关于O-Ring的设计
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关于O－Ring的设计
首先介绍一些O－Ring的材料
O－Ring 即为常用的密封圈，常用材料为NBR，silicon等，以NBR为最常用。
下面先介绍NBR 这种材料
月青橡膠(NBR)
俗名或商品Nltrlleor Buna N
化學名NltrlleButadi-ene
物理性質：
密度(gm/cm3) 1.00
硬度範圍(Shore A) 20-90
透氣性B-A
電氣抵抗D-C
香 B
味C-B
沾污抵抗C-B
粘結性B-A
機械性質
抗張強度(max psi) 3,500
摩擦抵抗 A
撓曲抵抗B
撕裂抵抗B
衝擊抵抗 C
變形能力B
彈性B
回彈性B
應力釋放B
※ A=最好B=平平C=劣D=不宜採用
NBR O－Ring一般使用为黑色，其他特殊场合下有白色，透明和其他颜色，经过我与O－Ring厂家调查所得，因NBR橡胶制作O－Ring时加入一种黑色素（具体名称忘记了，待查），因此强度最高，其次为透明色。
其他颜色的O－Ring的强度稍微差一点，因此，一般常用黑色的。
一般的O－Ring设计，需要一些具体的参数，参数的决定对防水性的效果有很大的作用，一般都要经过计算所得。
下面介绍一些计算O－Ring具体参数的公式和技巧。
ID＝Inner Diameter ＝O－Ring 内径
CS＝cross-section diameter= 横截面积
C＝O－Ring 线径压缩量
O-Ring V olume＝O－Ring的体积
Gd ＝Groove Diameter （槽的内径）
Bd ＝Bore Diameter （槽的外径）
GW＝Groove Width ＝槽宽
Gland V olume＝槽的体积
主要为以上的，还有一些其他的如下：
O-Ring 部分
CSmax＝Maximum Cross-Section Diameter
Upper bound on the cross-section diameter for a given set of input requirements.
CSmin＝Minimum Cross-Section Diameter
Lower bound on the cross-section diameter for a given set of input requirements.
CStol＝Cross-Section Tolerance
Manufacturing tolerance on the O-Ring cross-section diameter.
Cmax＝Maximum Compression
1 Upper bound for the cross-section compression when the O-Ring is seated in the gland; used as a design input.
Cmin＝Minimum Compression
1 Lower bound for the cross-section compression when the O-Ring is seated in the gland; used as a design input.
槽（Gloove）部分
Btol ＝Bore Diameter Tolerance
Manufacturing tolerance on the bore diameter.
Gtol ＝Groove Diameter Tolerance
Manufacturing tolerance on the groove diameter.
介绍了O－Ring的具体参数后，以下是我多日寻找资料后总结的O－Ring的设计技巧，请高手们指教。
O－Ring分两种场合使用，一种为静态的场合，一种为运动的场合。
运动的场合下使用的O－Ring 要求更为严格。
此外，还分Axial（轴向）放和Radial Seals（平面）放的O－Ring，要求也稍有不同。
一般O-Ring具体要考虑参数的计算如下所示：
1。
ID （O－Ring Inner diameter）
Operating Point----- % ------------ S
minimum --------------1% ----------- 0.01
maximum -------------5% ------------0.05
recommended ------2% ------------0.02
为了使O－Ring能很好和槽位配合，一般槽的Gd 比O－Ring的ID 大1％～5％，最佳值为2％，过大O－Ring 容易产生过分拉伸而容易老化。
2。
CS （Cross Section Diameter）（O－Ring 线径的选取）
& C （O－Ring 横截面线径的压缩量）
则O－Ring的横截面线径压缩量为：
Seal Type--------------%--------------C
static （静态）-------40%----------0.40
dynamic（动态）-----30%---------0.30
一般来说，静态下，O－Ring横截面要压缩40％，动态要压缩30％，这样才能够很好的保证放水和功能。
从槽的尺寸，以及选用的C，我们就可以计算出CS（O－Ring横截面线径）了。
此外，如有特别精密的场合，需要验证各个公差对设计尺寸和效果的影响。
3 。
Groove Width （槽宽）
O－Ring槽的槽宽一般设计为O-Ring 线径的1.5倍。
4。
Gland Fill （O－Ring压缩后在槽内体积的充满程度）
O－Ring 装入槽后压缩后，一般设计值为占据了槽内75％的空间。
即O－Ring体积为槽的体积的75％
1）对于某些装配件具有不规则的横截面，O－Ring的内径可能要设计得小一点，以便能咬紧槽位而不容易掉。
具体问题具体分析咯，哈哈。
2）第3，第4项一般只选用一项来计算便可，本人建议用4.Gland Fill 来计算实际一点。
3）对于运动场合下和轴向放置的O－Ring，需要考虑其实际的配合情况，一般ID 不用太紧，CS 就要保证有足够的压缩，还有充满体积（Gland Fill）必须要保证有必要的剩余体积。
4）对于四方形的槽位，角位要倒R，考虑O－Ring的线径（CS）与四个角位的R的配合是否有可能出现空隙。
5）公差的影响，必要时需要考虑最大公差和最小公差时候O－Ring的装配情况，以保证设计的完善。
以上为我总结的O－Ring 的设计原则（Guide），希望各位高手们能指点指点，谢谢，我希望有分加呀，哈哈！。
