o型圈沟槽尺寸.docx
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o型圈沟槽尺寸
o型圈沟槽尺寸
O型圈的概述与沟槽尺寸
O型橡胶圈密封圈简称O型圈，是一种截面形状为圆形的橡胶圈。
O型密封圈是液压、气动系统中使用最广泛的一种密封件。
O型圈有良好的密封性能，既可用于静密封，也可用于动密封中;不仅可单独使用，而且是许多组合式密封装置中的基本组成部分。
它的使用范围很宽，如果材料选择得当，可以满足各种介质和各种运动条件的要求。
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。
（二）压缩率现拉伸量
日期:
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737
O型密封圈是典型的挤压型密封。
O型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内容，对密封性能和使用寿命有重要意义。
O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于O型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。
2.1（压缩率
压缩率W通常用下式表示:
W=（d-h）/d×100%00
式中d----O型圈在自由状态下的截面直径（mm）;0-
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。
从以上这些因素不难发现,他们相互之间存在矛盾。
压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。
而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和O形圈误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。
因此，在选择O形圈的压缩率时，要权衡各方面的因素。
一般静密封压缩率大于动密封，但其极值应小于25%，否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形，在高温工况中尤为严重。
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（或称圆柱静密封）的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封（或称平面静密封）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
1
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，可以分为三种情况;往复运动一般取W=10%,15%。
旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%-5%，外径的压缩率W=3%-8%。
低摩擦运动用O型圈，为了减少摩擦阻力，一般均选取较小的压缩率，即W=5%-8%，此外，还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。
通常在给定的压缩变形之外，允许的最大膨胀率为15%，超过这一范围说明材料选用不合适，应改用其他材料的O形圈，或对给定的压缩变形率予以修正。
2.2拉伸量
O型圈在装入密封沟槽后，一般都有一定的拉伸量。
与压缩率一样，拉伸量的大小对O型圈的密封性能和和使用寿命也有很大的影响。
拉伸量大不但会导致O型圈安装困难，同时也会因截面直径d发生变化而使压缩率降低，以致引起泄漏。
拉伸量a可用下式表示:
0
α=（d+d0）/（d1+d0）
式中d-----轴径（mm）;d----O形圈内径（mm）。
1
拉伸量的取值范围为1%-5%。
如表给出了O型圈拉伸量的推荐值，可根据轴径的大小，按表选限取O型圈的拉伸量。
O型圈压缩率与拉伸量的先取范围
密封形式密封介质拉伸量α（%）压缩率w（%）
液压油1.03,1.0415,25静密封空气<1.0115,25
液压油1.0212,17往复运动空气<1.0112,17
旋转运动液压油0.95,,3,8
各种O形圈橡胶材料的硬度与工作压力的关系
硬度（邵氏A）/度50?
560?
570?
580?
590?
5工作压力静密封/Mpa?
0.51102050工作压力（往复运动，往复速度0.5181624?
0.2m/s）/Mpa
注:
旋转运动工作压力一般不超过0.4Mpa,硬度选择在（70?
5）度;超出0.4Mpa则按特殊密封装置设计。
日本JISB2406,1991推荐的O形圈密封的最大间隙/mm
工作压力/MPa?
0.44.0,6.36.3,1010,1616,25硬度（邵氏A）/度
2
700.350.300.150.070.03
900.650.600.500.300.17
美国SAEJ120A,1968推荐的O形圈的最大封间隙值/mm硬度（邵氏A）
/度708090工作压力/MPa
00.2540.2540.254
1.720.2540.2540.254
3.450.2030.2540.254
6.890.1270.2030.254
10.340.0760.1270.203
13.790.1020.127
20.680.0760.102
34.470.076
O形圈的截面直径和轴的转速关系
转速/m/sO形圈截面直径/mm转速/m/sO形圈截面直径/mm
2.033.537.621.78
3.052.62
NBR胶料硬度与耐压能力之间的关系
硬度（邵氏A）/度拉伸强度/MPa伸长率/%适用压力范围/MPa80224002852730620902512050
（四）密封沟槽的形状
安装O形圈的各种沟槽形状
沟槽形状名称应用
这是一种既适于运动密封，也适于固定密封的常用的矩形沟槽沟槽形式。
只适用于固定密封。
若用作运动密封，则磨擦阻力很V形沟槽大，易挤进间隙，造成损伤。
半圆形沟槽可用于旋转密封，但一般不用。
用于磨擦力要求很低有场合。
因沟槽加工费高，一般燕尾形沟槽（梯形沟槽）不采用。
三角形沟槽推荐用于固定密封的场合。
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O形橡胶密封沟槽各配合偶件的表面光洁度
表面应用场合压力状况表面光洁度
非交变和无脉冲R3.2μma密态密封沟槽的底面和侧面交变或脉冲R1.6μma动态密封非交变和无脉冲
非交变和无脉冲R1.6μma密态密封配合表面交变或脉冲R0.8μma
动态密封R0.4μma注:
沟槽的光洁度、沟槽接触的表面粗糙度对密封效果和耐久性有很大的影响
（五）配合沟槽与密封圈尺寸参数
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密封用沟槽尺寸及压缩量
O形圈断面尺寸公差1.9?
0.082.4?
0.083.1?
0.103.5?
0.105.7?
0.158.6?
0.16
0.70,压缩量0.60,0.400.85,0.550.90,0.651.3,0.91.6,1.00.50
a1.3,1.51.7,1.92.25,2.552.60,2.854.40,4.807.00,2.60轴向固定密封
沟槽尺寸b2.53.24.24.77.511.2
R?
0.40.70.8
0.47,压缩量0.47,0.280.54,0.300.60,0.320.85,0.451.06,0.680.27
1.93,a1.43,1.622.65,2.802.90,3.184.85,5.257.54,7.922.13
不加挡圈2.53.24.24.77.511.2沟运动用槽加一个挡3.94.45.26.09.013.2尺b圈
寸加二个挡5.46.07.07.811.517.2圈
R?
0.40.70.8
注:
a表示沟槽的高度;b表示沟槽的宽度;R表示沟槽的倒角处
（六）O型圈的使用安装与泄漏
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5.1O型圈的使用
O型圈在多种液压、气动件管接头、圆筒面及法兰面等结合处被广泛使用。
对于在运动过程中使用的O型圈，当工作压力大于9.8Mpa时，如单向受压，就在O型圈受压力方向的另一侧设置一个挡圈;如双向受压，则在O型圈两侧各放一个挡圈。
为了减小摩擦力，也可采用楔型挡圈。
当压力液体从左方施加作用时，右方挡圈被推起，左方挡圈不与被
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密封表面接触，因此摩擦力减小。
总的来说，采用挡圈会增大密封装置的摩擦力，而楔型挡圈对减小这种摩擦力具有十分重要的意义。
对于固定用的O型圈，当工作压力大于32Mpa时，也需要使用挡圈。
O形橡胶密圈的橡胶硬度与沟槽最大间隙及工作压力关系
工作压力，MPa?
3.53.5,7.07.0,10.310.3,13.713.7,20.6最大间隙（C）0.200.1250.0750.050.02硬度（邵氏A）70
最大间隙（C）0.350.300.250.200.125硬度（邵氏A）80
O形橡胶密封圈在不同压力下挤入间隙的情况
5.2O型圈的安装
O型圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。
泄漏问题往往是因为安装不良而造成的。
安装过程中不允许出现O型圈被划伤和位置安装不正，以及O型圈被扭曲等情况。
装配前，密封沟槽、密封配合面必须严格清洗;同时对O型圈装配中要通过的表面涂敷润滑脂。
为了防止O型圈在安装时被尖角和螺纹等锐边切伤或划伤，应在安装的轴端和孔端留有15º,30º的引入角。
当O型圈需通过外螺纹时，应使用专用的薄壁金属导套，套住外螺纹;如果O型圈需通过孔口时，应使孔口倒成相应的斜角形状，以防O型圈被划伤。
坡口的斜角一般为a=120º,140º
O形橡胶密封圈泄漏原因及改进意见
常见疵产生原因改进意见病
1、安装时损坏即配偶件的棱角过孔时划伤;1、安装时将壳体的端部加工为倒角，以保证安装时O形泄漏橡胶密封圈不受剪切而损坏;
2、压缩量过小;2、适当的增加压缩量;
1、O形橡胶密封圈失去弹性;1、提高O形橡胶密封圈材料性能，延长使用使用寿命;大泄2、O形橡胶密封圈表面遭受严重磨擦损坏;2、适当提高O形橡胶密封圈胶料硬度，减少磨擦系数;漏3、O形橡胶密封圈过度收缩;3、动态使用时，O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大;
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4、O形橡胶密封圈受密封介质腐蚀、溶胀;4、提高O形橡胶密封圈胶料的耐油性;
5、间隙值过大，O形橡胶密封圈被挤出;5、减小间隙值
6、O形橡胶密封圈断面直径单边粗细不一致，6、加强O形橡胶密封圈模型的尺寸控制和产品检验;
造成运动时扭曲破坏;
O形橡1、O形橡胶密封圈过度拉伸，过早发生断裂1、动态使用时，O形橡胶密封圈内径应比轴径稍大;胶密封2、安装时损坏2、安装时才用金属导套
圈早期3、压缩量过大，严重磨擦或剪切3、减小压缩量;
损坏4、选用O形橡胶密封圈或沟槽尺寸不妥4、正确选用O形橡胶密封圈和沟槽的配合低温泄O形橡胶密封圈在低温下失去弹性提高O形橡胶密封圈胶料的耐寒性漏
1、减少压缩量或矫正沟槽尺寸提高金属表面的光洁度过度磨1、压缩量过大;2、采用挡圈防止O形橡胶密封圈溢出或提高O形橡胶擦2、O形橡胶密封圈溢出或耐油差，过度溶胀;密封圈材料的耐油性;
（七）胶料物
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