O型密封圈设计流程

一、O形密封圈的密封原理O 形密封圈简称O 形圈，是一种截面为圆形的橡胶圈。

O 形密封圈是液压、气动系统中使用最广泛的一种密封件。

O 形圈有良好的密封性，既可用于静密封，也可用于往复运动密封中；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。

它的适用范围很宽，如果材料选择得当，可以满足各种运动条件的要求，工作压力可从 1.333×105Pa 的真空到400MPa 高压；温度范围可从-60℃到200℃。

与其它密封型式相比，O形密封圈具有以下特点：1）结构尺寸小，装拆方便。

2）静、动密封均可使用，用作静密封时几乎没有泄漏。

3）使用单件O形密封圈，有双向密封作用。

4）动摩擦阻力较小。

5）价格低廉。

O 形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。

在用于静密封和动密封时，密封接触面接触压力产生原因和计算方法不尽相同，需分别说明。

1、用于静密封时的密封原理在静密封中以O 形圈应用最为广泛。

如果设计、使用正确，O 形密封圈在静密封中可以实现无泄漏的绝对密封。

O 形密封圈装入密封槽后，其截面承受接触压缩应力而产生弹性变形。

对接触面产生一定的初始接触压力Po。

即使没有介质压力或者压力很小，O 形密封圈靠自身的弹性力作用而也能实现密封；当容腔内充入有压力的介质后，在介质压力的作用下，O 形密封圈发生位移，移向低压侧，同时其弹性变形进一步加大，填充和封闭间隙δ。

此时，坐用于密封副偶合面的接触压力上升为Pm ：Pm=Po+Pp式中Pp——经O 形圈传给接触面的接触压力（0.1MPa）Pp=K ·PK——压力传递系数，对于橡胶制O 形密封圈K=1；P——被密封液体的压力（0.1MPa）。

从而大大增加了密封效果。

由于一般K≥1，所以Pm＞P。

由此可见，只要O 形密封圈存在初始压力，就能实现无泄漏的绝对密封。

从原理出发设计o型圈密封结构O型圈是一种常用的密封结构，具有简单、效果好等优点，被广泛应用于各种机械设备和工程项目中。

下面从原理出发，设计O型圈密封结构，并列出相关参考内容。

一、原理O型圈密封结构是利用O型圈的弹性变形，从而实现密封效果的。

当O型圈被置于密封槽内时，由于其材料的弹性特性，可以将两个相对运动的零件之间的缝隙填满，阻止介质泄漏。

其主要原理有两个方面：1. 压缩变形原理：O型圈的截面呈圆形，当被压缩时，圆形截面会变为椭圆形，使其填满密封槽与零件之间的缝隙，从而实现密封。

2. 弹性回复原理：O型圈的材料具有很好的弹性，当受到压缩后，可以使其恢复原状，继续保持在密封槽内，保持着密封效果。

二、设计步骤设计O型圈密封结构的步骤大致如下：1. 计算密封槽的尺寸：根据零件的尺寸和要求的密封效果，计算出适合的密封槽尺寸，包括槽宽、槽深等参数。

根据O型圈的尺寸和变形特性，确定密封槽与O型圈之间的间隙。

2. 选取合适的材料：根据工作条件（如温度、压力等），选择合适的O型圈材料，如硅橡胶、丁腈橡胶等。

同时考虑材料的弹性、耐化学腐蚀性等性能。

3. 设计密封槽结构：根据选定的O型圈和密封槽尺寸，设计合适的密封槽结构，如槽底的半径、圆角的半径等。

确保槽底与O型圈的接触面积能够满足密封要求。

4. 安装O型圈：将O型圈安装到密封槽内，确保其完整且不变形。

在安装过程中，可以使用润滑剂减少摩擦和磨损。

5. 测试密封效果：通过泄漏测试等方式，测试O型圈密封结构的效果，判断是否满足要求，并根据测试结果进行调整和改进。

三、相关参考内容在设计O型圈密封结构时，可以参考以下内容：1. 《密封技术手册》该手册详细介绍了各种密封结构的原理、设计方法和选材要点，包括O型圈的设计原则和计算方法。

2. 《机械设计手册》该手册中包含了密封结构的设计相关内容，可以参考其中的设计步骤和要点。

3. 相关行业标准和规范根据所涉及的行业和设备类型，可以查阅相关的标准和规范，如ISO标准、国家机械行业标准等，了解行业的要求和建议。

模压密封圈1.2.2O 形圈、挡圈及X 形圈(1)O 形圈O形圈作为密封材料，结构简单，安装容易，密封没有方向性，而且具有广阔的使用压力范围，具有非常优异的特性。

其用途可应用于从半导体、核能相关设备，到液压、空压设备等各种行业中。

另一方面，根据各种流体而选用的材料或是沟槽设计等的错误使用方法，而导致耐久性受到明显影响的情况也较多，在使用时需要细心注意。

(a )O 形圈的止漏原理O形圈的止漏原理如图1.2.14的A所示，将O形圈安装在密封槽内，施加8～30%的挤压，在低压的情况下，O形圈可以依靠自身的弹性，直接密封。

如果压力增加，如B所示，O 形圈被推向密封槽的一侧，O形变形为D形，增加接触面压力，进行密封。

如果压力进一步提高，如C所示，从密封槽的游隙挤出，O形圈自身被损坏，破坏密封功能。

作为这种高压情况的应对措施，可以通过使用挡圈防止挤出。

图1.2.15表示随着工作压力的增加，O形圈的变形情况，如图1.2.15的D所示在压力6.3MPa{64kgf/cm 2}左右时，发生挤出。

E 作为高压用，使用了挡圈，O形圈即使因高工作压力而被推向一侧，也不会发生挤出。

因此，O形圈在工作压力6.9MPa{70kgf/cm 2}以上时应使用挡圈。

图1. 2. 14O 形圈的止漏原理技·制O形圈设计好的O形圈沟槽不承受压力时不承受压力时止漏状态止漏状态挤出压 力过大的压力图1. 2. 15因各压力而导致的O 形圈变化状况技·制压力使用了挡圈时模压密封圈(b)O 形圈的硬度、压力及游隙的关系在没有使用挡圈时，O形圈的挤出会明显影响O形圈的寿命。

从O形圈沟槽挤出的现象，主要是与游隙有关，此外，流体的压力、橡胶材质的硬度也是原因之一。

根据JIS B 2406-1991（O形圈安装沟槽部分的形状、尺寸）,规定如下。

(甲)运动用及固定用（圆筒面）的沟槽的游隙在使用状态下，当游隙（2g）小于表1.2.2的值时，不使用挡圈也可以，但是当超过表1.2.2的值时，应并用挡圈。

O形圈密封是典型的挤压型密封。

O形圈截面直径的压缩率和拉伸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形圈一般安装在密封沟槽内起密封作用。

O形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于O形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。

密封装置设计加工时，若使O形圈压缩量过小，就会引起泄漏；压缩量过大则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而引起泄漏。

同样，O形圈工作中拉伸过度，也会加速老化而引起泄漏。

世界各国的标准对此都有较严格的规定。

1、O形圈密封的设计原则1）压缩率压缩率W通常用下式表示：W= (do-h)/do%式中 do——O形圈在自由状态下的截面直径（mm）h ——O形圈槽底与被密封表面的距离，即O形圈压缩后的截面高度（mm）。

在选取O形圈的压缩率时，应从如下三个方面考虑：a.要有足够的密封接触面积b.摩擦力尽量小c.尽量避免永久变形。

从以上这些因素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。

压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增大滑动摩擦力和永久变形。

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，要权衡个方面的因素。

一般静密封压缩率大于动密封，但其极值应小于30%(和橡胶材料有关），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 形圈密封压缩率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形圈的作用力方向是不同的，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%；平面密封装置取W=15%～30%。

O型密封圈及其槽的设计2011-04-04 13:27:22| 分类：资料| 标签：|字号大中小订阅O形圈密封是典型的挤压型密封。

O形圈截面直径的压缩率和拉伸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形圈一般安装在密封沟槽内起密封作用。

O形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于O形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。

密封装置设计加工时，若使O形圈压缩量过小，就会引起泄漏；压缩量过大则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而引起泄漏。

同样，O形圈工作中拉伸过度，也会加速老化而引起泄漏。

世界各国的标准对此都有较严格的规定。

1、O形圈密封的设计原则1）压缩率压缩率W通常用下式表示：W= (do-h)/do%式中do——O形圈在自由状态下的截面直径（mm）h ——O形圈槽底与被密封表面的距离，即O形圈压缩后的截面高度（mm）。

在选取O形圈的压缩率时，应从如下三个方面考虑：a.要有足够的密封接触面积b.摩擦力尽量小c.尽量避免永久变形。

从以上这些因素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。

压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增大滑动摩擦力和永久变形。

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，要权衡个方面的因素。

一般静密封压缩率大于动密封，但其极值应小于30%(和橡胶材料有关），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 形圈密封压缩率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形圈的作用力方向是不同的，所以预压力设计也不同。

模压密封圈1.2.2O 形圈、挡圈及X 形圈(1)O 形圈O形圈作为密封材料，结构简单，安装容易，密封没有方向性，而且具有广阔的使用压力范围，具有非常优异的特性。

其用途可应用于从半导体、核能相关设备，到液压、空压设备等各种行业中。

另一方面，根据各种流体而选用的材料或是沟槽设计等的错误使用方法，而导致耐久性受到明显影响的情况也较多，在使用时需要细心注意。

(a )O 形圈的止漏原理O形圈的止漏原理如图1.2.14的A所示，将O形圈安装在密封槽内，施加8～30%的挤压，在低压的情况下，O形圈可以依靠自身的弹性，直接密封。

如果压力增加，如B所示，O 形圈被推向密封槽的一侧，O形变形为D形，增加接触面压力，进行密封。

如果压力进一步提高，如C所示，从密封槽的游隙挤出，O形圈自身被损坏，破坏密封功能。

作为这种高压情况的应对措施，可以通过使用挡圈防止挤出。

图1.2.15表示随着工作压力的增加，O形圈的变形情况，如图1.2.15的D所示在压力6.3MPa{64kgf/cm 2}左右时，发生挤出。

E 作为高压用，使用了挡圈，O形圈即使因高工作压力而被推向一侧，也不会发生挤出。

因此，O形圈在工作压力6.9MPa{70kgf/cm 2}以上时应使用挡圈。

图1. 2. 14O 形圈的止漏原理技·制O形圈设计好的O形圈沟槽不承受压力时不承受压力时止漏状态止漏状态挤出压 力过大的压力图1. 2. 15因各压力而导致的O 形圈变化状况技·制压力使用了挡圈时模压密封圈(b)O 形圈的硬度、压力及游隙的关系在没有使用挡圈时，O形圈的挤出会明显影响O形圈的寿命。

从O形圈沟槽挤出的现象，主要是与游隙有关，此外，流体的压力、橡胶材质的硬度也是原因之一。

根据JIS B 2406-1991（O形圈安装沟槽部分的形状、尺寸）,规定如下。

(甲)运动用及固定用（圆筒面）的沟槽的游隙在使用状态下，当游隙（2g）小于表1.2.2的值时，不使用挡圈也可以，但是当超过表1.2.2的值时，应并用挡圈。

四川化工职业技术学院高分子材料应用技术专业综合实训报告项目名称耐油O型橡胶圈设计实习班级高分子1431班学生姓名 xxx学号 14020211指导老师屈超陈勇目录1.实习内容 01.1项目简介 01.1.1 O型圈简介 01.1.2 O型圈配方 01.2生产工艺流程 (1)1.2.1 工艺流程图 (1)1.2.2 各生产工序介绍 (1)1.2.2.1 塑炼 (1)1.2.2.2 混炼 (2)1.2.2.3 硫化 (2)1.2.2.4 拉伸强度与扯断伸长率的测定 (3)1.3实训中遇到的问题 (4)2.实习总结 (5)3.谢辞 (7)1.实习内容1.1项目简介1.1.1 O型圈简介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。

1.1.2 O型圈配方1.2 生产工艺流程1.2.1 工艺流程图1.2.2 各生产工序介绍1.2.2.1 塑炼方法：薄通塑炼法工艺条件：温度为40～50℃时间为10min～15min辊速为16～20r/min步骤：a.接通电源，按照设备的正常操作进行，开车并进行空转。

b.调整开炼机的辊距，将辊温调至40～45℃，辊距调至4～5mm，将胶料靠近主动轮方投入连续破胶5min。

c.将辊距调至0.8～1mm，使用薄通塑炼破胶12次，其间可使用打卷的方式进行破胶。

d.将辊距调至10～12mm使用薄通塑炼，其薄通次数设为10～12次；e.再次塑2～3次，本次实训中，翻胶进行了2次，然后下片，将塑炼好的胶料放置料盘中冷却8～72h。

O形圈密封是典型的挤压型密封。

O形圈截面直径的压缩率和拉伸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形圈一般安装在密封沟槽内起密封作用。

O形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于O形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。

密封装置设计加工时，若使O形圈压缩量过小，就会引起泄漏；压缩量过大则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而引起泄漏。

同样，O形圈工作中拉伸过度，也会加速老化而引起泄漏。

世界各国的标准对此都有较严格的规定。

1、O形圈密封的设计原则1）压缩率压缩率W通常用下式表示：W= (do-h)/do%式中 do——O形圈在自由状态下的截面直径（mm）h ——O形圈槽底与被密封表面的距离，即O形圈压缩后的截面高度（mm）。

在选取O形圈的压缩率时，应从如下三个方面考虑：z要有足够的密封接触面积z摩擦力尽量小z尽量避免永久变形。

从以上这些因素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。

压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增大滑动摩擦力和永久变形。

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，要权衡个方面的因素。

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 形圈密封压缩率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形圈的作用力方向是不同的，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%；平面密封装置取W=15%~30%。