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　　O形密封圈的压缩和拉伸由密封槽的尺寸来保证。 O型圈选定后，其受压、受拉和工作状态由凹槽决定。因此，凹槽的设计和选择对密封装置的密封性能和使用寿命有很大的影响，而凹槽的设计是O型圈密封设计的主要内容。

　　密封槽的设计包括确定槽的形状、尺寸、精度和表面粗糙度，以及动密封和相对运动间隙。凹槽设计的原则是：加工容易、尺寸合理、精度容易保证、O型圈装拆方便。常见的凹槽形状是矩形凹槽。

　　1) 凹槽形状

　　矩形凹槽是液压气动应用中 O 形圈最常用的凹槽形状。这种槽的优点是易于加工，方便保证O型圈有必要的压缩。除矩形槽外，还有V形槽、半圆形槽、燕尾槽和三角形槽。

　　三角形槽的横截面形状是等边形以M为直角边的直角三角形。截面积约为O型圈截面积的1.05～1.10倍。英国、美国、日本等国家均采用三角槽密封件。设计原则是O型密封圈内径公称尺寸相等。密封槽可开在轴上或孔上;对于轴向密封，凹槽是在平面上开的。

　　2) 槽宽设计

　　密封槽的尺寸参数取决于O型密封圈的尺寸参数。

　　凹槽的尺寸可以按体积来计算，矩形凹槽的尺寸通常要求比O型圈的体积大15%左右。这是因为： O型圈装入槽内后，受到3%～30%的压缩，橡胶材料本身是不可压缩的，所以O型圈的变形部分应该有空间。油中的O型圈，除了橡胶材料因浸油而可能出现弓形膨胀外，随着工作温度的升高，还可能出现橡胶材料膨胀的现象。液体： 。所以凹槽必须留有一定的余量。

　　C。在运动状态下，能适应O型圈可能产生的轻微滚动现象。一般认为，组装好的O型圈与槽壁之间需要留有适当的间隙。但是这个间隙不能太大，否则会在交变压力的作用下变成有害的“游隙”，增加O型圈的磨损。

　　凹槽不应太窄。如果O型圈的截面填满凹槽的截面，运动时的摩擦阻力会特别大，O型圈不能滚动，造成严重磨损。凹槽不宜过宽，因为凹槽过宽时，O型圈游动范围大，容易磨损。尤其是使用静密封时，如果工作压力有脉动，静密封就不会静止，它会在不合适的宽槽中以相同的脉动频率游动，会出现异常磨损，O型圈会很快失效.

　　O型圈的截面积至少应占矩形槽截面积的85%，槽宽必须大于O型圈受压后的最大直径和变形。在许多情况下，凹槽的宽度保证为O形圈部分直径的1.1到1.5倍。内压较高时，必须使用挡圈，并相应增加槽宽。

　　不同的工作方式，径向密封或轴向密封、动密封或静密封、液压密封或气动密封，密封槽的尺寸不同。我国的O型圈密封圈和密封槽尺寸系列以国家标准GB/T3452.3-1988)为标准，设计槽尺寸也可根据密封圈的压缩和拉伸要求计算。

　　3) 槽深设计

　　凹槽的深度主要取决于O型圈密封所需的压缩率。凹槽的深度加上间隙必须至少小于自由状态下的O型圈横截面直径，以保证密封所需的O型圈压缩变形。数量。

　　O型圈的压缩变形由O型圈内径处的压缩变形δ和外径处的压缩变形δ'组成，即δ=δ+δ'。当δ=δ'时，O型圈的横截面中心与凹槽的横截面中心重合，两个中心圆的周长相等，说明O型圈在安装时没有被拉伸。若δ>δ'，则O型圈截面中心圆周长小于凹槽中心圆周长，说明O型圈以拉伸状态安装在凹槽中;如果δ <>在设计槽深时，应先确定O型圈的使用方法，然后再选择合理的压缩变形率。

　　4) 缺口槽底圆角设计

　　凹槽外缘的圆角设计用于防止在组装过程中刮伤 O 形圈。一般采用较小的圆角半径，即r=0.1~0.2mm。这样可以避免锋利的边缘，而且O型圈也不敢从缝隙中挤出来，并且可以稳定地放置挡圈。

　　槽底的圆角主要是为了避免那里的应力集中。圆角半径的值，动密封槽可取R=0.3~1mm，静密封槽可取O形圆直径的一半，即R=d/2。

　　5) 清关

　　接收器之间必须有间隙定位活塞和缸壁，其大小与介质的工作压力和O型圈材料的硬度有关。间隙过小，制造加工困难;如果间隙过大，O型圈会被挤入间隙而损坏。一般内压越大，间隙越小; O型圈材料的硬度越大，间隙越大。当间隙值在曲线的左下方时，不会出现间隙咬合或“挤出”现象。

　　O型橡胶密封圈在液压元件中的应用

　　本文主要介绍外漏的原因分析及应采取的措施。目前，外泄主要有两种形式。一种是界面泄漏，是指液压油在压力差的作用下通过密封面的缝隙泄漏。这是液压。最常见的元件泄漏;二是渗漏，是指液压介质在表面张力或压力差的作用下通过毛细缝隙渗漏，如铸件组织松散、气孔、气泡等引起的渗漏。外部泄漏会导致流体的浪费和环境的污染，尤其是液压元件的出现。在高端液压元件的设计和制造中，要求各密封件性能有效，密封性好，静密封应无泄漏，向零泄漏发展。整个密封系统应稳定可靠，使用寿命长，维护方便。

　　一、液压元件泄漏分析及措施

　　密封件的全面质量管理是保证密封性能的关键。如果任何一个环节的质量保证不严格，都会导致密封不稳定，造成泄漏;主要通过以下几个环节来控制，包括液压元件外壳材料的选择、设计、制造精度等密封件因素、密封件的选择和质量、装配方法等。

　　1)液压元件外壳材料的选择

　　对于液压元件中的许多外壳，如液压泵、马达、阀壳和端盖等，基本上都是黑色金属铸件。材料应具有较高的拉伸和压缩力学性能，并具有一定的弹性。具有硬度高、变形恢复能力强、抗弯强度高、变形小等特点。主要材料为灰口铸铁和球墨铸铁。在选择灰口铸铁材料时，要考虑抗压强度、抗弯强度和弹性，以HT250和HT300居多。球墨铸铁主要要求抗拉强度和伸长率，能更好地适应液压系统的冲击工况。一般选用QT450-10或QT500-7。

　　液压元件的密封失效在很多情况下是由液压元件外壳的材料引起的。以O型圈平面静密封为例，泄漏源是间隙造成的，液压元件的外壳在高压下会变形。而密封，当间隙过大时，会出现O型圈修边、损坏等现象，短时间内密封失效。这种高压下的小变形对密封影响不大。如果变形过大，产生可见间隙，可用塞尺测量。在液压元件的应用中，如果间隙大于0.02mm，很容易造成泄漏(见图1)。 1)。在长期使用的情况下，如果外壳材料抗弯强度不够或弹性较差，在交变高压下也会发生变形，从而在零件的接合面上逐渐形成间隙。 O型圈会被修剪、损坏等，密封失效。

　　2)外密封件的设计与制造

　　在设计密封结构时，首先要确定液压元件的工作条件，包括密封是动密封还是静密封，以及密封位置的压力、介质、温度等;其次，选择合适的密封类型，包括选择的密封件和密封结构。相关尺寸、几何精度、表面粗糙度等。此外，还充分考虑了紧固螺栓的规格、分布和紧固扭矩。以O型圈平面静密封为例，消除密封面间隙是解决泄漏的首要措施，提高密封系统零件接合面的平整度和粗糙度，将接合面间隙控制在允许的范围。一般要求100mm2以内的平面度在n 0.01mm，加工时尽量采用一次性加工，以免出现粗糙度仪无法测量的刀痕。此外，应抛光整个配合面，以去除高点和毛刺。

　　O型圈的凹槽设计应充分考虑参考相关标准。一般在计算凹槽时，O型圈的压缩率为10%~30%，填充材料为75%~90%。在交变和脉冲的情况下，槽底面和侧面的表面粗糙度应在Ra1.6以内，以减少密封件的磨损，提高使用寿命。

　　3) O型圈的选择

　　O型圈以液压密封的形式作为填充材料应用最为广泛。成型的密封件通过挤压发生弹性变形，与其接触的密封面受到接触压力，该压力大于被密封液压油的压力。 ，并防止泄漏; O型圈会随着压力的升高而变形，挤压力会更大，从而达到密封的目的。 O型圈具有耐油、耐压、耐热、耐寒、耐磨、压缩变形率低等特点。

　　O型橡胶密封圈的选择一般包括规格、材质、硬度、压缩变形率等。O型圈的尺寸根据凹槽的大小，综合考虑压缩比和填充量来确定。材料的选择一般根据使用的环境温度来确定。常用的材料有丁腈橡胶、氟橡胶等。丁腈橡胶是一种应用广泛的材料，具有良好的耐矿物油性能。使用温度范围为-30℃～120℃。氟橡胶具有优良的耐油性和耐热性，使用温度范围为-15℃～220℃。硬度的选择根据O型圈使用的压力和材料的变形情况而定。常用的硬度为HS70和HS90。硬度为HS70的O型圈常用于压力在30MPa以内的场所，硬度为HS90的O型圈常用于压力大于30MPa的高压场所。 O型圈的低压缩变形率也是保证密封的关键。它与O型圈的材质、使用时间、使用温度、线径等有关，一般使用时间越长，使用温度越高，线径越细，越容易压缩变形发生时，O型圈的压缩变形率与密封件的使用寿命有关。

　　不同O型圈厂家的产品质量差异很大，主要表现在材质差、硬度不稳定、弹性差、加工性变形等。在高温高压下，失去弹性、磨损、密封失效(见图3)。 O型圈产品的可靠性和稳定性无法在短时间内得到验证，因此在密封件的试用中，液压元件企业花费了大量的时间和金钱来验证密封件的性能和使用寿命，以缩短验证时间。 ，企业需要使用密封试验台进行全面验证，以确保可靠的密封。

　　4) 正确的组装方法

　　无论液压密封或密封系统的设计多么合理，密封选择如何正确，如果采用的装配工艺或装配方法不合理或不正确，都可能削弱密封效果或影响密封寿命。被缩短;