O型圈(quan)設計、使用(yong)不當會加(jia)速它的損(sǔn)壞，喪封性(xing)能。實驗表(biao)💯明，如密封(fēng)裝置各部(bù)分設計合(hé)理，單純地(di)提高壓力(lì)，并不會造(zao)🌈成O型❗圈的(de)破壞。在高(gāo)壓、高溫的(de)工作條件(jiàn)下☁️，O型圈破(po)壞的主要(yào)原因是O型(xíng)圈材料的(de)變形和O型(xíng)圈被擠入(ru)密封💁間隙(xì)而引🚩起的(de)間隙咬傷(shāng)一級O型圈(quān)在運動時(shí)出現扭曲(qǔ)現象。

O型密(mì)封圈的主(zhu)要失效原(yuán)因及其防(fáng)治措施

變(bian)形

由于O型(xing)圈密封圈(quān)用的合成(chéng)橡膠材料(liào)是屬于粘(zhan)彈♈性材料(liào)，所以初期(qi)設定的壓(yā)緊量和回(huí)彈堵塞能(néng)力經長時(shi)間的使⭐用(yong)，會産生變(bian)形而逐漸(jian)喪失，終發(fa)生✂️洩漏。變(biàn)形和彈力(li)消失是O型(xíng)圈失去密(mi)封性能的(de)主要原因(yīn)，以下是造(zao)成變形的(de)主要原因(yīn)。

1).壓縮率和(he)拉伸量與(yǔ)變形的關(guān)系

制作O型(xing)圈所用的(de)各種配方(fāng)的橡膠，在(zai)壓縮狀态(tai)下都會産(chan)生壓縮應(yīng)力松弛現(xiàn)象，此時，壓(yā)縮應力随(suí)着時間的(de)增長而減(jian)小。使用時(shi)間越長、壓(yā)縮率和拉(la)伸量越大(dà)，則由橡膠(jiao)應力🧡松弛(chí)而産生的(de)🐅應力下降(jiàng)就越大，以(yi)緻O型圈彈(dan)性💋不足，失(shī)去密封能(néng)力。因此，在(zai)允許的使(shǐ)用條件下(xia)，設法降低(dī)壓縮率是(shi)可取的。增(zeng)加O型圈的(de)截面尺寸(cùn)是降低壓(yā)縮率簡單(dan)的方法🔴，不(bú)過這會帶(dai)來結構尺(chi)♻️寸的增🍓加(jia)。

應該注意(yi)，人們在計(jì)算壓縮率(lü)時，往往忽(hu)略了O型圈(quan)㊙️在裝配時(shí)受拉伸而(ér)引起的截(jie)面高度的(de)減小。O型圈(quān)✊截面面積(jī)的變化是(shì)與其周長(zhǎng)的變化成(chéng)反比的。同(tong)時，由于拉(lā)力的作用(yong)，O型圈的截(jie)面形狀也(yě)會發生變(biàn)化，就表現(xiàn)✉️為其高度(dù)的減小。此(cǐ)外，在表面(miàn)張力作用(yòng)下，O型圈的(de)外表面變(bian)得更平了(le)，即截面高(gao)度略有減(jian)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼小。這也是(shì)O型密🌈封圈(quān)壓縮應力(lì)松弛的一(yi)種表🏃🏻‍♂️現。

O型(xing)圈截面變(bian)形的程度(du)，還取決于(yu)O型圈材質(zhì)的硬度‼️。在(zai)拉伸量相(xiang)同的情況(kuang)下，硬度大(da)的O型圈，其(qi)截面高度(du)也減小較(jiào)多♍，從這一(yi)點看，應該(gāi)按照使用(yong)條件盡㊙️量(liang)選用💰低硬(yìng)度的材質(zhì)。在液體壓(ya)力和張力(li)的作用下(xia)，橡膠材料(liao)的O型密封(feng)圈也會逐(zhu)漸發生塑(su)性變形💚，其(qi)截面高度(dù)會相應減(jian)小，以緻後(hou)失去密封(fēng)能力。

2).溫度(dù)與O型圈馳(chi)張過程的(de)關系

使用(yong)溫度是影(ying)響O型圈變(biàn)形的另一(yī)個重要因(yin)素。高溫會(huì)加速橡膠(jiao)材料的老(lǎo)化。工作溫(wēn)度越高，O型(xing)圈的壓縮(suō)🔱變形就越(yue)大。當變形(xing)大于40%時，O型(xing)圈就失去(qu)了密封能(neng)力而發生(shēng)洩漏。因壓(yā)縮變形而(ér)在O型圈的(de)橡膠材料(liao)中形成的(de)初始應力(lì)值，将✂️随着(zhe)O型圈的馳(chí)張過程和(he)溫度下👄降(jiang)的作用而(ér)逐漸降低(dī)以緻消失(shi)。

溫度在零(ling)下工作的(de)O型圈，其初(chu)始壓縮可(kě)能由于溫(wēn)度的急劇(ju)降低而減(jian)小或完全(quán)消失。在-50~-60℃情(qíng)況下，不耐(nai)低溫的橡(xiàng)👌膠材料會(huì)完全喪失(shi)初始應力(li);即使耐低(dī)溫的橡膠(jiao)材料💋，此時(shi)的初始應(ying)力也不會(hui)大于20℃時初(chu)始應力的(de)25%。這是因為(wei)O型圈的初(chū)始壓縮量(liang)取決于線(xiàn)脹系數。所(suǒ)以✂️，選取初(chu)始壓縮量(liang)時，就**在由(you)于馳張過(guò)⭕程和溫度(du)下降而造(zào)成應力下(xià)降後仍有(you)足夠的密(mì)封能力。溫(wen)度在零下(xia)工作的O型(xing)圈,應特别(bie)注意橡膠(jiao)材料的恢(huī)複指數和(he)變形指數(shù)。

綜上所述(shu)，在設計上(shang)應盡量O型(xing)圈具有适(shì)宜的工作(zuo)溫度，或選(xuan)😍用耐高、低(dī)溫的O型圈(quān)材料，以延(yán)長使用壽(shou)命。

3).介質工(gong)作壓力與(yu)變形

工作(zuo)介質的壓(ya)力是引起(qǐ)O型圈變形(xing)的主要因(yīn)素。現代液(ye)壓設備的(de)工作壓力(li)正日益提(tí)高。長時間(jian)的高壓作(zuò)☂️用會使O型(xing)圈發☀️生變(biàn)🛀形。因此，設(shè)計時應根(gen)據工作壓(yā)力選用适(shi)當的耐壓(ya)橡膠✊材料(liào)。工作壓力(li)越高，所用(yòng)材料的硬(ying)度和耐高(gāo)壓性能也(ye)應越高。

為(wéi)了改善O型(xing)圈材料的(de)耐壓性能(neng)，增加材料(liao)的彈性(特(te)别是✔️增加(jia)材料在低(dī)溫下的彈(dan)性)、降低材(cai)料的壓縮(suo)變形，一般(bān)需要改🍓進(jin)材❌料的配(pèi)方，加入增(zeng)塑劑。但是(shi)，具有增塑(su)劑的O密封(feng)形圈，長🌐時(shi)間在🈚工作(zuo)介質中浸(jìn)泡，增塑劑(jì)會逐漸被(bei)工作介🤟質(zhi)吸收，導緻(zhi)O型密封圈(quān)體積收縮(suō)，甚至可能(néng)使O型密封(feng)圈産生負(fù)壓縮(即在(zai)O型密封圈(quan)和被密封(fēng)件的表面(miàn)之間出現(xiàn)間隙)。因此(cǐ)，在計算O型(xing)密封圈壓(yā)縮量和進(jìn)行模具設(shè)計時，應充(chong)分考慮到(dao)這些收縮(suo)量。應使壓(yā)制出💯的O型(xing)密封圈在(zài)工作介質(zhì)中浸泡5~10晝(zhou)夜後仍能(neng)保持必要(yào)的🆚尺寸。

O型(xing)圈材料的(de)壓縮變形(xing)率與溫度(du)有關。當變(biàn)形率在40%或(huò)更大時，即(jí)會出現洩(xiè)漏，所以幾(jǐ)種膠料的(de)耐熱性界(jie)限🛀為:橡❄️膠(jiāo)70℃，三元乙丙(bing)橡膠100℃，氟橡(xiang)膠140℃。因此各(ge)國對O型圈(quan)的變形作(zuò)了😍規定。中(zhōng)國标準橡(xiàng)膠材料的(de)O型圈在不(bu)同溫度下(xià)的尺寸🆚變(biàn)化見表。同(tong)一材料的(de)O型圈，在同(tóng)一溫度下(xia)📱，截面直徑(jìng)大的O型圈(quan)壓縮‼️變形(xíng)率較低。

在(zai)油中中的(de)情況就不(bú)同了。由于(yú)此時O型圈(quan)不與氧氣(qì)📱接觸，所以(yi)上述反應(yīng)大為減少(shǎo)。加之又通(tong)常會引起(qǐ)膠料有一(yi)定的膨脹(zhàng)，所以因溫(wēn)度引起的(de)壓縮變形(xing)率将被抵(dǐ)消。因此，在(zài)油中的耐(nài)熱性📐大為(wei)提高。以橡(xiang)膠為例，它(ta)的工作☀️溫(wen)度可達120℃或(huo)更高。