O形密封圈型式、沟槽设计及选用原则

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O形密封圈是密封元件中应用得最早、最多、最普遍，简称O形圈或Oring。

O形密封圈结构示意

d1—O形密封圈的内径；

d2—O形密封圈的截面直径；

O形密封圈有以下几个优点：

1）密封部位结构简单，安转部位紧凑，重量较轻；

2）具有自密封作用，单个密封圈便能完成密封；

3）密封性能好，用于静密封时几乎能做到“零泄漏”；

4）运动摩擦阻力小，对于压力交变的场合也能适用；

5）尺寸和沟槽标准化，成本低，便于使用与外观。

O形密封圈的密封机理

通过比较O形圈与平面密封圈来说明O形圈的密封机理。

平面密封圈工作应力分布

O形圈初始应力（左）和O形圈接触应力（右）

O形密封圈材料

O形密封圈材料选择，主要考虑以下几个方面：

1）O形密封圈的工作状态 这是指O形密封圈用于静密封还是用于

动密封,是滑动还是转动。

3）工作介质的情况 工作介质是液体还是气体,并考虑其物理和化学特性。

4）工作压力 压力大小,波动幅度和频率以及瞬时出现的最大压力等。

5）工作温度 包括瞬时出现的温度以及热冷交变的温度。

O形密封圈材料的使用范围

O形密封圈硬度级别

O形密封圈沟槽设计

O形密封圈的沟槽设计包括确定槽的形状、尺寸、精度和表面粗糙度等。如果是动密封，好需要确认部件相对运动的间隙。

沟槽外形设计原则有以下几点：

1）制造加工容易；

2）尺寸合理，保证配合精度；

3）便于后续维护更换。

径向密封多应用于运动的场合。比如活塞密封、活塞杆密封、挡圈密封等。

活塞密封

活塞杆密封

单挡圈密封

双挡圈密封

轴端密封

O形密封圈沟槽设计需要考虑槽宽及槽深。

槽宽的设计主要考虑以下三个方面：

1）槽宽必须大于O形密封圈压缩变形后的最大直径。

O形密封圈压缩截面

截面压缩率表示为：

X=(d₂—t)/d₂*100%

d₂—O形密封圈自由状态下的截面直径；

t—O形密封圈与密封表面的距离，即O形密封圈压缩后的截面高度；

注：O形密封圈正常安装后t=h。

槽口即槽底圆角设计

挡圈的设置

现在O形密封圈已经标准化，设计过程中，可以直接选用常规通用型的密封圈。

标准O形密封圈沟槽尺寸

径向密封的沟槽尺寸mm

轴向密封沟槽尺寸mm