1、O形圈基础知识作者 吴丹 时间 2011.4.16一、概述1.1 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.既可做静密封也可做动密封。h.尺寸和沟槽已被标准化，选用和外购方便。其缺点是，在做动密封启动时，摩擦阻力较大，约为动摩擦力的 3 4倍，在高压下易被挤入间隙。1.2 表示方法1 GB/T
2、3452.1-1982的表示方法内径 d1 线径 d2比如：1） O形圈 20 2.4 GB3452.1-8220 代表 O形圈内径为 20mm2.4 代表 O形圈的截面直径是 2.4mmGB3452.1 代表的是标准号，82 代表的是标准公布年代。2） 24002000 GB3452.1-822400 代表 O形 圈的截面直径是 2.4mm0200 代表 O形 圈内径为 20mm1.2 表示方法2 GB/T3452.1-2005的表示方法比如 （ 1） O形圈 7.51.8G GB/T3452.1 ， 7.5 内径 1.8 断面直径 G 系列 （ G 通用 O形圈 )（ A 宇航用 O形圈）
3、（ 2） A 0075G GB/T3452.1AO 形圈线径 1.80mm BO 形圈线径 2.65mmCO 形圈线径 3.55mm DO 形圈线径 5.30mmEO 形圈线径 7.30mm二、 O形圈密封 工作状态2.1 静密封用 O形圈的作用O型密封圈是一种挤压型密封，挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。像这种借介质本身来改变 O形圈接触状态使之实现密封的过程，称为 “ 自封作用 ” 。 O形圈预密封2.1 静密封用 O形圈的作用自密封作用：由于预密封作用， O形圈与被密封光滑面和沟槽底面
4、紧密接触。这样当流体通过间隙进入沟槽时只能对 O形圈的一侧面起作用。当流体压力较大时，把 O形圈推向沟槽另一侧面而挤压成 D形，并把压力传递给接触给接触面。O形圈的自封是有限的，当内压过高时，会出现 O形圈的 “ 胶料挤出 ” 现象。即密封部位因有间隙存在，受高压作用的 O形圈在间隙处会产生应力集中，当应力达到 O形圈的料胶不能承受时，料胶就会被挤出来，此时虽然 O形圈还能暂时维持密封，但实际已损坏。因此要严格选型。2.2 动密封用 O形圈的作用O形圈在动密封中，其预密封效果和自密封作用与静密封一样。但由于杆运动时很容易将流体带到 O形圈和杆之间，因此情况比较复杂。工作中，假设 O形圈左侧作用
5、着介质压力 P1（ 如图 a），若将 O形圈与杆接触部位放大（ 图 b），其接触表面实际是凹凸不平的，并非每一点都与金属表面接触。由于自封作用， O形圈对杆产生的接触压力大于 P1而得到密封。但当杆开始向右移动时附着在杆上的介质被带到楔形狭缝（ 图 c）。由于流体动压效应这部分介质的压力比P1大。当它大于 O形圈对杆的接触力时，介质便挤入 O形圈的第一个凹槽处（ 图 d），杆继续向右移动时介质不断地进入下一个凹槽，介质便沿着杆运动的方向泄露。当杆向左运动时，由于赶运动方向与杆压力方向相反，故不易泄露。泄漏量是随着介质的粘度和杆的运动速度提高而增大的，还与 O形圈的尺寸、工作压力等密切相关。a
6、压力作用于 O形圈一侧b 接触部位放大图c 油被带到楔形狭缝d 油被挤入 O形圈第一凹槽往复运动中橡胶 O形圈的泄露back2.3 O形圈的密封形式1 按密封件与被密封装置的相对运动状态可以分为：静密封、 往复动密封、转动密封和开关密封。2 按 O形圈在矩形沟槽中压缩密封配合的压缩量大小（松紧程度）可分为：压紧、套紧、液动、气动和转动 5种基本密封配合，以及在端面倒角槽中挤紧密封配合。此外还有滑动密封和浮动密封两种特殊密封方法。3 按被密封件的结构可分为：端面密封即轴向密封、角密封（孔端面倒角槽密封、轴端面倒角槽密封）、圆柱密封即径向密封（圆柱内径密封 （活塞杆密封） 、圆柱外径密封 （活塞密封） ）、圆锥面密封和球面密封。三、 O形圈的设计应用3.1 O形圈的使用参数 3.1.1 压缩率压缩率 W通常用下式表示： W=（ d2-h） /d2 100%式中 d2 -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。
