一．概述
特点─O形密封圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用在各种动、静密封场合。
标准─大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准，其中美国标准（AS 568）、日本标
准（JIS B 2401）、国际标准（ISO 3601/1）较为通用。
■表1 O型圈标准一览表
密封机理
O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈
自身的初始密封能力。它随系统压力的提高而增大。
■性能参数
二．O形密封圈选择应考虑的因素
1、工作介质和工作条件
在具体选取O形圈材料时，首先要考虑与工作介质的相容性。还须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，须考虑由于摩
擦热引起的温升。不同的密封件材料，其物理性能和化学性能都不一样，见《常用橡
胶密封材料的主要特性及使用范围
2、密封形式
按负载类型可分为静密封和动密封；按密封用途可分为孔用密封、轴用密封和旋转轴密
封；按其安装形式又可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
形圈内径和被密封直径d2间的偏差尽可能地小；对于孔用密封，应使其内径等于或略小
于沟槽的直径d1。
轴向安装时，要考虑压力方向。内部压力时，O形圈外径应比沟槽外径d3约大1～2%；外
部压力时，应使O形圈内径比沟漕内径d4约小1～3%。
三．影响密封性能的其它因素
1、O形圈的硬度
O形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O形圈的硬度决定了O形圈的压缩量和沟
槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能满足大部分的使用条件，故如对密
封材料不作特殊说明，一般提供邵氏A70的丁腈橡胶。
2、挤出间隙
最大允许挤出间隙gmax和系统压力，O形圈截面直径以及材料硬度有关。通常，工作压
力越高，最大允许挤出间隙gmax取值越小。如果间隙g超过允许范围，就会导致O形圈挤
出甚至损坏。
3、压缩永久变形
评定O形圈密封性能的另一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形圈，产生弹性变形，随着压力增大，也会出现永久的塑性变形。压缩永久变
形d可由下式确定：
b0-b2
d=————-×100%
b0-b1
式中：b0-原始厚度（即截面直径W）
b1-压缩状态下的厚度
b2-释放后的厚度
通常，为防止出现永久的塑性变形，O形圈允许的最大压缩量在静密封中约为30%，在动
密封中约为20%。
■表2 最大允许挤出间隙gmax
※ 当压力超过5MPa时，建议使用挡圈。
※ 对静密封应用场合，推荐配合为H7/g6。
4、预压缩量
O形圈安装在沟槽里，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
，相对于截面直径W的预压缩量也不同。
通常，在静密封中约为15%-30%，而在动密封中约为9%-25%。具体可参照下述图表选择。
5、拉伸与压缩
将O形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致O形圈截
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形圈最
好处于拉伸状态，最大允许拉伸量为6%；对于轴用密封，O形圈最好延其周长方向受压缩，
最大允许周长压缩量为3%。
6、O形圈用作旋转轴密封
O形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
形圈选择可按正常设计标准；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密封的轴径约大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缩，O形圈圈在沟漕中形成微量波纹状，
从而改善了润滑条件。
7、安装压缩力
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形圈时所需的总力大小。
四、O形圈安装设计
O形圈安装在沟槽内时，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
三种：
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形圈膨胀的空间非常小。
■ 表I 三角沟槽安装形式（单位：mm）
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（<5°）。
※矩形沟槽尺寸见后8-9页。
C 梯形沟槽
仅推荐用于O形圈截面直径大于2.5mm的某些特殊场合。例如为保持O形圈的顶部安装，就可
以考虑做成梯形沟槽形式。
■ 表II 梯形沟槽安装形式（单位：mm）
2、局部结构设计
因为O形圈在安装时要受到挤压，为避免受损，必须将孔端或轴端加工成15°～20°的倒角
，且棱边要倒圆并去除毛刺。若O形圈安装时要穿过横向孔，在过渡孔处也须倒角或倒圆。
■ 表IV 倒角最小长度Cmin 单位：mm
倒角表面粗糙度：Rz≤4.0 μm Ra≤0.8μm
3、沟槽加工精度及表面要求
通常被密封表面和沟槽表面不允许存在小的沟槽，划痕、 凹坑、同心或螺旋状的加工痕迹。
对动配合，其表面要求比静配合更高。
■ 表III 表面光洁度
五、O形圈的安装
在进行O形圈安装时，须注意以下事项
◇确保各棱边或过渡孔处已倒角或倒钝并去除毛刺。
◇检查被密封表面有无缺陷。
◇清除所有的加工残留物。
◇安装路径上的螺纹需加防护套，以防螺纹尖角刮伤O形圈。
◇为了方便安装，可对O形圈安装表面涂润滑油脂。
◇手动安装时，不可使用尖锐工具，但要尽量有效借助工具，以保证O形圈不扭曲。
◇禁止过分拉伸O形圈。
◇由密封带制成的O形圈，禁止在其连接处进行拉伸。
◇若进行自动安装，须做好充分准备。例如；为便于安装，可在O形圈的表面涂钼、石墨、
敷上滑石粉或 用PTFE涂覆。
六、贮存
密封件常作为备件方式贮存较长时间。为避免因外界因素而影响O形圈的物理和化学性能，
使弹性体损坏，在贮存时应遵守以下一些规则:
◇贮存在干燥处
◇温度在+5℃～+25℃之间，避免和热源直接接触。
◇避免在阳光或氖光灯下直接照射。
◇置于原始装箱或气密容器内以防止氧化。
◇远离有害气源（如臭氧）以防止弹性体受损。 |
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