O型圈設計(jì)、使用不當(dang)會加速它(ta)的損壞，喪(sàng)封性能。實(shí)驗🎯表明✏️，如(rú)密封裝置(zhi)各部分設(she)計合理，單(dān)純地提高(gao)壓力，并不(bú)會造❤️成O型(xíng)圈的破壞(huài)。在高壓、高(gao)溫的工作(zuò)條件下，O型(xing)圈破壞的(de)主要原因(yīn)是O型圈材(cái)料的變形(xing)和O型圈被(bèi)擠入密封(fēng)🧡間隙而引(yin)起的間隙(xi)咬傷一級(jí)🔱O型圈在運(yùn)動時出現(xian)扭曲現象(xiàng)。

O型密封圈(quān)的主要失(shī)效原因及(jí)其防治措(cuò)施

變形

由(you)于O型圈密(mi)封圈用的(de)合成橡膠(jiao)材料是屬(shǔ)于粘彈性(xìng)材料，所以(yǐ)初期設定(dìng)的壓緊量(liàng)和回彈堵(dǔ)塞能力經(jīng)長時間的(de)使用，會産(chan)生變形而(ér)逐漸喪失(shī)，終發生洩(xiè)漏。變形和(hé)彈力消失(shi)是O型圈失(shī)去密封性(xing)能的主要(yào)原因，以下(xià)是造成變(bian)形的主要(yao)原因。

1).壓縮(suō)率和拉伸(shen)量與變形(xíng)的關系

制(zhi)作O型圈所(suo)用的各種(zhǒng)配方的橡(xiang)膠，在壓縮(suo)狀态下🚩都(dou)會産生壓(ya)縮應力松(song)弛現象，此(cǐ)時，壓縮應(ying)力随着時(shi)間的增長(zhǎng)而減小。使(shi)用時間越(yue)長、壓縮率(lü)和拉伸量(liàng)越大，則由(yóu)橡膠應力(lì)松弛而🔴産(chǎn)生的應力(lì)下降就越(yuè)大，以緻O型(xíng)圈彈性不(bú)足，失去密(mì)封能力👨‍❤️‍👨。因(yīn)此，在允🥰許(xǔ)的使用條(tiao)件下，設法(fǎ)降低壓縮(suō)率是🌈可取(qu)的。增加⚽O型(xing)圈的截面(miàn)尺寸是降(jiang)低壓縮✊率(lü)簡單的方(fang)法，不過這(zhè)會帶來結(jie)構尺寸的(de)增加。

應該(gai)注意，人們(men)在計算壓(ya)縮率時，往(wang)往忽略了(le)O型圈在裝(zhuāng)🌈配時🚶‍♀️受拉(la)伸而引起(qi)的截面高(gao)度的減小(xiǎo)。O型圈🥰截面(mian)✉️面積的變(biàn)化是與其(qi)周長的變(biàn)化成反比(bǐ)的。同🧡時，由(you)于拉力的(de)作用，O型圈(quān)的截面形(xíng)狀也會發(fā)生變化，就(jiu)表現為其(qi)高度的減(jian)小。此外，在(zài)表面張力(lì)作用下，O型(xíng)圈的外表(biǎo)面變得更(geng)✍️平了，即截(jie)面高度略(lue)有減小。這(zhe)也是O型🈲密(mì)封圈壓縮(suō)應力松弛(chi)的一種表(biao)現。

O型圈截(jié)面變形的(de)程度，還取(qu)決于O型圈(quan)材質的硬(ying)度。在拉伸(shen)量♋相同的(de)情況下，硬(yìng)度大的O型(xíng)圈，其截面(mian)高度也減(jian)小💰較多，從(cong)這一點看(kan)，應該按照(zhào)使用條件(jian)盡量選用(yong)✔️低硬度的(de)材質。在液(ye)體壓力和(hé)張力的作(zuo)用下，橡膠(jiāo)材料的O型(xing)密封圈也(yě)會逐漸發(fā)生塑性變(bian)形㊙️，其截面(miàn)高度會相(xiàng)應減小，以(yǐ)緻後失去(qu)密封能力(li)。

2).溫度與O型(xíng)圈馳張過(guo)程的關系(xì)

使用溫度(du)是影響O型(xing)圈變形的(de)另一個重(zhòng)要因素。高(gāo)溫會加速(su)橡膠材料(liào)的老化。工(gōng)作溫度越(yue)高，O型圈的(de)壓縮變形(xing)就越大。當(dang)變形大于(yú)40%時，O型圈就(jiù)失去了密(mì)封能力而(ér)發生洩漏(lou)。因壓縮變(bian)形而在O型(xing)圈的橡膠(jiao)材料中形(xíng)成的初始(shi)💃🏻應力值，将(jiang)随着O型圈(quān)的馳張過(guo)🈲程和溫度(du)下降的作(zuo)用而逐漸(jian)降低以緻(zhi)消失。

溫度(dù)在零下工(gong)作的O型圈(quān)，其初始壓(yā)縮可能由(yóu)于溫度的(de)急劇降♊低(di)而減小或(huò)完全消失(shī)。在-50~-60℃情況下(xià)，不耐低溫(wen)的橡膠材(cai)料會完全(quan)喪失初始(shi)應力;即使(shi)耐低溫的(de)橡膠材料(liao)，此時的初(chū)始應✍️力也(yě)不會大于(yú)20℃時初始應(yīng)力的25%。這是(shì)因為O型圈(quan)的初😍始壓(ya)縮量取決(jue)于線脹系(xì)數。所以👌，選(xuan)取初始壓(yā)縮量時，就(jiu)**在由于馳(chi)張過㊙️程和(hé)溫度下降(jiang)而造成應(ying)力下降後(hou)仍有足夠(gou)⭐的密封能(néng)力。溫度在(zài)零下工作(zuò)的O型圈,應(yīng)💘特别注意(yì)橡膠材料(liao)的恢複指(zhi)數和變形(xíng)指數。

綜上(shang)所述，在設(shè)計上應盡(jin)量O型圈具(ju)有适宜的(de)工作溫度(dù)，或選用🐕耐(nài)高、低溫的(de)O型圈材料(liào)，以延長使(shi)用壽命。

3).介(jiè)質工作壓(yā)力與變形(xíng)

工作介質(zhi)的壓力是(shi)引起O型圈(quan)變形的主(zhu)要因素。現(xiàn)代液壓設(shè)備的工作(zuò)壓力正日(rì)益提高。長(zhǎng)時間的高(gao)壓作用會(hui)使O型圈發(fā)生變🧡形。因(yin)此，設計時(shi)應根據工(gōng)🔞作壓力‼️選(xuan)用适當的(de)耐壓橡膠(jiāo)材料。工作(zuò)壓力越高(gao)，所用材料(liào)的硬度和(he)✍️耐高壓性(xing)能也應越(yue)高。

為了改(gǎi)善O型圈材(cái)料的耐壓(ya)性能，增加(jiā)材料的彈(dan)性(特别🔆是(shì)增加材料(liào)在低溫下(xià)的彈性)、降(jiàng)低材料的(de)壓縮變形(xíng)，一般需要(yào)改進材料(liào)的配方，加(jia)入增塑劑(jì)。但是，具有(yǒu)增塑劑的(de)O密封形圈(quan)，長時間在(zài)工作介質(zhi)中浸泡，增(zēng)塑劑會逐(zhu)漸被工作(zuo)介質吸收(shōu)，導緻O型密(mì)封✊圈體積(jī)收縮，甚至(zhi)可能使O型(xing)密封圈産(chan)生負壓縮(suo)(即在O型密(mì)封圈和被(bèi)密封件的(de)表面之間(jian)出現間🌐隙(xi))。因此，在計(ji)算O型密封(feng)💯圈壓縮量(liàng)和進行模(mo)具設計時(shi)，應充分考(kao)慮到這些(xie)收縮量。應(ying)使壓制出(chū)的O型密封(feng)圈在工作(zuò)介質中浸(jìn)泡5~10晝夜後(hòu)仍能保持(chi)必要的尺(chǐ)寸。

O型圈材(cái)料的壓縮(suō)變形率與(yu)溫度有關(guān)。當變形率(lǜ)在40%或更大(da)時，即♍會出(chū)現洩漏，所(suo)以幾種膠(jiao)料的耐熱(re)性界限為(wéi):橡☔膠70℃，三📧元(yuan)乙丙橡膠(jiāo)100℃，氟橡膠140℃。因(yin)此各國對(dui)O型圈的變(biàn)形作了規(guī)定。中國标(biao)準橡膠材(cái)料的O型圈(quān)在不同溫(wen)度下的尺(chǐ)寸變化見(jiàn)表。同一材(cái)料🚩的O型圈(quān)，在同一溫(wen)度下，截面(mian)直徑大的(de)O型圈壓縮(suō)變形率較(jiào)低。

在油中(zhong)中的情況(kuàng)就不同了(le)。由于此時(shi)O型圈不與(yu)氧氣接💋觸(chu)，所以上述(shù)反應大為(wei)減少。加之(zhī)又通常會(hui)引🌈起膠⛱️料(liào)有一定的(de)膨脹，所以(yi)因溫度引(yin)起的壓縮(suō)變形率将(jiāng)被抵消。因(yin)此，在⛷️油中(zhōng)的耐熱性(xing)大為提高(gāo)。以橡膠為(wei)例，它的工(gōng)作溫度可(ke)達㊙️120℃或更高(gāo)。