• O型圈設(shè)計(jì)的兩個(gè)參考原則

1、壓縮率W：
    通常用：W= (do-h)/do%表示，其中do表示O型圈在自由狀態(tài)下的截面直徑(mm)；h表示O型圈槽底與被密封表面的距離，即壓縮后的截面高度(mm)。在選取壓縮率時(shí)，以下三個(gè)方面的因素應(yīng)給以重視：（1）要有足夠的密封接觸面積 （2）摩擦力盡量小 （3）盡量避免*變形。
　　一般靜密封壓縮率大于動(dòng)密封，但其極值應(yīng)小于30%。靜密封：圓柱靜密封裝置和往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封裝置一樣，一般取W=10%~15%;平面密封裝置取W=15%~30%。動(dòng)密封分為三種情況：
　　a.往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封一般取W=10%~15%。
　　b.旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封在選取壓縮率時(shí)必須要考慮焦耳熱效應(yīng)，一般來(lái)說(shuō)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用O形圈的內(nèi)徑要比軸徑大3%~5%，外徑的壓縮率W=3%~8%。
　　c.低摩擦運(yùn)動(dòng)用，為了減小摩擦阻力，一般均選取較小的壓縮率，即 W=5%~8%。此外，還要考慮到介質(zhì)和溫度引起的橡膠材料膨脹。通常在給定的壓縮變形之外，允許的大膨脹率為15%，超過(guò)這一范圍說(shuō)明材料選用不合適，應(yīng)改用其他材料的O型圈，或?qū)o定的壓縮變形率予以修正。壓縮變形的具體數(shù)值，一般情況下，各國(guó)都根據(jù)自己的使用經(jīng)驗(yàn)制訂出標(biāo)準(zhǔn)或給出*值。
　　2、拉伸量
    O型圈在裝入密封溝槽后，一般都有一定的拉伸量。與壓縮率不同，拉伸量的大小對(duì)密封性能和使用壽命也有很大的影響。拉伸量大不但會(huì)導(dǎo)致安裝困難，同時(shí)也會(huì)因截面直徑do發(fā)生變化而使壓縮率降低，以致引起泄漏。拉伸量：α=(d+do)/(d1+do)式中d——軸徑(mm);d1——O形圈的內(nèi)徑(mm);do——O形圈的截面直徑(mm)。
接觸寬度：裝入密封溝槽后，其橫截面產(chǎn)生壓縮變形。變形后的寬度及其與軸的接觸寬度都和密封性能和使用壽命有關(guān)，其值過(guò)小會(huì)使密封性受到影響;過(guò)大則增加摩擦，產(chǎn)生摩擦熱，影響壽命。變形后的寬度BO(mm)與O型圈的壓縮率W和截面直徑dO有關(guān)，可用下式計(jì)算：BO={1/(1-W)-0.6W}dO (W取10%~40%)；O型圈與軸的接觸面寬度b(mm)也取決于W和dO：b=( 4W2+0.34W+0.31)dO ( W取10%~40%)。對(duì)摩擦力限制較高的密封，如氣動(dòng)密封、液壓伺服控制元件密封，可據(jù)此估算摩擦力。
 
二、氣動(dòng)液壓O型圈密封件密封方式
    1、動(dòng)密封與靜密封
　　密封偶合面間顯著的區(qū)別是有無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，靜密封的密封偶合面間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)密封的密封偶合面有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這兩種不同密封工作狀態(tài)，對(duì)O型圈密封件的要求有許多區(qū)別。動(dòng)密封除了要承受介質(zhì)壓力外，還必須耐受相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的摩擦、磨損;既要保證一定的密封，又要滿足運(yùn)動(dòng)性能的各項(xiàng)要求。
　　靜密封有可以分為：平面密封(軸向密封)和圓柱密封(徑向密封)，泄漏間隙分別是軸向間隙和徑向間隙;平面密封，根據(jù)介質(zhì)壓力作用于密封圈的內(nèi)徑還是外徑，又有受內(nèi)壓與受外壓(外流式和內(nèi)流式)之分，介質(zhì)分別從內(nèi)項(xiàng)外或從外項(xiàng)內(nèi)泄漏。
　　根據(jù)密封偶合面間是滑動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，動(dòng)密封又分為往復(fù)動(dòng)密封與旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。往復(fù)動(dòng)密封為常見，如液壓、氣動(dòng)缸中的活塞與缸筒之間的密封，活塞桿與缸蓋以及滑閥的閥心與閥體之間的密封，這是一種簡(jiǎn)單和通用性廣的動(dòng)密封型式。
　　根據(jù)O型圈密封件與密封面的接觸關(guān)系，往復(fù)動(dòng)密封又可分為孔用密封(或稱外徑密封)與軸用密封(或稱內(nèi)徑密封)?？子妹芊獾拿芊饧c孔有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，軸用密封的O型圈密封件與軸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
　　2、成形填料密封
　　按密封用件的形狀、型式，密封分為成形填料密封和膠密封、帶密封、填料密封。成形填料密封泛指用橡膠、塑料等材料壓模成形的環(huán)狀密封圈，如O形密封圈、Y形密封圈等。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、品種規(guī)格多、工作參數(shù)范圍廣、使用方便，是液壓系統(tǒng)中使用多的一種密封形式。既用于靜密封也用于動(dòng)密封。膠密封是在結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不利施工的間隙涂膏狀液態(tài)密封膠，帶密封是在管接頭等處纏繞橡塑薄膜，堵塞接觸面的不規(guī)則縫隙;填料密封是以固態(tài)軟質(zhì)材料堵塞泄漏通道的密封方法，用于動(dòng)密封。這是一種古老的密封方式，現(xiàn)在液壓、氣動(dòng)中已不太使用，但在離心泵、壓縮機(jī)、制冷機(jī)等設(shè)備的往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸上仍有很好的使用。
　　3、接觸密封與非接觸密封
動(dòng)密封根據(jù)密封偶合面的接觸型式分為接觸型與非接觸型密封。接觸型密封靠密封件在強(qiáng)制壓力作用下，貼在密封面上。密封面與密封件之間處于僅有一層極薄的油膜隔開的摩擦接觸狀態(tài)。這種密封方式密封性好，但受摩擦、磨損條件的限制，密封面相對(duì)速度不能太高。液壓、氣動(dòng)中的大多數(shù)往復(fù)動(dòng)密封都屬于這種情況。接觸式密封又分為壓縮型密封和壓力賦能型密封。壓縮型密封靠擠壓裝在填料箱中的填料，使其沿徑向擴(kuò)張，緊壓在軸或孔上實(shí)現(xiàn)密封。壓力賦能型密封是一種有自封能力的密封，成形填料密封圈中的O形圈、Y型圈等屬于這種密封。它們的工作原理是將密封圈裝入溝槽中，并施以一個(gè)預(yù)壓力，當(dāng)密封件在一個(gè)方向受到密封介質(zhì)的壓力作用后，密封件進(jìn)一步變形，接觸壓力增加，一適應(yīng)被密封介質(zhì)壓力的增加，保證密封。
 
三、丁晴橡膠O型圈的耐油性能
    許多合成橡膠遇油會(huì)發(fā)生膨脹，或因工作油液中所含的添加劑作用而加速劣化。如果材料在某種介質(zhì)中膨脹太大，或性能明顯劣化，則說(shuō)明這兩種物質(zhì)不相容。所以液壓氣動(dòng)用丁晴耐油O型圈時(shí)，首先考慮的就是材料與密封介質(zhì)的相容性。液壓用密封要考慮對(duì)工作介質(zhì)的適應(yīng)性；氣動(dòng)用密封也要考慮對(duì)潤(rùn)滑劑的耐性能。
    膨脹是指材料遇油后體積發(fā)生變化的現(xiàn)象。橡膠的膨脹性能用膨脹率表示，膨脹率是橡膠浸泡前后的體積變化率。材料膨脹后，密封尺寸關(guān)系發(fā)生較大變化，加劇摩擦、磨損，并且強(qiáng)度明顯降低。除膨脹之外，油液對(duì)橡膠的硬度、伸長(zhǎng)率和殘余變形等物理、力學(xué)性能均有顯著的影響，使橡膠軟化、收縮和分解，橡膠性能劣化。這是因?yàn)?，為了改善O型圈的丁晴橡膠性能，一般都在橡膠中加入增塑劑，橡膠與油液接觸后，油液會(huì)吸收橡膠中的增塑劑，隨著橡膠中的增塑劑逐漸被溶解，液體侵入，結(jié)果橡膠體積、重量改變，彈性降低。
    測(cè)定膨脹是考察相容性的一項(xiàng)基本試驗(yàn)。如果不考慮劣化，對(duì)材料的膨脹，用作動(dòng)密封不能超過(guò)，靜密封不超過(guò)，墊片可接受的材料膨脹率。密封件使用中的實(shí)際體積變化比膨脹值要小得多，因?yàn)橐粔嚎s變形抵消一部分。這是滑油中的浸脹試驗(yàn)結(jié)果。