密封圈压缩量参考设计

圈的内径应该与沟槽的内径接触，最大允许拉伸３％，如图１-11。
表 1-5 矩形沟槽尺寸-轴向压缩。
d2
h+0.10
b+0.20
r1
r2
1.50
1.10
1.90
1.80
1.30
2.40
2.00
1.50
2.60
0.2-0.4
2.50
2.00
Βιβλιοθήκη Baidu
3.20
2.65
2.10
3.60
3.00
2.30
3.90
3.55
沟槽设计
◇导入倒角 正确的沟槽设计可以从一开始就消除可能的损伤和密封失效。由于 O 型圈安装时受挤压，所以设计 O 型圈导入过程中接触的零件时，必
须要有规定倒角和倒圆。
倒角最小长度 Z，作为与 O 型圈截面直径相关的函数，列于下表中： 表 1-1 导入倒角
导入倒角最小长度(Zmin)
15°
20°
2.5
式中：b0-原始厚度（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 形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％。
4）预压缩量 O 形圈安装在沟槽里，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％。具体可参照下面图表 进行选择。 5）拉伸与压缩
6）O 形圈用作旋转轴密封 O 形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， 须考虑拉长的橡胶圈受热后会收缩这一现象，故选择密封圈时其内径要比被它密封的轴径约 大 2％。密封圈安装在沟槽后，导致密封圈受到径向压缩，O 形圈圈在沟槽中形成微量波纹 状，从而改善了润滑条件。
将 O 形圈安装在沟槽内时，要受到拉伸或压缩。若拉伸和压缩的数值过大，将导致 O 形圈截面过度增大或减少，因为拉伸 1％相应地使截面直径 W 减少约为 0.5％。对于孔用密 封，O 形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 形圈最好延其周 长方向受压缩，最大允许周长压缩量为 3％。
◇工作压力 静密封
内径大于 50mm 的 O 型圈在 5Mpa 以下工作时，不需要挡圈；内径小于 50mm 的 O 型圈在 10Mpa 以下工作时，不需要挡圈；（与材料 硬度、载面尺寸、间隙有关系）40Mpa 以下，必须使用挡圈；50Mpa 以内，使用特殊的挡圈。 注意最大许可间隙。
动密封
压力小于 5Mpa 的往复运动，不需要使用档圈； 大于 5Mpa，必须使用档圈。
Ra
Rmax
配合面
0.1-0.4
1.6
动密封
沟槽槽底、槽侧面
1.6
6.3
导入面
3.2
12.5
压力脉动
0.8
6.3
配合表面
压力恒定
1.6
6.3
静密封
压力脉动
1.6
沟槽槽底、槽侧面
压力恒定
3.2
6.3 12.5
导入面
3.2
12.5
端面密封沟槽设计建议（轴向）
O 型圈在轴向发生变形。在压力作用下，O 型圈会产生径向运动，所以要注意压力的方向。若压力来自内侧， 则 O 型圈的外径应该与沟槽的外径接触（其周长压缩１％到３％），如图１-10。若压力来自外侧，则 O 型
7.20
6.00
5.00
7.80
7.00
5.90
9.60
8.00
6.80
10.40
9.00
7.70
11.70
10.00
8.70
13.00
12.00
10.60
15.60
的尺寸 z 1.5 1.5 1.5 1.5 2.0 2.0 2.0 3.0 3.0 3.0 3.6 4.0 4.5 4.5 4.5 4.5
1.70
2.60
2.50
2.10
3.30
2.65
2.20
3.60
3.00
2.60
3.90
3.55
3.05
4.80
4.00
3.50
5.30
5.00
4.45
6.70
5.35
4.65
7.10
6.00
5.40
8.00
7.00
6.20
9.50
表 1-8 气动动密封沟槽尺寸-径向压缩:
d2
t
b+2.0
1.8
1.55
1.5
3.0
2.0
3.5
2.5
4.5
3.5
5.0
4.0
6.0
4.5
O 型圈截面直径 d2
≤1.78 ≤2.62 ≤3.53 ≤5.33 ≤6.99 >6.99
到如倒角的表面粗糙度为：Rz≤4.0mm，Ra≤0.8mm
表面粗糙度
上一页 下一页
在压力作用下，弹性体将贴紧不规则的密封表面。对气体或液体密封的紧配合静密封，被密封表
2.80
4.80
0.4-0.8
0.2-0.4
4.00
3.25
5.20
5.00 5.53 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 12.00
4.00 4.35 5.00 5.75 6.80 7.70 8.70 10.60
工业用静密封沟槽设计建议（径向）
6.50 7.20 7.80 9.60 10.40 11.70 13.00 15.60 上一页 下一页
影响密封性能的其它因素 1）O 形圈的硬度
O 形圈材料硬度是评定密封性能最重要的指标。硬度决定了 O 形圈的压缩量和沟槽最大 允许挤出间隙。由于邵氏 A70 的丁晴密封都能满足大部分的使用条件，故对密封材料不作 特殊说明，一般提供邵氏 A70 的丁晴橡胶。
2）挤出间隙 最大允许挤出间隙 gmax 和系统压力、O 形圈截面直径以及和材料的硬度有关。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 形圈被挤出损坏。 最大允许挤出间隙 gmax 压力 MPa O 形圈截面直径 W 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 0.10 ≤10.50 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08 邵氏硬度 A80 ≤3.50 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20 ≤7.00 0.08 0.09 0.10 0.13 0.15 ≤10.50 0.05 0.07 0.08 0.09 0.10 ≤14.00 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08 ≤17.50 0.02 0.02 0.03 0.03 0.04 邵氏硬度 A90 ≤3.50 0.13 0.15 0.20 0.23 0.25 ≤7.00 0.10 0.13 0.15 0.18 0.20 ≤10.50 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 注：1、当压力超过 5MPa 时，建议使用挡圈； 2、对静密封应用场合，推荐配合为 H7/g6。 3）压缩永久变形 评定 O 形圈密封性能的另一指标，即该材料的压缩永久变形。在压力作用下，作为弹性 元件的 O 形圈，产生弹性变形，随着压力增大，会出现永久的塑性变形。压缩永久变形 d 可由下式确定：
r1 0.2-0.4
图 1-12 O 型圈 r2
0.4-0.8
0.1-0.3
0.8-1.2 注:t 的公差取决于 d3h9+d4H8 或 d517+d6H9
工业用往复运动密封沟槽设计建议:
表 1-7 液压动密封沟槽尺寸-径向压缩:
d2
t
b+0.2
1.50
1.30
1.90
1.80
1.45
2.40
2.00
◇基本要求： 在安装 O 型圈之前，检查以下各项： 引入角是否按图纸加工？ 内径是否去除毛刺？锐边是否倒圆？ 加工残余，如碎屑、脏物、外来颗粒等，是否已去除？ 螺纹尖端是否已遮盖？ 密封件和零件是否已涂润滑脂或润滑油?（要保证与弹性体的介质相容性。推为用所密封的流体来润滑。） 不得使用含固体添加剂的润滑脂，如二硫化钼，硫化锌。
压缩率: O 型圈在沟槽中的初始变形（挤压量）对其密封作用是必要的：
１、获得初始密封接触应力 ２、补偿产品公差（在间隙配合中连接二者） ３、保证一定的摩擦力； ４、补偿永久压缩变形（损失）； ５、补偿磨损。 对于不同的应用，下面列出了其初始变形量与截面直径（d2）的比例 动密封应用：6%-20% 静密封应用：15%-30% 在设计时，可根据图 1-5 和图 1-6 中推荐的初始压缩变形量来设计沟槽尺寸：
以上二图中的初始压缩变形量是根据 ISO3601-2 标准，考虑了负载与截面直径的 关系后制成的。
由于初始变化的程度不同，以及密封材料的硬度不同，O 型圈的压缩压力的大小也 有所不同。
图 1-7 显示了 O 型圈圆周每厘米长度上所承受的压缩力的大小。该图可用于估计 静密封应用时 O 型圈的总的压缩力的大小。拉伸与压缩是 O 型圈在沟槽中安装的两种形态。 在径向密封的结构配置中，O 型圈装在内沟槽中（作为“外圆密封”），O 型圈必须受到拉 伸，且其内径拉伸后大于沟槽的外径。在安装后的状态，O 型圈的最大伸长量应该为 3%（内 径＞50mm）或 5%（内径＜５０mm）．
沟槽尺寸设定方法
压缩率的设定 使用范围：6～30% 充填率的设定 使用范围：max90%、中央值 75%（设计的目标值） 安装建议:
E（%）：压缩率 σ（mm）：压缩余量（=W-H） W（mm）：O 型圈载径 H（mm）：沟槽深度
n（%）：充填率 G（mm）：沟槽宽 W（mm）：O 型圈载径 H（mm）：沟槽深度
当Ｏ型圈装在外沟槽中（作为“内圆密封”），Ｏ型圈沿圆周长方向被压缩。在 安装后的状态，其最大周长压缩量为１％。若超过以上拉伸或压缩量，会导致Ｏ型圈截面 尺寸的过度增加或减少，这会影响Ｏ型圈的工作寿命。Ｏ型圈沿周长方向拉伸１％，会导 致其截面尺寸缩小０.５％。 技术参数:
O 型圈可以广泛应用在各种环境。环境的温度、压力、速度和介质决定了密封材料的选择。为了正确地评估 O 型圈是否对某种具体 应用适用，我们必须对所有的工作参数及其相互影响予以考虑：
2.30
2.65
2.35
3.10
3.55
3.15
4.20
5.30
4.85
6.40
73.00
6.40
8.40
表 1-9O 型圈挤出极限(公制,mm)
O 型圈截面直径 d2
z 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.8 1.8 1.8 2.7 2.7 3.6 3.6
z 1.5 1.5 1.8 2.7 3.6
◇速度（与材料、应用有关） 往复运动速度最大 0.5m/s； 旋转运动速度最大 0.5m/s；
◇温度 －60℃至+325℃（与材料种类和介质相容性有关）在评估时，极端温度和连续工作温度都要予以考虑。对于动密封，由于摩擦生热造成的温 度升高，要特别注意。
◇介质 由于有着许多不同特性的密封材料可供选择，德克的密封件可满足几乎所有液体、气体和各种化学介质的使用要求。
≤2
压力(Mpa) ≤3.50
0.08
r1 0.2-0.4
0.4-0.8
r2 0.1-0.3
面应满足一些基本的要求。密封表面上不得开槽、创痕、凹坑、同心或螺旋状的加工痕迹。对于动密封，
配合面的粗糙度要求更高。按照 DIN4768/1T 和 ISO1302 标准中对表面粗糙度的定意，我司对沟槽各个表面 的粗糙度要求推荐为如下表：
表 1-2 沟槽表面粗糙推荐值：
负载类型
表面
表面粗糙 um 接触区域如>50%
0.8-1.2
表 1-6 静密封沟槽尺寸-径向压缩：
d2
t
b+0.20
1.50
1.10
1.90
1.80
1.40
2.40
2.00
1.50
2.60
2.50
2.00
3.20
2.65
2.20
3.60
3.00
2.30
3.90
3.55
2.90
4.80
4.00
3.25
5.20
5.00
4.10
6.50
5.30
4.50
◇手工安装： 使用无锐边的工具； 保证 O 型圈不扭曲，使用辅助工具保证正确定位；
尽量使用安装辅助工具； 不得过量拉伸 O 型圈； 对于用密封条粘接成的 O 型圈，不得在连接处拉伸。 ◇安装过螺纹、花键等： 当 O 型圈拉伸后，要通过螺纹、花键、键槽等时，必须使用安装心轴。该心轴可以用较软的金属或塑料制成，并不得有毛刺和锐边。 自动话安装： 自动化安装 O 型圈要求有充分的准备。通常对 O 型圈的表面有集中方法来处理，以减小安装磨擦力小、防止粘连，容易分理。 对于那些尺寸不稳定的零件的处理与安装，需要丰富的经验。要获得可靠的自动化装配，需要对 O 型圈进行特别的操作和包装.