密封圈的设计资料
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O型圈如果压缩量太小，初始接ห้องสมุดไป่ตู้压力很小，最大接触压力也不会太大，则密封安全系数就很小；
如压缩量过大，则O型圈可能加大压缩应力松弛作用和永久变形量，反而影响O型圈的使用寿命，将 导致早期丧失弹性造成泄漏而失效。另外，对往复运动来说，压缩量越大，摩擦力就越大，功率的损 失和密封面的磨损就越大。因此，各种密封方式选用合适得压缩量至关重要。
密 封设计
防尘圈的设计
等高Y形圈的设计
不等高Y形圈的设计 V形圈的设计 蕾形圈、鼓形圈的设计 斯特封、格莱圈的设计
防尘圈的设计
防尘圈的跟部尺寸宽度S 防尘圈唇口过盈 产品高度
公称断面w 跟部断面s 过盈量
4 3.5 0.8 20%
5 4.3 1 20.00% 10
7.5 6.5 1.25 16.67% 14
Finite Elements Analysis 有限元结构分析
Profile under pressure loading / 承受压力状态
Medium under pressure / 受压 介质
R&D / 研 发
EXAMPLE/ 举 例:
Primary lip / 主密封唇
(Radial stress distribution) 径向压力分配情况
Sealing Process / 密封原理
• Y Seal is the same sealing process as O-Ring / Y型圈的 密封原理与O型圈相同 • Contact stress determined with FEA / Y型圈的内部压力分 布情况 • Zero leakage can only be done at ideal situation / 零泄 漏只可在理想状态下实现
5. O 形圈密封利弊 1) 结构简单、安装方便、价格低廉； 2) 用于动密封时安定性差； 3) 起动摩擦力大，有粘滞现象； 用于旋转时，由于焦耳效应对转轴摩擦和磨损非常剧烈。
3.
压缩量计算
对气动动密封压缩量4~15%，一般验算以9%计； 对液压动密封压缩量7~17%，一般验算以13%计； 对静密封压缩量11~20%，一般验算以15%计。
常用密封件介绍
4. O 形圈标准 O 形圈目前有 45°、180°两种分模面。一般来讲，45°分模面主要用于动密封，180°用 于静密封，PARKER 不分。 在实际应用中常见标准及断面尺寸 标 准 号 GB1235-76 GB3452.1-82(92) AS568A、Parker2-系列 JIS B2401、Parker P、G 系列 截 面 规 格 1.9、2.4、3.1、3.5、5.7、8.6 1.8、2.65、3.55、5.3、7.0 1.78、2.62、3.53、5.33、6.99 1.9、2.4、3.5、5.7、8.4 备 注 标注外径 标注内径 标注内径 标注内径
10 8.7 1.5 15.00% 18
产品高度
8
密封的分类
动密封
往复密封
迫紧密封(挤压形密封)
O形圈、鼓形圈、蕾形圈、山形圈、D形圈、组合密封
唇形密封
Y形圈、V形圈
旋转油封
旋转密封
有骨架、无骨架油封，有簧、无簧油封，单唇、双唇油封
机械密封
静密封
O形圈、方形圈、组合垫片、金属垫片
Sealing Process 密封原理
Sealing Process / 密封原理
For application where no leakage is allowed, a contact sealing element is used.
实际应用中，当不允许有 泄漏发生时，那么就必须 应用一个密封系统。
Sealing Process / 密封原理
3、密封机理
动密封的密封机理
动密封不能单纯依靠封闭结合面间的间隙来实现密封，因为结合 面间的间隙密封得愈紧密，对偶表面相对运动时的摩擦阻力就愈 大，导致结合面发热，影响润滑油膜的形成，使密封很快失效。 因此，对动密封作用机理的研究，集中在结合面间形成与保持润 滑油膜的机理方面，这样既可保持密封，又不致于有过大的摩擦 力。
常用密封件介绍 1.
O型圈
2.
O型圈密封机理
O形圈是一种典型的具有自密封作用得压缩型密封件，主要作压缩密封使用。 O形圈安装在沟槽和
被密封面之间，有一定的压缩量，由此产生的反弹力给予被密封的光滑表面和沟槽底面以初始的压缩 应力，从而起预密封作用(若O形圈无压缩量，O形圈不与被密封面和沟槽底面紧密接触，流体就可能 浸润O形圈截面周边而丧失任何密封作用)。当有内压作用时，O形圈被推向沟槽另一侧而挤压成 D形 ，并把压力传递给接触面。内压力越大，O形圈变形就越大，从而传递给接触面的压力就越大，密封 作用也越大。这种由流体压力自动增强密封效果的作用，叫做自密封作用。
临界油膜厚度h0=[ ] 9 dp/dx max
8ηv
0.5
静密封的密封机理
静密封是依靠封闭结合面间的间隙以实现密封作用，不需要考虑摩擦 与磨损。密封表面的泄漏是由密封圈的材料性质、配合表面的加工精 度、粗糙度和压紧程度决定的。使用橡胶和软金属等类材料，用较小 的压紧力就可以完全压紧，从而阻止流体的泄漏；对于较硬的金属垫 圈，有时使用较大的压紧力不能完全压紧，以致密封性差，但如降低 表面粗糙度，增加表面真实接触面积，用较小的压紧力也可以改善密 封性能。 为使密封圈在流体压力作用下保持密封，通常在设计时规定极限密封 比压值，此极限密封比压是指密封圈在流体压力作用下仍能保持密封 可靠性时的比压。考虑到密封力与内压力之间的定性关系 ( 局部非线 性)，实际使用时应该使初始密封力达到与极限比压相当的极限比压以 上，使用时才较为安全。
1 Uninstalled O-Ring / O型圈安装前 2 O-Ring installed / O型圈安装后
3 Installed O-Ring with pressure / O型圈安装后受力状况
Sealing Process / 密封原理
As a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力 而贴紧密封表面，从而起到密封的效果
如压缩量过大，则O型圈可能加大压缩应力松弛作用和永久变形量，反而影响O型圈的使用寿命，将 导致早期丧失弹性造成泄漏而失效。另外，对往复运动来说，压缩量越大，摩擦力就越大，功率的损 失和密封面的磨损就越大。因此，各种密封方式选用合适得压缩量至关重要。
密 封设计
防尘圈的设计
等高Y形圈的设计
不等高Y形圈的设计 V形圈的设计 蕾形圈、鼓形圈的设计 斯特封、格莱圈的设计
防尘圈的设计
防尘圈的跟部尺寸宽度S 防尘圈唇口过盈 产品高度
公称断面w 跟部断面s 过盈量
4 3.5 0.8 20%
5 4.3 1 20.00% 10
7.5 6.5 1.25 16.67% 14
Finite Elements Analysis 有限元结构分析
Profile under pressure loading / 承受压力状态
Medium under pressure / 受压 介质
R&D / 研 发
EXAMPLE/ 举 例:
Primary lip / 主密封唇
(Radial stress distribution) 径向压力分配情况
Sealing Process / 密封原理
• Y Seal is the same sealing process as O-Ring / Y型圈的 密封原理与O型圈相同 • Contact stress determined with FEA / Y型圈的内部压力分 布情况 • Zero leakage can only be done at ideal situation / 零泄 漏只可在理想状态下实现
5. O 形圈密封利弊 1) 结构简单、安装方便、价格低廉； 2) 用于动密封时安定性差； 3) 起动摩擦力大，有粘滞现象； 用于旋转时，由于焦耳效应对转轴摩擦和磨损非常剧烈。
3.
压缩量计算
对气动动密封压缩量4~15%，一般验算以9%计； 对液压动密封压缩量7~17%，一般验算以13%计； 对静密封压缩量11~20%，一般验算以15%计。
常用密封件介绍
4. O 形圈标准 O 形圈目前有 45°、180°两种分模面。一般来讲，45°分模面主要用于动密封，180°用 于静密封，PARKER 不分。 在实际应用中常见标准及断面尺寸 标 准 号 GB1235-76 GB3452.1-82(92) AS568A、Parker2-系列 JIS B2401、Parker P、G 系列 截 面 规 格 1.9、2.4、3.1、3.5、5.7、8.6 1.8、2.65、3.55、5.3、7.0 1.78、2.62、3.53、5.33、6.99 1.9、2.4、3.5、5.7、8.4 备 注 标注外径 标注内径 标注内径 标注内径
10 8.7 1.5 15.00% 18
产品高度
8
密封的分类
动密封
往复密封
迫紧密封(挤压形密封)
O形圈、鼓形圈、蕾形圈、山形圈、D形圈、组合密封
唇形密封
Y形圈、V形圈
旋转油封
旋转密封
有骨架、无骨架油封，有簧、无簧油封，单唇、双唇油封
机械密封
静密封
O形圈、方形圈、组合垫片、金属垫片
Sealing Process 密封原理
Sealing Process / 密封原理
For application where no leakage is allowed, a contact sealing element is used.
实际应用中，当不允许有 泄漏发生时，那么就必须 应用一个密封系统。
Sealing Process / 密封原理
3、密封机理
动密封的密封机理
动密封不能单纯依靠封闭结合面间的间隙来实现密封，因为结合 面间的间隙密封得愈紧密，对偶表面相对运动时的摩擦阻力就愈 大，导致结合面发热，影响润滑油膜的形成，使密封很快失效。 因此，对动密封作用机理的研究，集中在结合面间形成与保持润 滑油膜的机理方面，这样既可保持密封，又不致于有过大的摩擦 力。
常用密封件介绍 1.
O型圈
2.
O型圈密封机理
O形圈是一种典型的具有自密封作用得压缩型密封件，主要作压缩密封使用。 O形圈安装在沟槽和
被密封面之间，有一定的压缩量，由此产生的反弹力给予被密封的光滑表面和沟槽底面以初始的压缩 应力，从而起预密封作用(若O形圈无压缩量，O形圈不与被密封面和沟槽底面紧密接触，流体就可能 浸润O形圈截面周边而丧失任何密封作用)。当有内压作用时，O形圈被推向沟槽另一侧而挤压成 D形 ，并把压力传递给接触面。内压力越大，O形圈变形就越大，从而传递给接触面的压力就越大，密封 作用也越大。这种由流体压力自动增强密封效果的作用，叫做自密封作用。
临界油膜厚度h0=[ ] 9 dp/dx max
8ηv
0.5
静密封的密封机理
静密封是依靠封闭结合面间的间隙以实现密封作用，不需要考虑摩擦 与磨损。密封表面的泄漏是由密封圈的材料性质、配合表面的加工精 度、粗糙度和压紧程度决定的。使用橡胶和软金属等类材料，用较小 的压紧力就可以完全压紧，从而阻止流体的泄漏；对于较硬的金属垫 圈，有时使用较大的压紧力不能完全压紧，以致密封性差，但如降低 表面粗糙度，增加表面真实接触面积，用较小的压紧力也可以改善密 封性能。 为使密封圈在流体压力作用下保持密封，通常在设计时规定极限密封 比压值，此极限密封比压是指密封圈在流体压力作用下仍能保持密封 可靠性时的比压。考虑到密封力与内压力之间的定性关系 ( 局部非线 性)，实际使用时应该使初始密封力达到与极限比压相当的极限比压以 上，使用时才较为安全。
1 Uninstalled O-Ring / O型圈安装前 2 O-Ring installed / O型圈安装后
3 Installed O-Ring with pressure / O型圈安装后受力状况
Sealing Process / 密封原理
As a result of contacting loads, the elastic seal is pressed against the sealing surface / 密封件因受力 而贴紧密封表面，从而起到密封的效果