密封圈的两个参数

O型密封圈装配参数（一）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 静密封 密封介质 液压油 空气 液压油 空气 液压油 拉伸量α（%） 压缩率w（%） ～ < < ～１ 15～25 15～25 12～17 12～17 3～8 往复运动 旋转运动 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 工作压力静密封/Mpa ≤ 工作压力（往复运动，往复速度≤s）/Mpa 注：旋转运动工作压力一般不超过 Mpa,硬度选择在(70±5)度;超出 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 70 90 ～ ～10 10～16 16～25 1 8 16 24 50±5 60±5 1 70±5 10 80±5 20 90±5 50 1

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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 0

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

NBR胶料硬度与耐压能力之间的关系

硬度（邵氏A）/ 度 80 85 90 拉伸强度/ MPa 22 27 25 （四）密封沟槽的形状 安装O形圈的各种沟槽形状 伸长率/% 400 306 120 适用压力范围/ MPa 2 20 50 O形圈截面直径/mm 70 80 90 沟槽形状 名 称 矩形沟槽 应 用 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。 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。 V形沟槽 2

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半圆形沟槽 燕尾形沟槽（梯形沟槽） 三角形沟槽 可用于旋转密封，但一般不用。 用于磨擦力要求很低有场合。因沟槽加工费高，一般不采用。 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 非交变和无脉冲 交变或脉冲 非交变和无脉冲 非交变和无脉冲 交变或脉冲 μm μm μm μm μm 密态密封 沟槽的底面和侧面 动态密封 密态密封 动态密封 配合表面 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 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 压 缩 量 轴向固定密封 a 沟槽尺寸 b R≤ 压 缩 量 a 不加挡圈 沟 加一个挡运 动 用 槽 b 圈 尺 加二个挡寸 圈 R≤ ± ～ ～ ～ ～ ± ～ ～ ～ ～ ± ～ ～ ～ ～ ± ～ ～ ～ ～ ± ～ ～ ～ ～ ± ～ ～ ～ ～ 3

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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 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，当工作压力大于时，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型圈两侧各放一个挡圈。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，左方挡圈不与被密封表面接触，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十分重要的意义。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 日期：2007-4-16查看：832 工作压力，MPa 最大间隙（C） 硬度(邵氏A)70 最大间隙（C） 硬度(邵氏A)80 ≤ ～ ～ ～ ～ O形橡胶密封圈在不同压力下挤入间隙的情况 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、密封配合面必须严格清洗；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。当O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角形状，以防O型圈被划伤。坡口的斜角一般为a=120º～140º 4

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O形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见 常见疵病 产 生 原 因 改 进 意 见 1、 安装时损坏即配偶件的棱1、安装时将壳体的端部加工为倒角，角过孔时划伤； 以保证安装时O形橡胶密封圈不受剪泄 漏 切而损坏； 2、压缩量过小； 2、适当的增加压缩量； 1、 提高O形橡胶密封圈材料性能，1、 O形橡胶密封圈失去弹性； 延长使用使用寿命； 2、 O形橡胶密封圈表面遭受2、 适当提高O形橡胶密封圈胶料硬严重磨擦损坏； 度，减少磨擦系数； 3、 O形橡胶密封圈过度收缩； 3、 动态使用时，O形橡胶密封圈内大 泄 4、 O形橡胶密封圈受密封介径应比轴径稍大； 漏 质腐蚀、溶胀； 4、 提高O形橡胶密封圈胶料的耐油5、 间隙值过大，O形橡胶密性； 封圈被挤出； 5、 减小间隙值 6、 O形橡胶密封圈断面直径6、 加强O形橡胶密封圈模型的尺寸单边粗细不一致，造成运动时扭控制和产品检验； 曲破坏； 1、 O形橡胶密封圈过度拉伸，1、 动态使用时，O形橡胶密封圈内过早发生断裂 径应比轴径稍大； 2、 安装时损坏 2、 安装时才用金属导套 3、 压缩量过大，严重磨擦或3、 减小压缩量； 剪切 4、 正确选用O形橡胶密封圈和沟槽4、 选用O形橡胶密封圈或沟的配合 槽尺寸不妥 O形橡胶密封圈早期损坏 低温泄O形橡胶密封圈在低温下失去弹提高O形橡胶密封圈胶料的耐寒性 漏 性 1、 压缩量过大； 1、 减少压缩量或矫正沟槽尺寸提高金属表面的光洁度 过度磨 采用挡圈防止O形橡胶密封圈溢擦 2、 O形橡胶密封圈溢出或耐2、油差，过度溶胀； 出或提高O形橡胶密封圈材料的耐油性； （七）胶料物理机械性能 5

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O形橡胶密封圈胶料物理机械性能 日期：2007-4-16查看：488 性 能 硬度(邵氏A) 拉伸强度, MPa ≥ 扯断伸长率， % ≥ 压缩永久变形，% ≤ 100℃×24h 125℃×24h 硬度变化： 100℃×24h≤ 125℃×24h≤ 执 空 拉伸强度变化气 率，%≤ 老 100℃×24h 化 125℃×24h 试 验 扯断伸长变化率，%≤ 100℃×24h 125℃×24h 1号标准油（100℃×24h） 硬度变化 体积变化率，% A 组 B 组 60±5 70±5 80±5 88+5-4 60±5 70±5 80±5 88+5-4 9 300 35 － +10 － -15 － -35 － 11 11 10 9 11 11 10 100 － 40 － +10 － -20 220 150 100 300 220 150 35 － － － － 35 － － － － 35 － － － － － 40 － － 40 － － 40 － +10 +10 +10 +10 +10 +10 － － － -15 -20 -20 -15 -15 -20 － － － － -40 － － － － -35 -35 -35 -40 -35 -35 － － － － － － － － -3，+7 -3，+7 -3，+7 -3，+7 － -7，+6 -7，+6 -7，+6 -7，+6 － 耐 3号标准油 液 （100℃×24h） 体 -10，0 -10，0 -10，0 -10，0 － 硬度变化 试 0，+15 0，+15 0，+15 0，+15 － 体积变化率，% 验 1号标准油（125℃×24h） 硬度变化 体积变化率，% － － － － － － － -5，-5，-5，-5，+10 +10 +10 +10 － -8，+6 -8，+6 -8，+6 -8，+6 6

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3号标准油（125℃×24h） 硬度变化 体积变化率，% 脆性温度，℃≤ － － -40 － － － － － -15，0 -15，0 -15，0 -15，0 － 0，+20 0，+20 0，+20 0，+20 -30 -40 -40 -40 -30 -30 -30 （八）执行标准 日期：2007-4-16查看：532 标 准 美国标准AS 568 英国标准BS 1516 日本标准JIS B2401 国际标准ISO 3601/1 德国标准DIN 3771/1 中国标准GB O型橡胶截面直径 W 优先的米制尺寸 O型密封圈装配参数（二）压缩率

O型圈密封圈简称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。

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。

．压缩率

压缩率W通常用下式表示：

W=（d0-h）/d0 ×100%

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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。

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