O形圈的密封作用是通過其在一個(gè)設(shè)計(jì)合理的溝槽內(nèi)，徑向線徑d2的彈性變形獲得的。這就意味著圓形的橫切面受壓變?yōu)闄E圓形，從而封閉了密封或接觸表面之間以及溝槽底部的縫隙。由此產(chǎn)生的表面壓縮是獲得所需的密封效果的關(guān)鍵。O形圈線徑的變形程度主要取決于溝槽深度t。

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。

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(jiǎn)單，安裝部位緊湊，而且重量較輕。

②、有自密封作用，往往只用一個(gè)密封件便能完成密封效果。

③、密封性能好，用作固定密封時(shí)幾乎沒有泄漏，用作運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，只在速度較高時(shí)才有些泄漏。

④、運(yùn)動(dòng)摩擦阻力很小，對(duì)于壓力交變的場(chǎng)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(gòu)。

與其它密封圈相比，也存在下列三個(gè)問題：

①、起動(dòng)時(shí)的摩擦阻力大。

②、用作氣動(dòng)裝置的密封時(shí)，必須加潤(rùn)滑油，防止磨損。

③、對(duì)偶合配件，如運(yùn)動(dòng)面、溝槽、間隙等的加工尺寸及精度要求很嚴(yán)。

O形橡膠密封圈的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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。

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，其被擠入密封濁隙而產(chǎn)生形狀變化，如圖4-1

為了使O形橡膠密封圈具有良好的密封作用和延長(zhǎng)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(jì)恰當(dāng)，當(dāng)間隙過大時(shí)O形橡膠密封圈在油壓的作用下擠間隙，造成損傷，從而引起漏損。當(dāng)工作壓力小于9.8MPa時(shí)一般不設(shè)計(jì)擋圈,當(dāng)壓力大于9.8MPa時(shí)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(gè)擋圈，若是雙向受壓則要設(shè)置二個(gè)擋圈，如圖4-2

O形圈執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

O形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(jí)、橡膠硬度及O形橡膠密封圈斷面的直徑相關(guān)情況，見下表：

活塞桿密封中溝槽深度

缸孔密封時(shí)溝槽的深度

徑向密封溝槽的深度

一般徑向密封溝槽寬度; 見表4-1-5

不同截面O形橡膠密封圈軸向溝槽寬度和深度

軸向密封溝槽寬度和深度;軸向密封溝槽寬度和深度見表4-1-8

O形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(duì)密封性能是有利的，而硬度對(duì)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(guó)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(dòng)工作壓力一般不超過0.4MPa，硬度選擇在(70±5)度；超出0.4MPa則按特殊密封裝置設(shè)計(jì)。

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(duì)密封效果和耐久性有很大影響。

密封溝槽的各配合偶件表面光潔度

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(dòng)密封如往復(fù)運(yùn)動(dòng)情況下壓縮率選用10～12%，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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見表4-1-9。

O型圈是如何生產(chǎn)

1、模壓成型

原料是在上下模合并之前用手動(dòng)的方式加入模具中的，由于這個(gè)過程很耗時(shí)，所以這種工藝適合小批量和大尺寸的制造。

2、注射成型

原料自動(dòng)注射到多腔的模具中。此工藝特別適合大量的和小尺寸的制造。