O型圈
一、概述
特点
O型圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用的各种动、静密封场合。
密封机理
O型圈是一种自动双向作用的密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋予O型圈自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。
（加图片）
性能参数
1.静态密封
无挡圈时，高可达20MPA;有挡圈是高可达40MPA;用特殊挡圈时，高可达到200MPA。
2.动态密封
无挡圈时，高可达5MPA;有挡圈时，较高压力。
运动速度：大往复速度可达0.5m/s，大旋转速度可达2.0m/s。
温度范围：一般场合-30℃~+110℃；特殊橡胶-60℃~+300℃；旋转场合30℃~+80℃
适用介质：橡胶沃尔顶公司材料物性表
二、O型圈选择应考虑的因素
1.工作介质和工作条件
在具体现在O型圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还需综合考虑其密封处的压力、温度、连续工作时间，运行周期等工作条件。若用在旋转场合，须考虑由摩擦热引起的升温。不同的密封材料，其物理性能和化学性能都不一样，详见沃尔顶公司材料物性表及材料物性报告。
2.密封形式
按负载类型可以分为静密封和动密封；按密封用途可以分为孔用密封、轴用密封和旋转密封；按其安装形式可以分为径向安装和轴向安装。径向安装时，对于轴用密封，应使O型圈内径和被密封的轴直径间的偏差尽可能的偏小；对用孔用密封，应使其内径等于或略小于沟槽的底部直径。
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轴向安装轴时，要考虑压力方向。内部压力时，O型圈外径应比沟槽外径d3约大1~2%；外部压力时，应使O型圈内径比沟槽内径d4约小1~3%
（插图片）
三、影响密封性能的其他因素
1.O型圈的硬度
O型圈材料硬度是判定密封性能的重要指标之一。O型圈的硬度决定了O型圈的压缩量和沟槽大的挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈橡胶都能满足了大部分的使用条件，故如对密封材料不做特殊说明，一般提供邵氏A70的丁腈橡胶，如需提供其他硬度的密封材料予以注明硬度要求，若不了解硬度如何选择也可以直接联系沃尔顶公司。
2.O型圈的挤出间隙
大允许挤出间隙和系统压力、O型圈截面直径以及材料硬度有关。间隙公差越小越好，但由于配合件材料本身或者生产工艺等外部条件，配合件精度很难控制到最小值。通常，工作压力越高，大的挤出间隙取最小。如果间隙超过允许范围，就会导致O型圈被挤出、咬伤甚至损坏。具体详见下面表格：
（插入表格 第3页）
（插入图片 第4页）
对动密封当压力超过5Mpa时，建议使用挡圈
对静密封应用场合，配合为H7/g6
3.压缩永久变形
判定O型圈密封性能的另外一个指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下，作为弹性元件的O型圈，产生弹性变形，随着压力的增大，也会出现永久的塑性变形。压缩永久变形d可以由下式确定：
（插入公式）
其中：b0代表原始厚度（即截面直径）；b1代表压缩状态下的厚度；b2代表释放后的厚度。
通常，为防止出现永久的塑性变形，O型圈允许的大压缩量在静密封中约为30%，在动密封为20%
4.预压缩量
O型圈安装在沟槽里，为保证其密封性能，应预留一个初始压缩量。对于不同的应用场合，相对于不同截面直径的预压缩量也不同。
静密封：15%~30%
动密封（气压）：（加数值）
动密封（液压）：（加数值）
具体的可按照下图表选择：
（插入图 第4页）
5.拉伸与压缩
将O型圈安装在构槽内时,要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致O型圈截面过度增大或减小。因为拉伸1％相应地使截面直径W减小约0.5％。对于孔用密封，O型圈好处于拉伸状态，大允许拉伸量为6％；对于轴用密封，O型圈好延其周长方向受压缩，大允许周长压缩量为3％。
6.O型圈用作旋转轴密封
O型圈也可用作低速旋转运动及运行周期较短的旋转轴密封。当圆周速度低于0.5m/s时，O型圈选译可按正常设计标准，；当圆周速度大于0.5m/s时，须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈使其内径比起被它封的轴径约大2％，上述现象就可以避免。密封圈在沟槽中安装后，导致密封圈受到径向压宿，O型圈在沟槽中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。
7.安装时，压缩力跟初始压缩的程度和材料硬度有关。图示为每厘米密封周长上的单位压缩力和截面直径间的关系，用以估算安装O型圈时所需的总力大小。
（插入图 第5页）
四、O型圈安装设计
O型圈安装在沟槽内时。应允许它有一定的膨胀空间。通常，允许的膨胀率在静密封中约为15％，在动密封中约为8％。对于不同类型的沟槽，其适用范围也不相同，常用的沟槽形式有四种：
1.不同用途的设计
a三角沟槽
常用于法兰和端盖上的密封。其缺点是制造较困难，且供O型圈膨胀的空间非常小。
（插入图 第5页）
三角沟槽安装形式(单位：mm)
(插入表格 第6页）
b矩形沟槽
广泛应用于各种场合。在不需要使用挡圈时，亦可做成倾斜侧面()
