O型圈密封知識(shí)全

1、（一）O型圈的概述與密封原理日期：2007-4-16查看：577O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。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。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)拉伸量日期：2007-4-16查看：737。型密封圈是典型的

2、擠壓型密封。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(duì)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W1常用下式表示：W=（doh）Zd0X100%式中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。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

3、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。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。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。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。上述不同

4、形式的靜密封，密封介質(zhì)對(duì)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(duì)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%2019-8-52 .對(duì)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

5、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(duì)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do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：a=（d+d0）/（d1+d0）式中d軸徑（mr）i；d1-O形圈內(nèi)徑（mr）i。拉伸量的取值范圍為1%-5%如表名&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密封形式密封介質(zhì)拉伸里a（

6、%壓縮率w（%J靜密、封液壓油1.031.041525空氣<1.011525往復(fù)運(yùn)動(dòng)液壓油1.021217空氣<1.011217旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)液壓油0.95138各種o形圈橡膠材料的硬度與工作壓力的關(guān)系硬度（邵氏A）/度50±560±570±580±590±5工作壓力箭密封/Mpaw0.51102050工作壓力（往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往復(fù)速度00.2m/s）/Mpa0.5181624注：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(shè)計(jì)。日本JISB24061991推薦的O形圈密封的最大間

7、隙/mm工作壓力/MPa硬度（邵氏A）/度<0.44.06.36.310101616257010.350.300.150.070.03900.650.600.500.300.17美國SAEJ120A1968推薦的O形圈的最大封間隙值/mm硬度（邵氏A）/度工作壓力/MPa70809000.2540.2540.254-1.720.2540.2540.2543.450.2030.2540.2546.890.1270.2030.25410.340.0760.1270.20313.790.1020.12720.680.0760.10234.470.0762019-8-5O形圈的截面直徑和軸的轉(zhuǎn)速

8、關(guān)系轉(zhuǎn)速/m/sO形圈截而直徑/mm轉(zhuǎn)速/m/sO形圈截而直徑/mm2.033.537.621.78口3.052.621NBR膠料硬度與耐壓能力之間的關(guān)系硬度（邵氏A）/度拉伸強(qiáng)度/MPa伸長率/%適用壓力范圍/MPa80224002852730620902512050（四）密封溝槽的形狀安裝O形圈的各種溝槽形狀溝槽形狀名稱應(yīng)用矩形溝槽這是一種既適于運(yùn)動(dòng)密封，也適于固定密封的常用的溝槽形式。V形溝槽只適用于固定密封。若用作運(yùn)動(dòng)密封，則磨擦阻力很大，易擠進(jìn)間隙，造成損傷。平圓形溝槽可用于旋轉(zhuǎn)密封，但一般不用。燕尾形溝槽（梯形溝槽）用于磨擦力要求很低有場(chǎng)合。因溝槽加工費(fèi)高，般小米用。三角形溝槽推薦

9、用于固定密封的場(chǎng)合。O形橡膠密封溝槽各配合偶件的表面光潔度表面應(yīng)用場(chǎng)合壓力狀況表面光潔度溝槽的底卸和側(cè)面密態(tài)密封動(dòng)態(tài)密封非父父和無脈沖交父或脈沖非交變和無脈沖R3.2pmR1.6pm配合表面密態(tài)密封非父父和無脈沖R1.6pm交父或脈沖R0.8m動(dòng)態(tài)密封R0.4pm注：溝槽的光潔度、溝槽接觸的表面粗糙度對(duì)密封效果和耐久性有很大的影響（五）配合溝槽與密封圈尺寸參數(shù)日期：2007-4-16查看：585密封用溝槽尺寸及壓縮量O形圈斷面尺寸公差1.9±0.082.4±0.083.1±0.103.5±0.105.7±0.158.6±0.16軸向固

10、定密封壓縮里0.600.400.700.500.850.550.900.651.30.91.61.0溝槽尺寸a1.31.51.71.92.252.552.602.854.404.807.002.60b2.53.24.24.77.511.2FK0.40.70.8運(yùn)動(dòng)用壓縮里0.470.280.470.270.540.300.600.320.850.451.060.682019-8-5溝槽尺寸a1.431.621.932.132.652.802.903.184.855.257.547.92b不加擋圈2.53.24.24.77.511.2加一個(gè)擋圈3.94.45.26.09.013.2加二個(gè)擋圈5.

11、46.07.07.811.517.2FK0.40.70.8注：a表示溝槽的高度；b表示溝槽的寬度；R表示溝槽的倒角處（六）O型圈的使用安裝與泄漏i'I日期：2007-4-16查看：8325.1O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(duì)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。總的來說，采用擋圈會(huì)增大密封裝置的摩擦力，而楔

12、型擋圈對(duì)減小這種摩擦力具有十分重要的意義。對(duì)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形橡膠密圈的橡膠硬度與溝槽最大間隙及工作壓力關(guān)系工作壓力，MPa<3.5-3.57.07.010.310.313.713.720.6最大間隙（C）硬度（邵氏A）700.200.1250.0750.050.02最大間隙（C）硬度（邵氏A）800.350.300.250.200.125O形橡膠密封圈在不同壓力下擠入間隙的情況5.2O型圈的安裝O型圈的安裝質(zhì)量對(duì)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

13、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(duì)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15o30o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-140oO形橡膠密封圈泄漏原因及改進(jìn)意見常見疵病產(chǎn)生原因改進(jìn)意見泄漏1、安裝時(shí)損壞即配偶件的棱角過孔時(shí)劃傷；2、壓縮里過??；1、安裝時(shí)將殼體的端部加工為倒角，以保證安裝時(shí)O形橡膠密封圈/、受剪切而損壞；2、適當(dāng)?shù)脑黾訅嚎s量；2019-8-5大

14、泄漏1、 O形橡膠密封圈失去彈性；2、 O形橡膠密封圈表面遭受嚴(yán)重磨擦損壞；3、 O形橡膠密封圈過度收縮；4、 O形橡膠密封圈受密封介質(zhì)腐蝕、溶脹；5、 間隙值過大，O形橡膠密封圈被擠出；6、 O形橡膠密封圈斷面宜徑單邊粗細(xì)不一致，造成運(yùn)動(dòng)時(shí)扭曲破壞；1、 提高O形橡膠密封圈材料性能，延長使用使用壽命；2、 適當(dāng)提高O形橡膠密封圈膠料硬度，減少磨擦系數(shù)；3、 動(dòng)態(tài)使用時(shí)，O形橡膠密封圈內(nèi)徑應(yīng)比軸徑梢人；4、 提高O形橡膠密封圈膠料的耐油性；5、 減小間隙值6、 加強(qiáng)O形橡膠密封圈模型的尺寸控制和產(chǎn)品檢驗(yàn)；O形橡膠管封圈早期損壞1、 O形橡膠密封圈過度拉伸，過早發(fā)生斷裂2、 安裝時(shí)損壞3、 壓縮

15、量過大，嚴(yán)重磨擦或剪切4、 選用O形橡膠密封圈或溝槽尺寸不妥1、 動(dòng)態(tài)使用時(shí)，O形橡膠密封圈內(nèi)徑應(yīng)比軸徑梢人；2、 安裝時(shí)才用金屬導(dǎo)套3、 減小壓縮里；4、 正確選用O形橡膠密封圈和溝槽的配合低溫泄漏O形橡膠密封圈在低溫下失去彈性提高O形橡膠密封圈膠料的耐寒性過度磨擦1、 壓縮里過大；2、 O形橡膠密封圈溢出或耐油差，過度溶脹；1、 減少壓縮量或矯正溝槽尺寸提高金屬表面的光潔度2、 采用擋圈防止O形橡膠密封圈溢出或提高O形橡膠密封圈材料的耐油性；（七）膠料物理機(jī)械性能日期：2007-4-16查看：488O形橡膠密封圈膠料物理機(jī)械性能性能A組B組硬度（邵氏A）60±570±5

16、80±588+5-460±570±580±588+5-4拉伸強(qiáng)度,MPa扯斷伸長率，唳>I193001122011150101009300112201115010100壓縮永久變形，豚100cX24h125cX24h35一35一35一35一一40一40一40一40執(zhí)空氣老化試驗(yàn)硬度變化：100cX24h0125cX24h0+10一+10一+10一+10一一+10一+10一+10一+10拉伸強(qiáng)度變化率，100cX24h125cX24h-15一-15一-20一-20一一-15一-15一-20一-20扯斷彳時(shí)長變化率，100cX24h125cX24h。胸

17、-35一-35一-35一-35一一-40一-35一-35一-40耐液1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)油-3,+7-3,+7-3,+7-3,+7一一一一體試(100CX24h)-7,+6-7,+6-7,+6-7,+6一一一2019-8-5驗(yàn)硬度變化體積變化率，%3號(hào)標(biāo)準(zhǔn)油(100CX24h)硬度變化體積變化率，%-10,00,+15-10,00,+15-10,00,+15-10,00,+15一一一一一一一一1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)油(125CX24h)硬度變化體積變化率，%一一一一一一一一-5,+10-8,+6-5,+10-8,+6-5,+10-8,+6-5,+10-8,+63號(hào)標(biāo)準(zhǔn)油(125C義24h)硬度變化體積變化率，%一一一一一一一一-15,00,+20-15,00,+20-15,00