上海依森橡塑分享：O型密封圈如何設(shè)計？

O形橡膠密封圈是一種斷面形狀為圓形的密封元件，它廣泛用于多種機(jī)械設(shè)備中，在一定溫度、壓力及不同的液體或氣體介質(zhì)中起到密封作用。

一、O形橡膠密封圈優(yōu)缺點(diǎn)

與其它密封圈相比，具有如下的優(yōu)越性能：

1、密封部位結(jié)構(gòu)簡單，安裝緊湊，而且重量較輕；

2、有自密封作用，往往只用一個密封件便能完成密封效果；

3、密封性能好，用作固定密封時幾乎沒有泄漏，用作運(yùn)動密封時，只在速度較高時才有些泄漏；

4、運(yùn)動摩擦阻力很小，對于壓力交變的場合也能適應(yīng)；

5、尺寸和溝槽已標(biāo)準(zhǔn)化，成本低，產(chǎn)品易得，便于使用和外購；

與其它密封圈相比，也存在下列三個問題：

1、起動時的摩擦阻力大；

2、用作氣動裝置的密封時，必須加潤滑油，防止磨損；

3、對偶合配件，如運(yùn)動面、溝槽、間隙等的加工尺寸及精度要求很嚴(yán)；

二、O形密封圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

因?yàn)镺形橡膠密封圈是安裝在各種溝槽中使用，現(xiàn)將安裝溝槽情況列于表4-1-3。

三、設(shè)計要求

1、壓力與密封間隙

O形橡膠密封圈一般是由壓縮所產(chǎn)生的回彈來進(jìn)行密封的，但隨著壓力的增加，其被擠入密封間隙而產(chǎn)生形狀變化，如圖4-1所示。

為了使O形橡膠密封圈具有良好的密封作用和延長使用壽命，必須使O形橡膠密封圈的安裝溝槽和密封部位的間隙設(shè)計恰當(dāng)，當(dāng)間隙過大時O形橡膠密封圈在油壓的作用下擠入間隙，造成損傷，從而引起漏損。當(dāng)工作壓力小于9.8MPa時一般不設(shè)計擋圈,當(dāng)壓力大于9.8MPa時O形橡膠密封圈承壓面易被擠出，應(yīng)加擋圈；若單向受壓，在承壓面設(shè)置一個擋圈，若是雙向受壓則要設(shè)置二個擋圈，如圖4-2所示。

2、O形橡膠密封圈的硬度與溝槽最大間隙及工作壓力關(guān)系

密封間隙的大小與壓力等級、橡膠硬度及O形橡膠密封圈斷面的直徑等有關(guān)，詳見下表：

(1) O型圈橡膠材料的硬度與工作壓力的關(guān)系

在橡膠材料標(biāo)準(zhǔn)中，以硬度和壓縮永久變形兩項(xiàng)性能最為主重。選擇壓縮變形較小的橡膠材料對密封性能是有利的，而硬度對于O形橡膠密封圈耐壓和抗擠又是至關(guān)重要的。根據(jù)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，橡膠在規(guī)定溫度下的壓縮永久變形最大不超過50%。而橡膠的硬度與密封工作壓力密切相關(guān)，壓力越高，硬度也是越高；參見表4-1-11

注：旋轉(zhuǎn)運(yùn)動工作壓力一般不超過0.4 Mpa,硬度選擇在(70±5)度;超出0.4 Mpa則按特殊密封裝置設(shè)計。

(2) 溝槽的光潔度要求

溝槽的光潔度、溝槽接觸表面的粗糙度對密封效果和耐久性有很大影響。

(3) 溝槽與壓縮量

固定密封用O形橡膠密封圈的壓縮率，一般情況下選用15～25% ，(此數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù))，運(yùn)動密封如往復(fù)運(yùn)動情況下壓縮率選用10～12%，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動下一般取3～5%的壓縮率，常用O形橡膠密封圈壓縮量與溝槽尺寸