O型圈設計、使(shi)用不當會加(jiā)速它的損壞(huai)，喪封性能。實(shí)驗表明，如密(mi)封裝置各部(bu)分設計合理(li)，單純地提高(gao)壓力，并不會(hui)造成O型圈的(de)🍓破壞。在高壓(ya)、高溫的工作(zuò)條件下，O型圈(quān)破壞的主🙇🏻要(yao)原因是O型圈(quān)材料的變形(xíng)和O型圈被⭐擠(jǐ)入密封間隙(xì)而引起的間(jiān)隙咬傷一級(jí)O型圈在運動(dòng)時出現扭曲(qu)🔱現象。

O型密封(feng)圈的主要失(shi)效原因及其(qí)防治措施

變(biàn)形

由于O型圈(quan)密封圈用的(de)合成橡膠材(cái)料是屬于粘(zhan)彈性材料🍉，所(suo)以初期設定(dìng)的壓緊量和(hé)回彈堵塞能(néng)力經長時間(jiān)的使用，會🚩産(chan)生變形而逐(zhú)漸喪失，終發(fa)生洩漏。變形(xing)和彈力消失(shī)是O型圈失去(qu)密封性能的(de)主要原因，以(yǐ)下是造成變(bian)形的主要原(yuan)因。

1).壓縮率和(hé)拉伸量與變(biàn)形的關系

制(zhì)作O型圈所用(yòng)的各種配方(fāng)的橡膠，在壓(ya)縮狀态下都(dōu)會産生壓縮(suo)應力松弛現(xian)象，此時，壓縮(suo)應力随着時(shi)間的增長而(er)減小。使用🍓時(shí)間越長、壓縮(suo)率和拉伸量(liàng)越大，則由橡(xiàng)膠應力松弛(chí)而産生的應(ying)力下降就越(yue)大，以緻O型圈(quān)彈性👈不足，失(shī)去密封能力(li)。因此，在允許(xǔ)的使用條件(jiàn)下，設法降低(di)壓縮率是可(ke)取的。增加O型(xíng)圈的截面尺(chǐ)寸是降低壓(yā)縮率簡單的(de)方法💔，不過這(zhè)會帶來👄結構(gou)尺寸的增加(jia)。

應該注意，人(ren)們在計算壓(ya)縮率時，往往(wang)忽略了O型圈(quān)在裝配時受(shòu)🚩拉伸而引起(qǐ)的截面高度(dù)的減小。O型圈(quān)截面面積的(de)變化是與其(qí)周長的變化(huà)成反比的。同(tóng)時，由于拉力(lì)的作用，O型圈(quān)的截面形狀(zhuang)也會發生變(biàn)✂️化，就表現為(wei)其高度的減(jian)小。此外，在表(biǎo)面張力作用(yòng)❤️下，O型圈的外(wài)表面變得更(geng)平了，即截面(mian)高度略有減(jian)小。這也是O型(xing)密封圈壓縮(suō)應力松弛的(de)一種表現。

O型(xíng)圈截面變形(xing)的程度，還取(qǔ)決于O型圈材(cái)質的硬度。在(zài)拉伸🌈量💚相同(tóng)的情況下，硬(yìng)度大的O型圈(quān)，其截面高度(du)也⭕減小較多(duo)，從這一點看(kàn)，應該按照使(shi)用條件盡量(liang)選用低硬度(du)的材質。在液(yè)體壓力和張(zhāng)力的作用下(xià)，橡膠材料的(de)O型密封圈也(ye)會逐漸發生(shēng)塑性變形，其(qí)截面高度會(hui)相應減小，以(yǐ)緻後失去密(mì)封能力。

2).溫度(dù)與O型圈馳張(zhang)過程的關系(xi)

使用溫度是(shì)影響O型圈變(biàn)形的另一個(gè)重要因素。高(gāo)溫✌️會加速橡(xiàng)膠材料的老(lao)化。工作溫度(du)越高，O型圈的(de)壓縮變形就(jiù)越大。當變形(xíng)📱大于40%時，O型圈(quān)就失去了密(mì)🙇🏻封能力而發(fā)生洩漏。因壓(ya)縮變形而在(zai)O型圈的橡膠(jiāo)材料中形成(chéng)的初始應力(li)值，将随着O型(xíng)圈的馳張過(guò)🔞程和溫度下(xià)降的作用而(er)💃逐漸降低以(yi)緻消失。

溫度(dù)在零下工作(zuò)的O型圈，其初(chu)始壓縮可能(néng)由于溫度🌈的(de)急劇降低而(er)減小或完全(quán)消失。在-50~-60℃情況(kuang)下，不耐低溫(wēn)的橡膠材料(liào)會完全喪失(shī)初始應力;即(jí)使耐低溫的(de)橡膠材料，此(ci)時的初始應(ying)力也不👄會大(dà)于20℃時初始應(yīng)力的25%。這是因(yīn)為O型圈的初(chu)始壓縮量🆚取(qu)決于線🏃🏻‍♂️脹系(xi)數。所以，選取(qǔ)初始壓縮量(liàng)時，就**在由于(yú)馳張過程和(he)溫度下降🧡而(ér)造成應力下(xia)降後仍有足(zú)夠的密封能(neng)力。溫度在零(ling)下工作的O型(xing)圈,應特别注(zhu)意橡膠材料(liào)的恢複指數(shù)和變形指數(shù)。

綜上所述，在(zai)設計上應盡(jìn)量O型圈具有(you)适宜的工作(zuò)溫度，或選用(yòng)耐高、低溫的(de)O型圈材料，以(yi)延長使用壽(shòu)🐅命。

3).介質工作(zuò)壓力與變形(xíng)

工作介質的(de)壓力是引起(qi)O型圈變形的(de)主要因素。現(xiàn)代液壓設備(bei)的工作壓力(lì)正日益提高(gao)。長時間的高(gao)壓作用會使(shi)O型圈發生變(bian)形。因此，設計(ji)時應根據工(gong)作壓力選用(yong)适當的耐壓(yā)橡膠📧材料。工(gong)✏️作壓力越高(gāo)，所用材料🔞的(de)硬度和🌍耐高(gāo)壓性能也應(yīng)越👨‍❤️‍👨高。

為了改(gǎi)善O型圈材料(liào)的耐壓性能(néng)，增加材料的(de)彈性(特别是(shì)增加材料在(zai)低溫下的彈(dàn)性)、降低材料(liao)的壓☂️縮變形(xíng)，一♍般需要改(gǎi)進材料的配(pei)方，加入增塑(sù)劑。但💃是，具有(you)增塑劑的O密(mi)封形圈，長時(shi)間在工作介(jie)質中浸泡，增(zeng)塑劑會逐漸(jiàn)被工作介質(zhi)吸收，導緻O型(xíng)密封圈體積(ji)收縮🏃🏻，甚至可(ke)能使O型密封(fēng)圈産生負壓(ya)縮(即在O型密(mì)封圈和🔞被密(mi)封件的表面(mian)之間出現間(jian)隙)。因此，在計(ji)算O型密封圈(quan)壓縮量和進(jìn)行模具設計(ji)時，應充💋分考(kao)慮到這些收(shou)縮量。應使壓(yā)制出的O型密(mi)封圈在工作(zuò)介質中浸泡(pào)5~10晝夜後仍能(neng)保持必要的(de)尺寸。

O型圈材(cái)料的壓縮變(biàn)形率與溫度(dù)有關。當變形(xíng)率在40%或更大(dà)時，即會出現(xian)洩漏，所以幾(ji)種膠料的耐(nài)熱性界限為(wei):橡膠70℃，三元乙(yi)丙橡❌膠100℃，氟橡(xiang)膠140℃。因此各國(guo)對O型圈的變(biàn)✏️形作了🐇規定(dìng)。中國标準橡(xiàng)膠材料的O型(xíng)圈在不同溫(wēn)度下的尺寸(cun)變化見表。同(tong)一材料的O型(xíng)圈，在👉同一溫(wen)度下，截面直(zhí)徑大的O型圈(quān)壓縮變形率(lü)較低。

在油中(zhong)中的情況就(jiù)不同了。由于(yu)此時O型圈不(bu)與氧氣接觸(chù)，所以上述反(fǎn)應大為減少(shǎo)。加之又通常(cháng)會引起膠料(liào)有一定的膨(péng)脹，所以因溫(wen)度引起的壓(ya)縮變🌈形率将(jiāng)被抵消🏃‍♀️。因此(ci)，在油中的🤞耐(nai)熱性大為提(ti)高。以橡膠為(wei)例🔴，它的工作(zuo)❄️溫度可達✂️120℃或(huo)更高。