型圈的Z大承壓能力和溝槽的Z大擠出間隙。隨著材質(zhì)硬度的增加，其對(duì)應(yīng)的承壓能力會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。但是其彈性和拉伸性能會(huì)存在相應(yīng)的減弱。設(shè)計(jì)O型圈時(shí)可跟據(jù)自身使用需求來(lái)選擇適合的硬度。橡膠硬度單位一般選用邵氏A型(Shore A)表示。橡膠O型圈的硬度取值范圍一般為邵氏A 30-90. 由于邵氏A70硬度的材質(zhì)都能滿(mǎn)足大部分的使用條件，邵氏A70的橡膠硬度一般定為O型圈材質(zhì)的常規(guī)硬度。