O型圈基础知识牛中华

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1、O形圈基础知识2型圈概述型圈概述O O型圈是一种界面形状为圆形的型圈是一种界面形状为圆形的橡胶橡胶圈，是液压气动中应用最广泛的密封件圈，是液压气动中应用最广泛的密封件3型圈密封压缩变形率选择型圈密封压缩变形率选择 理论上理论上0 0压缩也可实现密封，实际是不可能的。压缩也可实现密封，实际是不可能的。 偏心偏心 工作载荷下，工作载荷下，O O型圈拉伸，变细，就可能泄漏型圈拉伸，变细，就可能泄漏 低温低温 橡胶收缩，变细，可能泄漏（低温会造成橡胶加速老化，失去补偿能力）橡胶收缩，变细，可能泄漏（低温会造成橡胶加速老化，失去补偿能力）一般断面有一般断面有7%-30%7%-30%的压缩变形率，静密封取

2、大的压缩率（的压缩变形率，静密封取大的压缩率（15%-30%15%-30%），动密封取小的压缩率（），动密封取小的压缩率（9-25%9-25%）偏心偏心4型圈受内压、外压选择型圈受内压、外压选择 受内压受内压 O O型圈外径与沟槽外径相同型圈外径与沟槽外径相同 受外压受外压 O O型圈内径与沟槽内径相同型圈内径与沟槽内径相同 防止出现在工作压力下出现防止出现在工作压力下出现O O型圈直径变小。型圈直径变小。将将 O O 形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致O O形圈截面过度增大或形圈截面过度增大

3、或减小，因为拉伸减小，因为拉伸1%1%相应地使截面直径相应地使截面直径W W 减小约减小约0.5%0.5%。对于孔用（内压）密封，。对于孔用（内压）密封，O O形圈最好处于拉伸状态，形圈最好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为最大允许拉伸量为6%6%；对于轴用（内压）密封，；对于轴用（内压）密封，O O 形圈最好延其周长方向受压缩，最大允许周长压缩量为形圈最好延其周长方向受压缩，最大允许周长压缩量为3%3%。受内压受内压受外压受外压5型圈材料特性排序型圈材料特性排序6型圈材料耐温性型圈材料耐温性7型圈设计原则型圈设计原则通则：通则：O O型圈密封是挤压式密封，设计主要内容为型圈密封是挤压式密封，设计

4、主要内容为O O型圈的压缩和拉伸。型圈的压缩和拉伸。O O型圈直径型圈直径压缩压缩和和拉伸拉伸。 a a，压缩量过小：泄漏，压缩量过小：泄漏 b b，压缩量过大：应力松弛引起泄漏，压缩量过大：应力松弛引起泄漏 c c，拉伸量过大：界面直径减少太大而引起泄漏，拉伸量过大：界面直径减少太大而引起泄漏4.0 4.0 压缩率设计：压缩率设计： W%=(dW%=(d0 0-h)/d-h)/d0 0。 a a，有足够的密封接触面积，有足够的密封接触面积 b b，避免永久变形，避免永久变形 c c，摩擦力尽量小，摩擦力尽量小 圆柱静密封：圆柱静密封：10%-15%10%-15%，平面静密封：，平面静密封：1

5、5%-30%15%-30%。 往复运动密封：往复运动密封：10%-15%10%-15%。 旋转动密封：内径比轴大旋转动密封：内径比轴大3%-5%3%-5%，外径压缩率为，外径压缩率为3%-8%3%-8%。 低摩擦用密封：一般为低摩擦用密封：一般为5%-8%5%-8%，考虑介质和温度引起的膨胀，考虑介质和温度引起的膨胀， 如超过如超过15%15%，重新选材。，重新选材。8型圈设计原则型圈设计原则拉伸率设计：拉伸率设计： W%=(dW%=(d0 0+d)/(d+d)/(d0 0+d+d1 1) )。 O O型圈装入轴中后，一般会有拉伸，如果无拉伸型圈装入轴中后，一般会有拉伸，如果无拉伸，装配时容易

6、脱出，如拉伸过大，会导致，装配时容易脱出，如拉伸过大，会导致O O型圈截面型圈截面积减少太多，出现泄漏。积减少太多，出现泄漏。 一般其拉伸量为一般其拉伸量为1%-5%1%-5%。9型圈设计原则型圈设计原则接触宽度设计：接触宽度设计： O O形圈装入密封沟槽后，其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及形圈装入密封沟槽后，其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与其与密封面密封面的接触宽度都和的接触宽度都和O O形圈的密封性能，其值过小会使密封性受形圈的密封性能，其值过小会使密封性受到影响到影响。 O O形圈变形后的宽度形圈变形后的宽度BoBo（mmmm）与）与O O形圈的压缩率形圈的压缩率W W和截面

7、直径和截面直径d do o有关有关，可用下式计算，可用下式计算 B Bo o= =（1/(1-W)-0.6W1/(1-W)-0.6W）d do o （W W取取10%40%10%40%） O O形圈与形圈与密封面密封面的接触面宽度的接触面宽度b b（mmmm）也取决于）也取决于W W和和d do o： b=( 4W2+0.34W+0.31)d b=( 4W2+0.34W+0.31)do o ( W ( W取取10%40%)10%40%) 一般情况，考虑到压力脉动和抽真空的需求，一般情况，考虑到压力脉动和抽真空的需求，BoBo应接近于槽宽，应接近于槽宽，对于气体介质的密封，对于气体介质的密封，B

8、oBo应比槽宽小应比槽宽小0.1-0.2mm0.1-0.2mm；对于液体介质的密封，；对于液体介质的密封， BoBo应比槽宽小应比槽宽小0.2-0.5mm0.2-0.5mm。 同时同时BoBo不应大于槽宽，否则承压后可能会减小密封不应大于槽宽，否则承压后可能会减小密封接触宽度接触宽度，同，同时减小密封接触应力而导致泄漏。时减小密封接触应力而导致泄漏。 有压力脉动时，槽宽过大会导致有压力脉动时，槽宽过大会导致O O型圈来回偏移，出现磨损；槽宽型圈来回偏移，出现磨损；槽宽过小会导致过小会导致O O型圈填满沟槽，导致阻力过大。型圈填满沟槽，导致阻力过大。bBo10型圈沟槽设计型圈沟槽设计型圈沟槽设计

9、：型圈沟槽设计： 槽体积比槽体积比O O型圈体积大型圈体积大15%15%左右。左右。 设计参数：形状，尺寸，精度，粗糙度，对于动密封，需要计算相对运动间隙。设计参数：形状，尺寸，精度，粗糙度，对于动密封，需要计算相对运动间隙。 原则：容易加工，尺寸合理，精度容易保证，拆装方便。原则：容易加工，尺寸合理，精度容易保证，拆装方便。 a a，有压缩，有压缩3%-30%3%-30%的压缩。的压缩。 b b，在介质中膨胀，温升膨胀。，在介质中膨胀，温升膨胀。 c c，太窄磨损，太宽滚动磨损。，太窄磨损，太宽滚动磨损。 11型圈沟槽设计型圈沟槽设计型圈沟槽槽口和槽底圆角设计：型圈沟槽槽口和槽底圆角设计：

10、槽口圆角：防止槽口圆角：防止O O型圈装配时出现割伤和刮伤。型圈装配时出现割伤和刮伤。R=0.1R=0.10.2 mm0.2 mm 过大，过小会出现什么情况？（挤出和割伤）过大，过小会出现什么情况？（挤出和割伤） 槽底圆角：防止出现应力集中，槽底圆角：防止出现应力集中， 动：动：R=0.1R=0.11.0 mm 1.0 mm ，静，静:R=d:R=d0 0/2 mm /2 mm ， O O型圈沟槽表面粗糙度设计：型圈沟槽表面粗糙度设计： 静密封：静密封：Ra=6.3Ra=6.33.23.2， 动密封：动密封：Ra=1.6 Ra=1.6 ， 旋转密封：轴凹槽：旋转密封：轴凹槽：Ra=0.4Ra=

11、0.4或更小。或更小。A A，采用什么样的工艺来加工沟槽比较好。，采用什么样的工艺来加工沟槽比较好。B B，沟槽的粗糙度过大或过小会出现什么问题，沟槽的粗糙度过大或过小会出现什么问题。 一、概述GB/T3452.1-19821.1 O形圈特点 O形圈是一种小截面的圆环形密封元件，常用截面是圆形。主要材料为合成橡胶，在液压工程中是用的最多、最普遍的一种密封件，主要做静密封及滑动密封用。与其他密封件比有如下特点： a.密封性好，寿命长。 b.单圈就可对两个方向起密封作用。 c.对油液、温度和压力的适应性好。 d.动摩擦阻力小。e.体积小，重量轻，成本低。f.密封部位结构简单，拆装方便g.既可做静密