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。

e.体积小，重量轻，成本低。

b.单圈就可对两个方向起密封作用。 f.密封部位结构简单，拆装方便 c.对油液、温度和压力的适应性好。 g.既可做静密封也可做动密封。 d.动摩擦阻力小。 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/T3452.1-1982的表示方法内径d1× 线径d2 比如： 1)O形圈 20 × 2.4 GB3452.1-82 20 代表O形圈内径为20mm 2.4 代表O形圈的截面直径是2.4mm GB3452.1 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2.4mm 0200 代表O形圈内径为20mm

1.2 表示方法2 GB/T3452.1-2005的表示方法比如(1) O形圈 7.5×1.8G 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)

(2)A 0×0×7×5×G GB/T3452.1 A—O形圈线径1.80mm C—O形圈线径3.55mm E—O形圈线径7.30mm B—O形圈线径2.65mm D—O形圈线径5.30mm

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形圈的作用用，O形圈与被密封光滑面和沟槽 底面紧密接触。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P 3m ax P3 ma x

自密封作用：由于预密封作

P P

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。

P

P

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。

往复运动中橡胶O形圈的泄露

a 压力作用于O形圈一侧

c 油被带到楔形狭缝

b 接触部位放大图

d 油被挤入O形圈第一凹槽

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2.3 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。

3.1.1 压缩率O型密封圈压缩率W的选择应考虑使用条件，静密封或动密封；静密封又可 分为径向密封与轴向密封；径向密封的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封的泄漏间 隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压 和受外压两种情况，内压增加的拉伸，外压降低O形圈的初始拉伸。上述不同形 式的静密封，密封介质对O形圈的作用方向是不同的，所以预压力设计也不同。 对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。

1.静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=10%~15%;平面静密封装置取W=15%~30%。 2.对于动密封而言，可 …… 此处隐藏：3373字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……