O型密封圈的选型设计计算参考
O型密封圈选型
0.07
0.09
0.10
0.13
0.15
≤14.00
0.05
0.07
0.08
0.09
0.10
≤17.50
0.04
0.05
0.07
0.08
0.09
≤21.00
0.03
0.04
0.05
0.07
0.08
≤35.00
0.02
0.03
0.03
0.04
0.04
※ 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。
24
19.6
100
94.5
40
33.6
25
20.6
105
99.5
41
34.6
26
21.6
110
104.5
42
35.6
28
22.5
115
109.5
44
37.6
3.1±0.10
±0.20
±0.50
30
24.5
120
114.5
45
38.6
外
外
外
径 断面直径
径 断面直径
径 断面直径
46
39.6
165 5.7±0.14 154.3 ±0.80 235 8.6±0.16 219.1
1.78
2.62
3.53
5.33
7.00
邵氏硬度 A70
≤3.50
0.08
0.09
0.10
0.13
0.15
≤7.00
0.05
0.07
0.08
0.09
O型密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计算参考
O型密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计算参考O型密封圈是一种常用于密封装置的密封件，其截面呈O型，能够在静态或动态条件下防止液体或气体泄漏。
O型密封圈的选型设计计算是确保密封圈在应用中具有良好密封效果的关键。
本文将介绍O型密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计计算的参考方法。
首先，我们需要了解的是O型密封圈的基本参数。
O型密封圈通常由橡胶或弹性材料制成，其内径、外径和截面直径是密封圈尺寸的关键参数。
一般来说，O型密封圈的尺寸会根据所需的密封环境和工作压力来确定。
选型设计计算的第一步是确定所需的密封效果。
这包括确定所需的密封压力、压缩量和泄漏率等参数。
例如，如果需要防止液体渗漏，需要选择能够承受所需压力的密封圈。
接下来是计算密封圈的尺寸。
一种常用的方法是根据密封圈的截面直径来选择O型密封圈的内径、外径和截面直径。
通常，截面直径是内径和外径的平均值。
例如，如果截面直径为10mm，可以选择内径为8mm、外径为12mm的O型密封圈。
选择正确的密封圈尺寸还需要考虑密封圈和密封圈槽之间的配合。
密封圈槽通常是在设计中预留的一个凹槽或沟槽，用于安装密封圈。
密封圈槽的尺寸要保证密封圈的压缩量和接触面积，以达到良好的密封效果。
密封圈槽的尺寸取决于密封圈的截面形状和材料厚度。
一般来说，密封圈与密封圈槽之间应有适当的间隙，以便密封圈在压缩时能够紧密地贴合密封圈槽的壁面。
通常，密封圈槽的宽度和深度一般都比密封圈的尺寸大一些。
在确定密封圈和密封圈槽尺寸时，还需要考虑到材料的弹性恢复率。
密封圈在安装时会被压缩，这会导致一定的变形。
因此，需要选择材料具有良好的弹性恢复率，确保密封圈在撤离压力时能够恢复到正常状态。
最后，为了确保密封效果，还需要进行一些实验和测试。
可以使用压力测试、泄漏测试等方法，来评估密封圈的性能。
如果发现泄漏或其他问题，就需要对密封圈和密封圈槽的尺寸进行调整。
总结起来，O型密封圈和密封圈槽尺寸的选型设计计算需要考虑到所需的密封效果、配合要求和材料的性能等因素。
O型密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计算参考
O形密封圈和密封圈槽尺寸选型设计计算参考O形密封圈和密封圈槽尺寸的合理匹配是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证。
据此提出一种选配两者尺寸的理论计算方法，并以Y341—148注水封隔器所选密封圈的计算为例说明，根据不同的密封圈可以计算出相应的密封圈槽尺寸。
为保证密封圈长期有效地工作，还必须合理选择其压缩率、拉伸量和孔、轴配合精度等相关参数。
选取压缩率时，应考虑有足够的密封面接触压力、尽量小的摩擦力和避免密封圈的永久性变形。
顾及到一般试制车间的加工水平和井下工具主要是静密封的状况，建议密封面的轴、孔配合应优先选用H8/e8。
Selection of O-ring and calculation of O-ring groove sizeChen Aiping,Zhou Zhongya(Research Institute of Oil Production Technology,Jianghan Petroleum Administration,Qianjiand City,Hubei Province)Rational matching of O-rings and O-ringgrooves is of great importance to p[rolonging the service life of O-rings.A method for selecting O-ring was presented.The sizes of the O-ring gtoove can be calculated according to various O-rings.To ensure long-term and effective work of the ring,the compressibility,tensile dimension and bore-shaft matching accuracy should be properly selected. Subject Concept Terms:O-ring O-ring groove matching service life用O形密封圈(以下简称密封圈)密封是最常用的一种密封方式，然而至关重要的是如何正确地选择密封圈和设计密封圈槽尺寸。
O型圈设计参考
一、概述
1.1 O形圈特点
O形圈是一种小截面的圆环形密封元件，常用截面是圆形。主要材料为合成橡
胶，在液压工程中是用的最多、最普遍的一种密封件，主要做静密封及滑动密
封用。与其他密封件比有如下特点：
a.密封性好，寿命长。
e.体积小，重量轻，成本低。
b.单圈就可对两个方向起密封作用。 f.密封部位结构简单，拆装方便
往复运动中橡胶O形圈的泄露
a 压力作用于O形圈一侧
c 油被带到楔形狭缝
b 接触部位放大图
back
d 油被挤入O形圈第一凹槽
2.3 O形圈的密封形式
1 按密封件与被密封装置的相对运动状态可以分为： 静密封、往复动密封、转动密封和开关密封。
2 按O形圈在矩形沟槽中压缩密封配合的压缩量大小（松紧程度）可分为：压紧、 套紧、液动、气动和转动5种基本密封配合，以及在端面倒角槽中挤紧密封配 合。此外还有滑动密封和浮动密封两种特殊密封方法。
h -----O型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O型圈压缩后 的截面高度(mm)
在选取O形圈的压缩率时,应从如下3方面考虑： 1．要有足够的密封接触面积； 2．摩擦力尽量小； 3．尽量避免永久变形。
3.1.1 压缩率
O型密封圈压缩率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；径向密封的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封的泄漏间 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 和受外压两种情况，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密封还是旋转运动密封。
二、O形圈密封工作状态
O型密封圈——详细选型过程及步骤
O型密封圈——详细选型过程及步骤一、密封圈常用材料二、密封圈常用密封形式密封圈分为活塞密封，活塞杆密封，端面密封，旋转密封。
三、O型密封圈的选型规则1.O型密封圈的尺寸图2.径向安装O型圈选型（静态和动态运动）•活塞杆密封选择适当规格的O形圈时，应该保证其外径（d1+2*d2）至少等于或者大于沟槽外径d6；当选择的O形圈直径d1大于250 mm 时， O形圈外径将不能超过沟槽外径的3%；当选择的O形圈直径d1小于250mm时，O形圈外径将不能超过沟槽外径的5%。
•活塞密封选择适当规格的O形圈时，应该保证其内径d1至少等于或者小于沟槽内径d3；O形圈被用作活塞密封，主O形圈内径d1，在动态工况下应该会被拉伸2%至5%的幅度，并且在静态工况下拉伸率在2%和8%之间。
3.轴向安装O型圈选型（静态）O形圈用作静态轴向密封，那么当选择O 形圈大小时，就应该考虑压力的方向。
如果O形圈受压，设计沟槽时就应该考虑施加压力的情况，O形圈接触的沟槽壁总是会远离受压的一侧。
如果存在外部压力，选择O形圈时，其内径d1就要比内沟槽直径d8小大约1%至3%。
如果存在内部压力，选择O形圈时，其外径（d1+2*d2）就要和外沟槽直径d7相等或者大约1%至2%。
4.轴向梯形沟槽安装O型圈选型（静态）梯形沟槽仅用于特殊情况下，例如在顶部安装的场合下，为了能够固定住O形圈。
其安装尺寸归纳在表17中。
梯形沟槽仅推荐用于横截面直径为3.53 mm的O形圈，O形圈内径等于平均沟槽直径减去O形圈横截面直径。
5.旋转密封O型圈选型在某些短运行周期的应用中，O形圈能够被用作密封轴上的旋转密封件。
同时，应该注意以下几点：•O形圈的安装必须符合旋转密封件的工作原理。
•旋转密封工作原理是基于拉伸的弹性密封圈受热会发生收缩（焦尔效应）。
根据常规的设计标准，O形圈内径d1将略小于轴径，由于摩擦而产生的热量将使密封圈产生更大的收缩，这样会使旋转轴上的压力增大而无法形成润滑油膜，导致摩擦力更大，结果就是磨损增加，密封圈提前失效。
o型圈的选择和计算方法(一)
o型圈的选择和计算方法(一)O型圈的选择和计算方法什么是O型圈？O型圈是一种常用的密封元件，通常用于静密封和动密封。
它的截面形状呈圆环状，因此得名为O型圈。
它可用于密封水、气体、油和其他液体介质。
O型圈的选择原则在选择合适的O型圈时，需要考虑以下几个因素：1.尺寸：根据应用场景的管道和孔洞尺寸，选择合适的O型圈尺寸。
常见的尺寸有内径、外径和截面直径等。
2.材料：根据介质的性质选择合适的材料。
常见的O型圈材料有橡胶（如丁腈橡胶、丙烯橡胶）、硅胶、四氟O型圈等。
3.工作压力：根据应用场景的工作压力选择合适的O型圈强度。
O型圈的强度主要由其材料和截面形状决定。
4.工作温度：根据应用场景的工作温度选择合适的O型圈材料。
不同的材料有不同的耐高温和耐低温特性。
O型圈的计算方法对于轴上O型圈的计算，可以按照以下步骤进行：1.确定密封剖面：根据密封要求和设计参数，确定O型圈的剖面形状和尺寸。
2.计算压缩量：根据O型圈的材料特性和截面形状，计算O型圈在安装过程中的压缩量。
通常需要考虑O型圈的内圈、外圈直径和截面直径等参数。
3.计算装配间隙：根据密封要求和安装方式，计算O型圈的装配间隙。
装配间隙的大小会影响O型圈的密封性能。
4.确定O型圈的材料和尺寸：根据介质的特性、工作温度和工作压力，选择合适的O型圈材料和尺寸。
5.选择合适的预压力：根据O型圈的材料和工作压力，选择合适的预压力。
预压力是指O型圈安装时所受的压力，它会对O型圈的密封性能产生影响。
O型圈的安装注意事项在安装O型圈时，需要注意以下几点：•使用专用工具或手动安装时，要避免损坏O型圈表面，防止圈口被削薄或破裂。
•在安装O型圈之前，要确保密封面干净无异物，避免杂质划伤圈口。
•安装时要保证O型圈处于正常工作状态，不应出现扭曲、变形或拉伸等异常情况。
•安装时避免使用过多的润滑剂，以免降低O型圈的密封性能。
结语O型圈是实现密封效果的重要元件，合适的选择和正确的安装方法对于保证系统的正常运行至关重要。
O形橡胶密封圈的尺寸计算
活塞杆密封
1.3.34
5.01
6.65
静密封
0.9
1.3
2.0
2.7
4.0
5.4
O形橡胶密封圈的尺寸计算
在气动中使用的O形橡胶密封圈尺寸系列及公差一般按国家标准GB3452-1液压气动用橡胶密封圈尺寸系列及公差标准选用。O形橡胶密封圈通常采用矩形沟槽密封，如图1所示。
图1 O形密封结构
1) O形圈压缩量计算
ε=σ/d×100%=(d0-H)/d0×100%
式中ε——O形圈的相对压缩量;
1.2±0.06
10～30
6～15
1.8±0.08
10～25
6～12
2.65±0.09
10～22
5～10
3.55±0.10
10～20
4～8
5.30±0.13
10～18
4～7
7.00±0.15
10～15
4～6
2) O形圈内径伸长率的计算：
α=(d-d1)/d1×100%
式中α——O形圈的内径伸长率;
d——O形圈安装沟槽底径;
d1——O形圈的实际内径。
O形圈使用时，内径一般处于拉伸状态，其伸长率为5%左右，其推荐值见表2。
表2 O形圈装配时的伸长率
断面直径mm
内径伸长率（%）
1.2±0.06
3～4
1.8±0.08
3～4.5
2.65±0.09
3.5～6.0
3.55±0.10
3.5～6.5
5.30±0.13
3.5～7.0
7.00±0.15
槽深H是O形圈安装沟槽设计的关键性尺寸，它主要取决于O形圈的相对压缩量。沟槽深度H可按表3选取。
(完整版)O型圈密封圈的选用分析
O 形密封圈的选用一、概述 特点：O 形密封圈由于它制造费用低及使用方便，因而被广泛应用在各种动、静密封场合。
标准：大部分国家对O 形密封圈都制定系列产品标准，其中美国标准（AS 568）、日本标准（JIS B 2401）、国际标准（ISO 3601/1）较为通用。
O型圈标准一览表表1标准 O 型圈截面直径W美国标准 AS 568 英国标准 BS 15161.782.623.53 5.33 7.00日本标准 JIS B 2401 1.9 2.4 3.1 3.5 5.78.4国际标准 ISO 3601/1 德国标准 DIN3771/1 中国标准 GB 3452.11.82.653.55 5.307.00优先的米制尺寸1.0 1.52.0 2.53.03.54.0 4.55.0 5.56.07.08.0 10.012.0美国标准AS 568（900系列）1.02 1.42 1.631.83 1.982.08 2.21 2.462.953.00密封机理：O形密封圈是一种自动双向作用密封元件。
安装时其径向和轴向方面的预压缩赋与O形密封圈自身的初始密封能力。
它随系统压力的提高而增大。
性能参数：静态密封动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；用特殊挡圈时，最高可达200MPa。
无挡圈时，最高可达5MPa；有挡圈时，较高压力。
运动速最大往复速度可达0.5m/s，最大旋转速度可达2.0m/s。
度一般场合：-30℃～+110℃；特殊橡胶：-60℃～+250℃；旋温度转场合：-30℃～+80℃介质见《橡胶密封件原料特性表》。
二、O形密封圈选择应考虑的因素1、工作介质和工作条件在具体选取O形圈材料时，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温升。
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》。
O型密封圈的选型设计方案计算参考
O型密封圈的选型设计方案计算参考O型密封圈是一种常用的密封元件，广泛应用于各种机械设备和工业产品中。
在进行O型密封圈的选型设计时，需要考虑多个参数和因素，包括密封材料、尺寸、压力等，以确保密封效果和安全可靠性。
下面将介绍O型密封圈选型设计方案的计算参考。
首先，选择合适的密封材料是O型密封圈选型的基础。
常见的O型密封圈材料有橡胶、硅胶、丁腈橡胶、氟橡胶等。
不同的材料具有不同的耐温、耐腐蚀、耐油性等特性，需要根据具体的工作环境和介质选择合适的密封材料。
其次，尺寸的选取也十分重要。
O型密封圈的尺寸包括内径、外径和厚度。
内径的选取应根据密封件的要求，通常取密封零件孔直径的内径。
外径的选取应略大于密封零件孔的外径，以确保密封圈有足够的挤压变形量。
厚度的选取应根据压力、挤压量和材料的物理性质进行计算，以满足密封性能要求。
第三，压力是O型密封圈选型设计的重要参考参数之一、当压力较小时，可以选择低硬度的密封材料，以提供更好的密封性能。
当压力较大时，需要选择硬度较高的密封材料，以增加密封圈的抗压能力。
对于特殊压力要求的工作环境，需要做好弹性体结构强度的计算，以确保O型密封圈的可靠性。
最后，还需要考虑其他因素，如温度、介质特性和工作条件等。
温度对O型密封圈的弹性和硬度有很大影响，需要选择耐温性好的密封材料。
介质特性涉及到介质的腐蚀性、粘度等，需要选择具有相应抗腐蚀和耐热性能的密封材料。
工作条件包括振动、冲击、摩擦等，需要根据具体工况选择适合的密封材料和结构设计。
综上所述，O型密封圈的选型设计需要综合考虑密封材料、尺寸、压力、温度、介质特性和工作条件等多个参数和因素。
在实际应用中，需要根据具体的工况和要求进行综合分析和计算，以确保O型密封圈的选型设计能够满足密封效果和安全可靠性的要求。
0形橡胶密封圈用沟槽型式与尺寸
附录（一）O形密封圈用沟槽型式与尺寸1.往复、螺旋和旋转动运的沟槽型式尺寸参照图1、2、3及表1规定：单位：毫米表10形密封圈断面直径d0往复与螺旋运动旋转运动※R r不同轴度E≤H沟槽宽度H沟槽宽度B B1 B2 允差 B B1 B2 允差1.9 1.52.53.8 5.2 +0.10 1.7 2.1 3.44.8 +0.10 0.2 0.1 0.052.4 23.24.55.9 +0.15 2.2 2.6 4.0 5.4 +0.15 0.2 0.1 0.053.1 2.54.05.6 7.2 +0.15 2.9 3.5 5.16.7 +0.15 0.3 0.1 0.073.5 34.5 6.2 7.7 +0.15 3.3 3.95.5 7.1 +0.15 0.3 0.1 0.07(4.6) 4 6.1 7.7 9.4 +0.2 4.4 5.1 6.7 8.4 +0.20 0.4 0.2 0.15.7 5 7.5 9.6 11.7 +0.2 5.46.4 8.5 10.5 +0.20 0.4 0.2 0.18.6 7.5 11 13.6 16.3 +0.2 8.2 9.6 12.2 14.9 +0.20 0.5 0.2 0.2 ※旋转运动的沟槽H和B，也适用于气缸往复运动。
2.固定用沟槽型式尺寸参照图4、5、6、7、8、9、10及表2规定：注：（1）D、d为0形密封圈公称外径内径，其配合按表1选取。
（2）D′为0形密封圈沟槽外径，公差取（h9）级。
（3）d′为0形密封圈沟槽内径，公差取（H8）级。
固定用沟槽型式尺寸参照图4、5、6、7、8、9、10及表2规定。
表20形密封圈断面直径B h AC F R rd01.92.5+0.10 1.4-0.05 2.6+0.10 2 1.6-0.050.2 0.12.43.2+0.15 1.8-0.05 3.2+0.10 2 2-0.050.2 0.13.1 4+0.15 2.4-0.054.2+0.20 3 2.8-0.050.3 0.13.54.5+0.15 2.7-0.05 4.7+0.25 3 3-0.050.3 0.1(4.6) 6.1+0.20 3.6-0.055+0.30 4 3-0.050.4 0.25.7 7.5+0.20 4.5-0.057.6+0.30 4 5-0.050.4 0.28.6 11+0.20 6.9-0.1011.5+0.40 5 7.5-0.100.5 0.23.装缷0形密封圈金属件端部尺寸参照图11及表3规定：单位：毫米 表34.孔与轴的公差配合（密封间隙C ）：参照表4规定：0形密封圈破坏的重要原因之一是在工作压力作用下被挤入间隙C 内；此间隙的允许值与工作压力，0形密封圈橡胶硬度及断面直径d0大小有关，可按表4选取。
O型密封圈在液压系统中选型与使用
O型密封圈在液压系统中的选型与使用【摘要】密封件的合理选取对液压元器件的性能和使用寿命起着很重要的作用。
结合笔者工作经验，本文简述o型圈的特点和密封原理，供同行参考。
【关键词】o型圈；密封；液压系统0 引言密封圈是设备工作时防止介质（液体、气体等）泄漏，或者防止杂质（灰尘、固体颗粒或水等）从外部侵入设备系统内的元件。
密封结构设计和密封材料选用优劣，对整台设备的正常工作、工作效率、性能以及使用寿命都有很大的影响，必须予以足够的重视。
o型圈具有良好的密封性，密封压力在1.33×10-5pa到100mpa 范围内，因其具有结构简单，性能可靠，价格低廉，易于选配等优点，被广泛应用在各种动、静密封场合。
o型圈也有其使用的局限性，例如，用于动密封时，工件与o型圈的相对速度不宜太高（线速度不高于15m/s），速度过高时易发生泄漏现象；动密封起动时摩擦阻力较大，约为动摩擦阻力的3-4倍；o型圈不宜在低温和高温环境下使用等。
1 o型圈的密封原理o型圈属于自紧式挤压型密封，其基本工作原理在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。
也就是说，保证密封的条件为：pc——介质压力下的总接触压力，其值为密封圈初始预压力p0与介质压力经密封圈传递给接触面的接触压力（也称作介质作用接触压力）pp之和，即：其中，κ为侧压系数，κ=ν/（1-ν），对于橡胶密封件κ≈0.9-0.985；ν为密封圈材料的泊松比，对于橡胶密封件，ν=0.48-0.496。
由式（3）可知，pp永远小于p1，只有保持足够的预接触压力po （即密封圈要有足够的预压缩率），才能保证式（1）的成立（即保证密封）。
但如果预压缩率太大，又会影响密封圈的使用寿命。
因此密封圈压缩率和密封圈沟槽尺寸的合理设计是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证。
2 选型与使用要点2.1 o型圈尺寸和材料硬度的选择2.1.1 尺寸选择原则（1）o型圈的捷径d2的选择原则。
O型密封圈设计计算
O型密封圈的设计计算问题O形橡胶密封圈是一种断面形状为圆形的密封元件，它广泛用于多种机械设备中，在一定温度、压力及不同的液体或气体介质中起到密封作用，与其它密封圈相比，具有如下的优越性能：①、密封部位结构简单，安装部位紧凑，而且重量较轻。
②、有自密封作用，往往只用一个密封件便能完成密封效果。
③、密封性能好，用作固定密封时几乎没有泄漏，用作运动密封时，只在速度较高时才有些泄漏。
④、运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应。
⑤、尺寸和沟槽已标准化，成本低，产品易得，便于使用和外购。
一、O型密封圈选型设计准则:1) O型密封圈可视为易损件，在设计时要充分考虑它的安装位置,要利于拆装，因此它往往安装在轴或孔的端部附近，且入口处往往要倒距离较长的角度处理，可倒角为20°x2,或30°x2。
2) O型密封圈的规格要与对应的沟槽深度和宽度相匹配，以保证密封圈作为动密封时，与缸体孔壁之间的摩擦力为最小，且不影响密封的耐压，防渗漏等性能与效果，否则容易出现摩擦阻力过大，寿命下降，密封圈被易挤出沟槽，撕裂或相反过于松动、出现渗漏等恶劣效果。
3) 为了增强密封效果，可以在同一位置段，采用多个密封圈满足密封要求的方法。
4) 安装密封圈的轴和孔之间间隙要合理，必要时可以在沟槽中添加挡圈以保证密封圈的安装可靠性。
二、O型密封圈安装沟槽的深度和宽度设计根据国家标准进行沟槽的深度和宽度设计：1) 当以O型密封圈的外径为公称直径做选型参数时，沟槽标准为:GB1235-1976;2) 当以O型密封圈的内径为公称直径做选型参数时，沟槽标准为：GB/T3452.1-2005;3) 这两个标准分别在什么情况下用？注：什么时候可以按“1”标准选择密封圈沟槽尺寸呢？什么时候可以按“2”标准选择沟槽尺寸呢？当做径向密封时按“1”标准选择沟槽尺寸；所谓径向密封是指缸体孔直径一定时，在活塞或传动轴上安装密封圈的方式为径向密封。
O型密封圈设计计算
O 型密封圈设计计算O 型密封圈是典型的挤压型密封。
O 型圈截面直径的压缩率和拉伸量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 型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于O 型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。
1．压缩率压缩率W 通常用下式表示：W=（d 0-h）/d 0×100%式中d 0-----O 型圈在自由状态下的截面直径(mm);h------O 型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O 型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3方面考虑：1．要有足够的密封接触面积；2．摩擦力尽量小；3．尽量避免永久变形。
从以上这些因素不难发现,他们相互之间存在矛盾。
压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。
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，要权衡各方面的因素。
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 型密封圈压缩率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受外压两种情况，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密封还是旋转运动密封。
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%；平面静密封装置取W=15%～30%。
2．对于动密封而言，可以分为三种情况；往复运动一般取W=10%～15%。
旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O 形圈的内径要比轴径大3%-5%，外径的压缩率W=3%-8%。
O型圈选型及安装沟槽设计
O型圈选型及安装沟槽设计在气动中使用的O形橡胶密封圈尺寸系列及公差一般按国家标准GB3452-1液压气动用橡胶密封圈尺寸系列及公差标准选用。
O形橡胶密封圈通常采用矩形沟槽密封。
1) O形圈压缩量计算ε=σ/d×100%=(d0-H)/d0×100%式中ε——O形圈的相对压缩量;σ——O形圈断面的绝对压缩量;H——沟槽深度;d0——O形圈断面直径。
相对压缩量的大小，直接影响着元件的使用性能和寿命。
一般地说，不论是静密封或动密封，在保证密封的前提下，相对压缩量越小越好。
2) O形圈内径伸长率的计算：α=(d-d1)/d1×100%式中α——O形圈的内径伸长率d——O形圈安装沟槽底径;d1——O形圈的实际内径。
O形圈使用时，内径一般处于拉伸状态，其伸长率为5%左右断面直径（mm）内经伸长率（%）1.2±0.06 3-41.8±0.08 3-4.52.65±0.093.5-6.03.55±0.1 3.5-6.55.3±0.13 3.5-7.07.0±0.15 3.5-7.53）确定沟槽宽度b沟槽宽度太窄，易引起严重磨损；沟槽太宽O型圈容易扭曲损坏。
通常选取沟槽槽宽b是O型圈断面直径的1.2~1.3倍。
4）槽棱和槽底圆角尺寸的确定槽棱外圆角r是为防止O型圈装配时刮伤而设计的，一般r取0.1~0.2mm；槽底圆角R主要是避免此处产生应力集中导致O型圈损坏的，一般R取0.2~0.5mm5）槽深H的设计取决于O型圈的相对压缩量，参考数据如下表：单位（mm）O型圈的断面直径d0 1.2 1.8 2.65 3.55 5.3 7.0沟槽宽度b 1.5 2.2 3.4 4.6 6.9 9.3沟槽深度H 动密封活塞密封1.05 1.582.383.254.87 6.48活塞杆密封1.08 1.642.443.34 5.01 6.65静密封0.9 1.3 2.0 2.7 4.00 5.4。
o型密封圈尺寸与沟槽尺寸计算
o型密封圈尺寸与沟槽尺寸计算O型密封圈是一种常见的密封材料，用于防止液体或气体泄漏。
在工程设计和制造中，确定O型密封圈的尺寸与沟槽尺寸是非常重要的，因为它们直接影响着密封件的性能和使用寿命。
本文将从O型密封圈尺寸与沟槽尺寸的计算方法、影响因素和实际应用等方面展开深入探讨。
一、O型密封圈尺寸的计算方法1. 内径（ID）的计算O型密封圈的内径是指其横截面内圆的直径，通常采用公称线径的方式表示。
内径的计算通常根据密封圈的用途和安装环境来确定，一般可以通过以下公式进行计算：ID = 孔径直径 - (2×压缩量)2. 横截面直径（CS）的计算O型密封圈的横截面直径是指其横截面上圆形部分的直径，也是O型密封圈的公称尺寸之一。
横截面直径的计算通常采用以下公式：CS = ID + (2×压缩量)3. 压缩量的确定O型密封圈在安装后会受到挤压变形，这种变形即为压缩量。
压缩量的确定需要考虑到密封件材料的硬度、弹性模量和工作环境的温度等因素，并通过实验或经验进行确定。
二、沟槽尺寸的计算方法1. 沟槽宽度（W）的计算O型密封圈安装在沟槽中，沟槽的宽度对于密封圈的安装和工作效果至关重要。
沟槽宽度的计算通常考虑到密封圈的压缩量和安装方式，并通过以下公式进行计算：W = CS + (2×压缩量) - (2×余量)2. 沟槽深度（D）的计算沟槽深度是指沟槽的横截面厚度，其计算通常需要考虑到密封圈的横截面直径和安装方式，并通过以下公式进行计算：D = CS + (2×压缩量)三、影响因素1. 温度温度是影响O型密封圈尺寸和沟槽尺寸的重要因素之一。
在不同温度下，O型密封圈的硬度、弹性模量和压缩量都会发生变化，因此需要对其进行相应的修正和计算。
2. 压力工作环境中的压力也会对O型密封圈的尺寸和沟槽尺寸产生影响。
在高压环境下，密封圈的压缩量会增加，因此需要根据实际工作压力对其尺寸进行调整和计算。
O型密封圈设计计算
O 型密封圈设计计算O 型密封圈是典型的挤压型密封。
O 型圈截面直径的压缩率和拉伸量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 型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于O 型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。
1．压缩率压缩率W 通常用下式表示：W=（d 0-h）/d 0×100%式中d 0-----O 型圈在自由状态下的截面直径(mm);h------O 型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O 型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3方面考虑：1．要有足够的密封接触面积；2．摩擦力尽量小；3．尽量避免永久变形。
从以上这些因素不难发现,他们相互之间存在矛盾。
压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。
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，要权衡各方面的因素。
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 型密封圈压缩率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受外压两种情况，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密封还是旋转运动密封。
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%；平面静密封装置取W=15%～30%。
2．对于动密封而言，可以分为三种情况；往复运动一般取W=10%～15%。
旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O 形圈的内径要比轴径大3%-5%，外径的压缩率W=3%-8%。
O-RING密封设计规范及压缩量计算模板
3.轴用密封：也称基孔性密封是指O形圈的安装槽在轴上的密封4.孔用密封：也称基轴性密封是指O形圈的安装槽在孔上的密封一、目的为五金研发部的人员提供设计指导，减少设计上的失误二、范围本设计规范适用于压力条件在35kgf/c㎡(3.5MPa)以下使用O型圈密封的密封设计五、工作原理O型圈密封设计规范三、定义1.静态密封：是指O形圈的表面与其接触面处于静止状态的密封第1页 共4页2.动态密封：是指O形圈的表面与其接触面有产生相对磨擦现象的密封 工作原理：O形密封圈是一种自动双向作用的密封元件，O形圈装入密封沟槽后,其径向和轴向方向受到外界压力的作用下,其截面产生一定量的压缩变形,封闭需密封的间隙,达到密封的目的(如图一).6.对称性密封：是指O形圈的表面与其周围接触面所受作用力均匀的密封7.不对称性密封：是指O形圈的单边在外界的作用力下,使得孔与轴的中心线产生偏心现象的密封四、分类按密封形式可分为(如下图):1、按负载可分为静态密封和动态密封；2、按密封用途可分为轴用密封(基孔性密封)、孔用密封(基轴性密封)和旋转轴密封(螺纹性密封)；3、按其安装形式又可分为径向密封和轴向密封；4、若单边在外界的作用力下,使得孔与轴的中心产生偏心现象,这种条件下的密封,称为不对称性密封.5.螺纹性密封：是指O形圈安装在螺纹退刀槽上的密封表一：单位:mm表二：第2页 共4页九、O-RING槽设计尺寸d为 轴的直径d1为 基孔制中轴的密封槽小径d2为 基轴制中孔的密封槽大径b为 槽深D为 孔的直径ID为 O-RING的内径CS为 O-RING的线径a为 槽宽1、O-RING与O-RING槽过盈配合设计：要保证密封的良好，O形槽的轴径与O形圈的内径必须有一定的过盈，即O-RING与轴过盈配合O-RING产生延伸，且O-RING延伸百分率(ST)以15%为最佳值，范围可在±5%之间：基孔制中O-RING延伸率百分数(ST)的计算公式为: ST = [(d1 - ID)/ID]*100% ID=d1/1.15式中，d1为装O-RING的槽轴径，ID为O-RING的内径例如：d1=10，ST=15%，则ID=10-15/100*ID=8.695基轴制中O-RING延伸率百分数(ST)的计算公式为: ST = [(d - ID)/ID]*100% ID=d/1.15例如：d=10，ST=15%，则ID=10-15/100*ID=8.695六 、水暖行业常用O型圈材质及其特性八、硬度的选取 O形圈具有圆截面环状的特征。
O型密封圈设计选型
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O型密封圈---工作原理
用于各种密封的沟槽的具体尺寸、形状、加工精度要 求、配合公差及O型圈的尺寸、选用公差、配合公差等 已经标准化，可以从GB3452.1-92查询
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O型圈 材质选用
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O型圈 材质选用
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O型圈 材质选用
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O型圈 材质选用Βιβλιοθήκη 编辑课件O型圈 材质选用
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重要参数计算
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重要参数计算
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设计原则
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设计原则
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设计选型注意事项
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设计选型注意事项
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密封圈的两个参数
O型密封圈装配参数（一）拉伸量各种O形圈橡胶材料的硬度与工作压力的关系注：旋转运动工作压力一般不超过0.4 Mpa,硬度选择在(70±5)度;超出0.4 Mpa则按特殊密封装置设计。
日本JISB 2406－1991 推荐的O形圈密封的最大间隙/mm美国SAEJ120A－1968 推荐的O形圈的最大封间隙值/mmO形圈的截面直径和轴的转速关系NBR胶料硬度与耐压能力之间的关系O型密封圈装配参数（二）压缩率O型圈密封圈简称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。
O型密封圈是典型的挤压型密封。
O型圈截面直径的压缩率和拉伸量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型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于O型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。
2.1．压缩率压缩率W通常用下式表示：W=（d0-h）/d0 ×100%式中d0-----O型圈在自由状态下的截面直径(mm);h------O型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O型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3方面考虑：1．要有足够的密封接触面积；2．摩擦力尽量小；3．尽量避免永久变形。
从以上这些因素不难发现,他们相互之间存在矛盾。
压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。
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。
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O型密封圈的选型设计计
算参考
The latest revision on November 22, 2020
【论文摘要】O形密封圈和密封圈槽尺寸的合理匹配是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证。
据此提出一种选配两者尺寸的理论计算方法，并以Y341—148注水封隔器所选密封圈的计算为例说明，根据不同的密封圈可以计算出相应的密封圈槽尺寸。
为保证密封圈长期有效地工作，还必须合理选择其压缩率、拉伸量和孔、轴配合精度等相关参数。
选取压缩率时，应考虑有足够的密封面接触压力、尽量小的摩擦力和避免密封圈的永久性变形。
顾及到一般试制车间的加工水平和井下工具主要是静密封的状况，建议密封面的轴、孔配合应优先选用H8/e8。
SelectionofO-ringandcalculationofO-ringgroovesize
ChenAiping,ZhouZhongya
(ResearchInstituteofOilProductionTechnology,JianghanPetroleumAdministration,Qianjiand City,HubeiProvince)
RationalmatchingofO-ringsandO-
ringgroovesisofgreatimportancetop[rolongingtheservicelifeofO-
rings.AmethodforselectingO-ringwaspresented.ThesizesoftheO-ringgtoovecanbecalculatedaccordingtovariousO-rings.Toensurelong-termandeffectiveworkofthering,thecompressibility,tensiledimensionandbore-shaftmatchingaccuracyshouldbeproperlyselected.
SubjectConceptTerms:O-ringO-ringgroovematchingservicelife
用O形密封圈(以下简称密封圈)密封是最常用的一种密封方式，然而至关重要的是如何正确地选择密封圈和设计密封圈槽尺寸。
常规的方法是将密封圈套在宝塔上用游标卡尺测量外径，再确定其相应尺寸。
这种方法的弊端是：(1)密封圈是弹性体，外径测量不准确；(2)在设计新工具时，往往没有现成的密封圈，难以确定尺寸，其过盈量往往掌握不准。
过盈量太大时密封圈易被剪切损坏，太小时又容易失封。
针对这种状况，笔者提出一种选配密封圈的理论计算方法（指外密封圈），以供参考、讨论。
密封圈的密封机理［1］
密封圈密封属于挤压弹性体密封，是靠密封环预先被挤压由弹性变形产生预紧力，同时工作介质压力也挤压密封环，使之产生自紧力。
也就是说，挤压弹性体密封属于自紧式密封。
密封圈在介质压力p1作用下，其受力状况如图1所示，产生的接触压力为
pc=pco+Δpc (1)
式中pc——介质压力下的总接触压力，MPa；
pco——密封圈初始压力，称之为预接触压力，MPa；
Δpc——介质压力经密封圈传递给接触面的接触压力，称为介质作用接触压力，Δpc=κ
p1,MPa，其中κ为侧压系数，κ=υ/(1-υ),对于橡胶密封件κ≈0.9～0.985；υ为密封圈材料的泊松比，对于橡胶密封件，υ=0.48～0.496。
图1 密封圈接触压力分布
要保持密封，必须保证pc＞p1，而Δpc永远小于p1，故应保持足够的预接触压力pco，即密封圈要有足够的预压缩率，才能保证密封。
但如果预压缩率太大，又会影响密封圈的工作寿命，因此密封圈和密封圈槽尺寸的合理匹配是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证。
密封圈及密封圈槽的选配方法
内密封圈的选配比较简单，不再赘述，这里只介绍一种外密封圈的选配方法。
假定孔、轴直径分别为D、d，所选密封圈为D0×d0，问题是如何确定密封圈槽的底径D1，如图2所示。
图2 密封圈及密封圈槽尺寸
密封圈被套在密封圈槽上之后，一般都有一定的拉伸量，其断面直径d0变小了，假定变为d1，根据体积不变原理，则密封圈安装前后的体积相等，即
(2)
式中D0——密封圈外径，mm；
d0——密封圈断面直径，mm；
D——孔直径，mm；
δ——密封圈过盈量，mm；
d1——拉伸后的密封圈断面直径，mm。
式(2)中，δ值可根据D值从表1中选取，D0、d0为已知值，则可计算出d1。
为了简化计算，用D+δ-d0代替D+δ-d1计算，则式(2)可简化为
(3)
简化后计算出的d1值有一定的误差，将d1再回归到式(3)中计算，求出d2，即
(4)
式中d2——拉伸后的密封圈断面直径，mm。
如此类推，可计算出d3、d4……,一般来说，d2值就已达到要求，则密封圈槽底径D1为
D1=D+δ-2d2 (5)
现举例说明以上计算，如Y341—148注水封隔器活塞孔、轴尺寸为136H9/d9(孔为
136+0.10mm)，所选密封圈为135mm×5mm，过盈量δ选为1.3mm，则变形后的密封圈断面直径为取d2=4.96mm，则
D1=D+δ-2d2=127.38mm
结合孔径φ136+0.1+0配上公差后，则槽底径D1为。
φ127+0.4+0.5
假定没有135mm×5mm的密封圈，只有132mm×5mm的密封圈，则密封圈槽底径可用同样方法算得，即配上公差后D1为φ127+0.4+0.5。
由以上计算可知，根据不同的密封圈，可以计算出不同的密封圈槽尺寸，可见这种方法比较简单、灵活。
但是为保证密封长期有效地工作，还必须合理选择其压缩率、拉伸量和孔轴配合精度等相关参数。
相关参数的确定与应用
1.压缩率ε或过盈量δ
密封圈是典型的挤压型密封。
如图3所示，其压缩率ε通常由下式表示
式中h0——密封圈槽底至被密封面的距离，mm。
图3 密封圈压缩率
对于圆柱面静密封和往复动密封，ε=10%～15%；对于平面静密封，ε=15%～30%；旋转动密封ε=3%～8%；低摩擦密封ε=5%～8%。
选取密封圈压缩率时主要应考虑的因素，一是要有足够的密封面接触压力；二是摩擦力应尽量小；三是应尽量避免永久性变形。
与压缩率ε相对应的是过盈量δ，过盈量δ表示密封圈的预压缩情况，其推荐值见表1。
孔直径D尺寸范围过盈量δ
动密封静密封
＜300.25～0.330.3～0.4
30～500.35～0.500.4～0.6
50～800.50～0.700.6～0.8
2.拉伸量
密封圈装入密封圈槽后，一般都会有一定的拉伸量。
但据所查阅的资料可知，尚未对拉伸量有明确的定义。
根据笔者的理解，拉伸量应是拉伸后的密封圈中径与自然状态时的中径之比，即
a=(D1+d2)/(D0-d0) (6)
式中a——密封圈的拉伸量，mm。
a的通常推荐值为1.01～1.05。
笔者一般取值为1.05，特殊情况下，甚至取为1.1。
为了保证密封圈装入密封圈槽后不至太松，a值取得稍大。
3.密封圈槽的宽度与形状
一般推荐的密封圈槽尺寸见表2，其形状如图4所示。
槽宽大致为密封圈断面直径的1.3倍，而平时设计中往往是密封圈槽宽度与密封圈断面直径相等，或者不论密封圈断面直径多大，密封圈比槽宽0.5mm。
采用这种尺寸设计的弊端是：(1)用起子或铁钎撬密封圈时，容易损坏密封圈槽，尤其是内密封圈槽，这将降低其耐压差能力；(2)孔、轴相套时，由于密封圈有预过盈量，槽太窄易剪切密封圈。
因此，今后在设计密封圈槽宽时应规范尺寸。
在加工r为0.1～0.2和R为0.2～0.5的圆弧时，要特别注意r处，如果太尖，在承受高压时易损坏密封圈，需用砂布将其稍稍打钝。
4.轴孔配合公差
在承受大于16MPa以上压差时，孔、轴配合一般推荐为H8/f8或H8/f7，在承受高压情况下，还要安装密封挡环［1］。
而井下工具工作压力一般超过16MPa，所用孔、轴配合常常采用
H9/d9、H10/d10、H10/c10，甚至H11/c11，一方面精度等级较低，另一方面轴、孔间隙太大。
这就要求密封圈的过盈量也要大。
如Y241—150酸化压裂封隔器的轴、孔配合采用H8/e8，Y341—148堵水封隔器采用H9/d9，轴、孔基本尺寸相同的酸化压裂封隔器密封圈的过盈量比堵水封隔器的小，密封效果就好。
相同精度等级轴、孔的配合间隙不同，其受力状况是有区别的，如H10/c10的轴、孔间隙比H10/d10大，密封圈在相同压力p1作用下，其受剪切力的面积大，则总作用力就大，密封圈损坏的可能性加大，但如果轴、孔间隙过小，则轴、孔的同轴度要求更高，加工难度增大。
如果片面追求高精度，势必增加加工难度和成本。
考虑到试制车间的加工水平及井下工具的实际工作状况（主要是静密封），笔者建议密封圈密封面的轴、孔配合应优先选用H8/e8，在使用要求不高的情况下，也可选用H9/e9。
5.橡胶硬度
在工作压力8～16MPa范围内，橡胶推荐硬度为70～80HS；16～32MPa范围内，推荐硬度为80～90HS。
应加强密封圈进货质量检验。
建议
(1)密封圈槽的尺寸和形状应规范设计，不可随心所欲。
(2)为保证密封圈长期有效地工作，必须合理选择压缩率（或过盈量）、拉伸量和孔轴配合精度等。
(3)密封圈及密封圈槽的选配可由计算求得。