O形圈設計知識大全

O形橡膠密封圈是一種斷面形狀為圓形的密封元件，它廣泛用于多種機械設備中，在一定溫度、壓力及不同的液體或氣體介質中起到密封作用。

與其它密封圈相比，具有如下的優(yōu)越性能：

①、密封部位結構簡單，安裝部位緊湊，而且重量較輕。

②、有自密封作用，往往只用一個密封件便能完成密封效果。

③、密封性能好，用作固定密封時幾乎沒有泄漏，用作運動密封時，只在速度較高時才有些泄漏。

④、運動摩擦阻力很小，對于壓力交變的場合也能適應。

⑤、尺寸和溝槽已標準化，成本低，產品易得，便于使用和外購。

與其它密封圈相比，也存在下列三個問題：

①、起動時的摩擦阻力大。

②、用作氣動裝置的密封時，必須加潤滑油，防止磨損。

③、對偶合配件，如運動面、溝槽、間隙等的加工尺寸及精度要求很嚴。

O形橡膠密封圈的結構設計原理

因為O形橡膠密封圈是安裝在各種溝槽中使用，現(xiàn)將安裝溝槽情況列于表4-1-3。

壓力與密封間隙

O形橡膠密封圈一般是由壓縮所產生的回彈來進行密封的，但隨著壓力的增加，其被擠入密封濁隙而產生形狀變化，如圖4-1

為了使O形橡膠密封圈具有良好的密封作用和延長使用壽命，必須使O形橡膠密封圈的安裝溝槽和密封部位的間隙設計恰當，當間隙過大時O形橡膠密封圈在油壓的作用下擠間隙，造成損傷，從而引起漏損。當工作壓力小于9.8MPa時一般不設計擋圈,當壓力大于9.8MPa時O形橡膠密封圈承壓面易被擠出，應加擋圈;若單向受壓，在承壓面設置一個擋圈，若是雙向受壓則要設置二個擋圈，如圖4-2

O形圈執(zhí)行標準

O形圈的硬度與溝槽最大間隙及工作壓力關系

密封間隙的大小與壓力等級、橡膠硬度及O形橡膠密封圈斷面的直徑相關情況，見下表：

活塞桿密封中溝槽深度

缸孔密封時溝槽的深度

徑向密封溝槽的深度

一般徑向密封溝槽寬度; 見表4-1-5

不同截面O形橡膠密封圈軸向溝槽寬度和深度

軸向密封溝槽寬度和深度;軸向密封溝槽寬度和深度見表4-1-8

O形圈橡膠材料的硬度與工作壓力的關系

在橡膠材料標準中，以硬度和壓縮永久變形兩項性能最為主重。選擇壓縮變形較小的橡膠材料對密封性能是有利的，而硬度對于O形橡膠密封圈耐壓和抗擠又是至關重要的。根據(jù)國內標準和實踐經驗，橡膠在規(guī)定溫度下的壓縮永久變形最大不超過50%。而橡膠的硬度與密封工作壓力密切相關，壓力越高，硬度也是越高;參見表4-1-11。

注：旋轉運動工作壓力一般不超過0.4MPa，硬度選擇在(70±5)度；超出0.4MPa則按特殊密封裝置設計。

溝槽的光潔度要求

溝槽的光潔度、溝槽接觸表面的粗糙度對密封效果和耐久性有很大影響。

密封溝槽的各配合偶件表面光潔度

溝槽與壓縮量

固定密封用O形橡膠密封圈的壓縮率，一般情況下選用15～25%(此數(shù)據(jù)經驗數(shù)據(jù))，運動密封如往復運動情況下壓縮率選用10～12%，旋轉運動下一般取3～5%的壓縮率，常用O形橡膠密封圈壓縮量與溝槽尺寸見表4-1-9。