O型圈密封知识大全（上）

O 型密封圈属于一种挤压型密封。挤压型密封的基本运作原理在于依靠密封件产生弹性形变，于密封接触面上形成接触压力。若接触压力大于被密封介质的内压，便不会出现泄漏情况；反之，就会发生泄漏。

（二）压缩率现拉伸量

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以及拉伸量乃是密封设计的核心内容，对于密封性能和使用寿命具备重要的意义。O 型密封圈能够拥有良好的密封效果，在很大程度上取决于 O 型圈尺寸和沟槽尺寸的精准匹配，从而形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。

压缩率 W 通常用下式表示：

W=（d0-h）/d0 ×100%

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看出，它们彼此之间存在矛盾。

压缩率大能够获取较大的接触压力，然而过大的压缩率毫无疑问会增大滑动摩擦力和导致永久变形。而压缩率过小，则有可能因为密封沟槽的同轴度误差以及 O 形圈误差不符合要求，使部分压缩量消失从而引发泄漏。所以，在选择 O 形圈的压缩率时，需要权衡各个方面的因素。一般来说，静密封的压缩率大于动密封，但是其极值应当小于 25%，不然压缩应力会明显松弛，将产生过大的永久变形，这种情况在高温工况中尤为严重。

O 型密封圈压缩率 W 的选取应当考量使用条件，是静密封还是动密封。静密封还能再细分为径向密封与轴向密封。径向密封（或者称作圆柱静密封）的泄漏间隙属于径向间隙，轴向密封（或者称作平面静密封）的泄漏间隙则是轴向间隙。轴向密封依据压力介质作用于 O 形圈的内径或者外径，又分为受内压和受外压这两种情形。内压会使 O 形圈增加拉伸，外压则会降低 O 形圈的初始拉伸。

上述各种不同形式的静密封，密封介质对于 O 形圈的作用方向是不一样的，因此预压力的设计也有所不同。对于动密封，还需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. 对于动密封来说，能够划分成三种状况：

往复运动通常选取 W 为 10%～15%。旋转运动密封在确定压缩率时一定要考虑焦耳热效应。一般来讲，旋转运动用的 O 形圈，其内径要比轴径大 3%-5%，外径的压缩率 W 为 3%-8%。

用于低摩擦运动的 O 型圈，为了降低摩擦阻力，通常都会选取较小的压缩率，即 W 为 5%-8%。此外，还需要考虑到由介质和温度所引发的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外，所允许的最大膨胀率是 15%。一旦超过这一范围，就表明材料选用不恰当，应当改用其他材料的 O 形圈，或者对给定的压缩变形率进行修正。

2.2  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选取范围：