O型圈的設計

① O型圈的尺寸

由國際標準(ISO 3601/1)、國家標準和組織標準等確定。有些國家將0形圈的尺寸系列分為P系列(運動用)、G系列(固定用)、V系列(真空用)和 ISO系列(一般工業用)四個系列。我國的O形圈內徑、截面直徑尺寸及公差由GB/T 34542.1 規定。

② 壓縮率

式中d0——O形圈在自由狀態下的截面直徑，mm；

h——O形圈槽底與被密封表面的距離，即0形圈壓縮后的截面高，mm。

在選取O形圈的壓縮率時，應從如下三個方面考慮：

a.要有足夠的密封接觸面積。

b.摩擦力或裝配阻力盡量小，

c.盡量避免永久變形。

靜密封一般取W=15%-30%;動密封取6%-20%；不宜過大，會容易產生永久變形，高溫中尤為嚴重；一般靜密封壓縮率大于動密封；

      此外，還要考慮介質和溫度引起的橡膠材料膨脹,，通常在給定的壓縮變形之外，允許的最大膨脹率為15% ,超過這一范圍說明材料選用不合適。
③ 溝槽設計

導入倒角

正確的的溝槽設計可以從一開始就消除可能的損傷和密封失效。由于 O形圈安裝時受擠壓，所以設計O型圈導入過程中接觸的零件時，必須要有規定的倒角和倒圓；

溝槽形狀

矩形溝槽是液壓、氣動使用O形圈最多的溝槽形狀這種溝槽的優點是加工容易.便于保證O形圈具有必要的壓縮量。

除矩形溝槽外，還有V形、半圓形、燕尾形和二角形等形式的溝槽。三角形溝槽式 密封裝置在英國、美國、日本等國家均有應用。密封溝槽既可開在軸上，也可開在孔 上；軸向密封的溝槽開在平面上.

溝槽截面積

溝槽尺寸可按體積計算，通常要求矩形溝槽的尺寸比0形圈的體積大15%左右。這是因為0形圈裝入溝槽后，承受3%?30%的壓縮，而橡膠材料總體積本身是不可因 壓縮而減少的，所以應有容納0形圈變形部分的空間。

O 形圈的截面面積至少應占矩形槽截面面積的 85%，槽寬必須大于O 形圈壓縮變形后的最大直徑。在許多場合下保證取槽寬為O 形圈截面直徑的 1.1~1.5 倍。當內壓很高時，就必須使用擋圈，這時槽寬也應相應加大。

表面粗糙度

密封溝槽的表面粗糙度，直接影響著O 形圈的密封性和溝槽的工藝性。靜密封用O 形圈工作過程中不運動，所以槽壁的粗糙度用Ra=6.3~3.2 μm，對于往復運動用O 形圈，因常在槽內滾動，槽壁與槽底的粗糙程度應到低一些，要求在Ra=1.60 μm 以下。旋轉運動用的O形圈一般在溝槽內是靜止的，要求軸的粗糙度Ra=0.40 μm 或者拋光。

 

間隙

間隙太小，制造、加工困難；間隙太大，O形圈會被擠入間隙而損壞。

一般內壓越大，間隙越小；O形圈材料硬度越大，間隙可放大。間隙的給定數值與 零件的制造精度有很大關系。

 

擋圈

擋圈的作用在于防止0形圈發生間隙咬傷現象，提高其使用壓力。裝有擋圈的0形圈在高壓作用下，首先向擋圈靠攏。隨著壓力的增加，0形圈與擋圈互相擠壓。O形 圈使用擋圈后，工作壓力可以大大提高。靜密封壓力能提高到200 -700MPa,動密封壓力也能提高到40MPa。擋圈還有助于0形圈保持良好潤滑。

如果單向受壓，則在承受側用一個擋圈；如果雙向受壓則用兩個擋圈。對于靜密封，內壓在32MPa以下不用擋圏，超過此值可考慮用擋圈。使用擋圈后會增加密封裝 置的摩擦阻力。

擋圈的材料有皮革、硬橡膠和聚四氟乙烯等，也有尼龍6和尼龍1010的。而以聚四氟乙烯擋圈最為常用。
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