一、O型圈概述

橡膠圈密封技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)密封技術(shù)領(lǐng)域中占有重要地位。目前，各流體系統(tǒng)的密封普遍應(yīng)用O型橡膠密封圈。O型橡膠密封圈問世約半個世紀(jì)以來，在國內(nèi)外已逐漸形成了完整的設(shè)計、加工體系。因其幾何形狀簡單，模具的設(shè)制造工藝比較容易，成本低，產(chǎn)品基本滿足常規(guī)密封技術(shù)的需要，具有良好的經(jīng)濟性。

O型密封圈是一種小截面的圓環(huán)形密封元件，一般O型圈是用合成橡膠制造，而O型密封圈則采用金屬或其他非橡膠材質(zhì)制造。O型密封圈除其斷面為O形外，還有方型、X型、D型、H型、T型、心型、三角型和五菱型等

O型密封圈主要在常用的矩形溝槽和端面倒角槽中使用，但也有的安裝在燕尾槽、偏矩形槽等異形溝槽中使用。O型橡膠圈既可以單獨使用，也可以與其他非橡膠密封件組合使用。目前，用橡膠制造的圓形截面O型圈是用途廣泛、需求量大的一種密封圈

二、O型圈密封原理

O型密封圈的密封作用時依靠在裝配狀態(tài)下其斷面受到一定的軸向或徑向變形而產(chǎn)生的，這種變形是將O型圈裝在合適的腔體中實現(xiàn)的

1、靜態(tài)密封原理

O型密封圈用于靜態(tài)密封的機械部件時，可密封100Mpa或更高的壓力。O型圈在溝槽中受到一定的壓縮，通常壓縮量為8%-25%，因壓縮而產(chǎn)生一個初始的接觸壓力，依靠O型圈所產(chǎn)生的反作用力來密封介質(zhì)。被密封的介質(zhì)壓力越大，O型圈壓縮量越大，產(chǎn)生的密封力也就越大，這種現(xiàn)象叫做自密封作用。靜態(tài)密封用O型圈的密封效果受其初始接觸壓力、接觸表面（包括接觸的溝槽和O型圈本身）的粗糙度和加工精度及溝槽的深度等影響

2、動態(tài)密封原理

動態(tài)密封包括往復(fù)運動密封和旋轉(zhuǎn)運動密封

往復(fù)運動：主要靠自封作用。O型圈的接觸壓力隨介質(zhì)壓力增大而增大，導(dǎo)致介質(zhì)壓力成為O型圈密封的主要因素，既借流體（介質(zhì)）的壓力通過O型圈疊加到接觸面上形成的密封為“自封”，是一種十分有效的密封形式

旋轉(zhuǎn)密封：它是利用焦耳熱效應(yīng)（橡膠在拉伸時生熱，而橡膠在伸張狀態(tài)下受熱又發(fā)生收縮的效應(yīng)為焦耳熱效應(yīng)）來達(dá)到密封的，在裝配時給O型圈5%-8%的伸縮率，使O型圈強迫與密封軸接觸。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，O型圈便發(fā)生收縮，而收縮值一般在4%-5%，即抵消大部分的壓縮率，僅剩少量部分，于是靠O型圈與旋轉(zhuǎn)軸之間的油膜達(dá)到密封。

三、O型圈膠料的收縮率的確定

O型圈模具設(shè)計的關(guān)鍵在于收縮率和型腔尺寸的取值，其次是流膠槽和壁厚的取值。不同膠料其收縮率不同，即使同一膠種不同的配方其收縮率也不相同，收縮率的大小直接影響到O型圈的尺寸，同時影響O型圈的使用。

膠料在加熱硫化過程中內(nèi)部發(fā)生變化和化學(xué)關(guān)聯(lián)，由于產(chǎn)生熱膨脹應(yīng)力，硫化膠料在冷卻過程中，應(yīng)力趨于消除，膠料的線性尺寸成比例的縮小，故在設(shè)計模具型腔尺寸時常應(yīng)相應(yīng)加大，加大的比例即為模壓制品橡膠的收縮率，收縮比率一般采用百分比表示。

影響膠料收縮率的因素很多，如膠料的熱膨脹、制品的結(jié)構(gòu)形式、斷面壁厚、有無金屬或其他非金屬嵌件、制品的含膠率、硫化溫度、膠料膠種和硫化工藝因素等。

四、影響O型圈膠料收縮率的因素

1、膠種的影響。橡膠的種類不同，其分子結(jié)構(gòu)也不同，因而對溫度的作用、化學(xué)反應(yīng)和取向也不同，所以膠種不同其收縮率不同，氟膠﹥硅膠﹥丁苯膠﹥丁晴膠﹥氯丁膠﹥天然膠

2、含膠率的影響。制品收縮率隨含膠量的增加而增大

3、硫化溫度的影響。一般是溫度越高，收縮率越大

4、硫化膠硬度的影響。一般來說硬度越大，收縮率越小

5、硫化程度的影響。制品硫化程度不同，收縮率也不同，收縮率隨欠硫至正硫而減小，隨正硫至過硫而增大