O形圈密封是典型的擠壓型密封。O形圈截面直徑的壓縮率和拉伸是密封設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，對(duì)密封性能和使用壽命有重要意義。O形圈一般安裝在密封溝槽 內(nèi)起密封作用。O形密封圈良好的密封效果很大程度上取決于O形圈尺寸與溝槽尺寸的正確匹配，形成合理的密封圈壓縮量與拉伸量。密封裝置設(shè)計(jì)加工時(shí)，若使O形圈壓縮量過(guò)小，就會(huì)引|起泄漏；壓縮量過(guò)大則會(huì)導(dǎo)致O形密封圈橡膠應(yīng)力松弛而引|起泄漏。同樣，O形圈工作中拉伸過(guò)度，也會(huì)加速老化而引|起泄漏。世界各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此都有較嚴(yán)格的規(guī)定。

1)壓縮率

壓縮率W通常用下式表示： 

W= (do-h)/do%

式中do——O形圈在自 由狀態(tài)下的截面直徑( mm )

h—— O形圈槽底與被密封表面的距離，即O形圈壓縮后的截面高度( mm )。

在選取O形圈的壓縮率時(shí)，應(yīng)從如下三個(gè)方面考慮：

a.要有足夠的密封接觸面積；

b.摩擦力盡量?。?/p>

c盡量避免變形。

從以上這些因素不難發(fā)現(xiàn)，它們相互之間存在著矛盾。壓縮率大就可獲得大的接觸壓力，但是過(guò)大的壓縮率無(wú)疑會(huì)增：大滑動(dòng)摩擦力和變形。而壓縮率過(guò)小則可能由于密封溝槽的同軸度誤差和O形圈誤差不符合要求，消失部分壓縮量而引起泄漏。因此，在選擇O形圈的壓縮率時(shí)，要權(quán)衡個(gè)方面的因素。一般靜密封壓縮率大于動(dòng)密封 ，但其極值應(yīng)小于30%(和橡膠材料有關(guān))，否則壓縮應(yīng)力明顯松弛，將產(chǎn)生過(guò)大的變形，在高溫工況中尤為嚴(yán)重。

O形圈密封壓縮率W的選擇應(yīng)考慮使用條件，靜密封或動(dòng)密封；靜密封又可分為徑向密封與軸向密封；徑向密封(或稱圓柱靜密封)的泄漏間隙是徑向間隙，軸向密封(或稱平面靜密封)的泄漏間隙是軸向間隙。軸向密封根據(jù)壓力介質(zhì)作用于O形圈的內(nèi)徑還是外徑又分受內(nèi)壓和外壓兩種情況，內(nèi)壓增加的拉伸，外壓降低O形圈的初始拉伸。. 上述不同形式的靜密封，密封介質(zhì)對(duì)O形圈的作用力方向是不同的，所以預(yù)壓力設(shè)計(jì)也不同。對(duì)于動(dòng)密封則要區(qū)分是往復(fù)運(yùn)動(dòng)還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)密封。

1、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%。

2、對(duì)于動(dòng)密封而言，可以分為三種情況：

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O形圈，為了“減小摩擦阻力， -般均選取較小的壓縮率，即W= 5%~8%。此外，還要考慮到}質(zhì)和溫度弓|起的橡膠材料膨脹。通常在給定的壓縮變形之外，允許的最大膨脹率為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形圈，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)或給出推薦值。

2)拉伸量

O形圈在裝入密封溝槽后，一般都有一定的拉伸量。 與壓縮率不一樣，拉伸量的大小對(duì)O形圈的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O形圈安裝困難，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a可用下式表示：

a=(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 )。

3 )接觸寬度

O形圈裝入密封溝槽后，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O形圈的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O形圈的壽命。

O形圈變形后的寬度BO ( mm )與O形圈的壓縮率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形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O形圈密封，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。