O型密封圈

一、O 型圈

1 、概述

O 型密封圈(O-rings)是一种截面为圆形的橡胶密封圈，因其截

面为 O 型，故称其为 O 型橡胶密封圈，也叫 O 型圈。由于廉价的生产

成本，制造简单且功能可靠，O 型圈常被设计人员应用于各种静态或

动态密封中，是最常见的密封用机械设计。

O 型圈在模具中硫化成形，O 型圈的尺寸规格由：内径×线径表

示（如图一所示）。

图一  O 型圈尺寸：内径*线径（d1*d2）

2 、密封机理

O 型圈是一种双向密封元件。安装时，O 型圈在径向或轴向的初 始压缩量，决定了 O 型圈的初始密封能力。系统压力作用于 O 型圈的 力就是 O 型圈的密封能力，在一定范围内它随系统压力的升高而增

大。

二、影响 O 型圈密封效果的因素

1、工作介质和工作条件

在具体选取 O 型圈材料时，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升温。不同的密封 件材料，其物理性能和化学性能都不一样，见《橡胶密封件原料特性

表》。

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 型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 型圈外径应比沟槽外 径 d3 约大 1～2%；外部压力时，应使 O 型圈内径比沟漕内径 d4 约小

1～3%。

性能参数：

静态密封

工作压力 无挡圈时最高可达 20MPA

有挡圈时，最高可达 40MPA

动态密封

无挡圈时最高可达 5MPA 有挡圈时，较高压力

运动速度 温度

用特殊挡圈时，最高可达 200MPA

最大往复运动可达 0.5m/s，最大旋转速度可达 2.0m/s

一般场合 -30 °C~+110 特殊橡胶：-60 °C~+250 °C； 旋转场合：

-30 °C +80 °C

介质 见四、橡胶密封件原料特性

3 、O 型圈的硬度

O 型圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O 型圈的硬度决 定了 O 型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。

※ 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 、挤出间隙

最大允许挤出间隙 gmax 和系统压力，O 型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 型圈挤出甚至损坏。

5 、压缩永久变形

评定 O 型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 型圈，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：

公式中：

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 型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%。

最大允许挤出间隙 gmax

6 、预压缩量

O 型圈安装在沟槽里，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。

7 、拉伸与压缩

将 O 型圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的

数值过大，将导致 O 型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 型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 型圈最好延其周长方向受

压缩，最大允许周长压缩量为 3%。

8 、O 型圈用作旋转轴密封

O 型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 型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 型圈圈

在沟漕中形成微量波纹状，从而改善了润滑条件。

9 、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

型圈时所需的总力大小。

三、O 型圈规格尺寸

由于生产厂家所处的地域不同，服务的行业不同，其生产密封件

所执行的标准也有所差异，我公司现在执行的 O 型圈主要标准如下：

1.中国国家标准 GB1235-1976（虽已废止，但一些老工厂和一些

早期设备的维修仍延续使用相关型号的产品）