型圈、密封圈设计doc.docx

材质性能
橡胶材质
材质说明
优缺点
经常用途
丁睛胶 NBR
(Nitrile Rubber)
由丙烯睛与丁二烯共聚合而成，丙烯睛含量由 18%~50% ，丙烯睛含量愈高，对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差，一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁睛胶为目前油封及 O 型圈最常用之橡胶之一。
优点：
具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。
具良好的压缩歪，抗磨及伸长力。
缺点：
不适合用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃， MEK 和氯仿。
用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件，特别是密封零件。可说是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。
氢化丁睛胶 HNBR
(Hydrogenate Nitrile)
氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多，耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度范围为 -25~150 ℃。
优点：
较丁睛胶拥有较佳的抗磨性
具极佳的抗蚀、抗张、抗撕和压缩歪的特性
在臭氧、阳光及其它的大气状况下具良好的抵抗性
一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中
缺点：
不建议使用于醇类，酯类或是芳香族的溶液之中。
空调制冷业，广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。
汽车发动机系统密封件。
氟橡胶 FPM / FKM
(Fluoro Carbon Rubber)
分子内含氟之橡胶，依氟含量 ( 即单体构造 ) 而有各种类型。目前广用的六氟化系氟橡胶最早由杜邦公司以 ”Viton” 商品名上市。耐高温性优于硅橡胶，有极佳的耐化学性、耐大部分油及溶剂 ( 酮、酯类除外 ) 、耐候性及耐臭氧性；耐寒性则较不良，一般使用温度范围为 -20~250 ℃。特殊配方可耐低温至 -40 ℃。
优点：
可抗热至 250 ℃
对于大部份油品及溶剂都具有抵抗的能力，尤其是所有的酸类、脂族烃、芳香烃及动植物油
缺点：
不建议使用于酮类，低分子量的酯类及含硝的混合物。
汽车、机车、柴油发动机及燃料系统。
化工厂的密封件。  
三元乙丙胶 EPDM
(Ethylene propylene Rubber)
由乙烯及丙烯共聚合而成主链不合双链，因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀，但无法硫磺加硫。为解决此问题，在 EP 主链上导入少量有双链之第三成份而可硫磺加硫即成 EPDM ，一般使用温度范围为 -50~150 ℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性极佳。
优点：
具良好抗候性及抗臭氧性
具极佳的抗水性及抗化学物
可使用醇类及酮类
耐高温蒸气，对气体具良好的不渗透性
缺点：
不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。
高温水蒸汽环境之密封件。
卫浴设备密封件或零件。
制动 ( 剎车 ) 系统中的橡胶零件。
散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。
硅橡胶 SI
(Silicone Rubber)
硅胶主链由矽（-Si-O-Si）结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大氧老化.有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性.
优点：
经调制配方后抗张强度可达1500PSL及抗撕裂性可达88LBS。弹性良好及具有良好的压缩性。对中性溶剂具有良好的抵抗性。具极佳的抗热性。具极佳的抗寒性。对于臭氧及氧化物的侵蚀具极佳的抵抗性。极佳的电绝缘性能。隔热、散热性能。
缺点：
不建议使用于大部分浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠中。
家用电器行业所使用的密件或橡胶零件，如电热壹、电烫斗、微波炉内的橡胶零件。
电子行业的密封件或橡胶零件，如手机按键、DVD内的减震垫、电缆线接头内的密封件 等。与人体有接触的程式用品上的密封件，如水壶、饮水机等。
天然橡胶 NR
(Natural Rubber)
由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化，遇热变黏，在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸。
优点：
良好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率，较好的气密性，较好的耐碱性。
缺点：
耐天候老化性不好。
耐油及耐溶剂性较差。
是制作胶带、胶管、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车剎车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
丁苯胶 SBR
(Styrene Butadiene Copolyme)
丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，品质均匀，异物少，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。
优点：
低成本的非抗油性材质
良好的抗水性，硬度 70 以下具良好弹力
高硬度时具较差的压缩歪
可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的有机酮
缺点：
不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。
广用于轮胎业、鞋业、胶布业及输送带行业等。
丁基橡胶 IIR
(Butyl Rubber)
为异丁烯与少量 isoprenes 聚合而成，保有少量不饱合基供加硫用，因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少，故气体透过性较少，对热、日光、臭氧之抵抗性大，电器绝缘性佳；对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用温度范围为 -54~110 ℃。
优点：
对大部份一般气体具不渗透性
对阳光及臭氧具良好的抵抗性
可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中
缺点：
不建义与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。
用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。
氯丁胶 CR
(Neoprene 、 Polychloroprene)
由氯丁烯单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好，不怕阳光的直接照射，有特别好的耐大气老化性能，不怕激烈的扭曲，不怕二氯二氟甲烷和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅酯系润滑油，但不耐磷酸酯系液压油。在低温时易结晶、硬化，贮存稳定性差，在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。一般使用温度范围为 -50~150 ℃。
优点：
弹性良好及具良好的压缩变形。
配方内不含硫磺因此非常容易来制作
具抗动物及植物油的特性
不会因中性化学物，酯肪、油脂、多种油品，溶剂而影响物性
具防燃特性
缺点：
不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。
耐 R12 制冷剂的密封件。 家电用品上的橡胶零件或密封件。
适合用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。
适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。
氯磺化聚乙烯胶 CSM
(Hypalon 、 Polyethylene)
氯磺化聚乙烯为杜邦公司专利的合成橡胶。耐热性、耐候性、耐臭氧性均佳；耐酸性也佳，常用于耐氧化性药品 ( 硝酸、硫酸 ) 之处，一般使用温度范围为 -45~120 ℃。
极佳的抗磨蚀性
拥有和丁睛胶相同的低磨擦表面
对于油剂及溶剂的抵抗性介于丁睛胶及氯丁胶之间
建议使用水中来防渗漏
缺点：
不建议暴露于浓缩的氧化酸、硝基烃、酯类、酮类及芬香氢。

硅橡胶 SI
(Silicone Rubber)
硅胶主链由硅 (-si-o-si) 结合而成。具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。
优点：
经调制配方后抗张强度可达 1500PSI 及抗撕裂性可达 88LBS
弹性良好及具有良好的压缩歪
对中性溶剂具有良好的抵抗性
具极佳的抗热性
具极佳的抗寒性
对于臭氧及氧化物的侵蚀具极佳的抵抗性
极佳的电绝缘性能
隔热、散热性佳
缺点：
不建议使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠之中。
家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件，如电热壶、电烫斗、微波炉内的橡胶零件。
电子行业的密封件或橡胶零件，如手机按键、 DVD 内的减震垫、电缆线接头内的密封件等。
与人体有接触的各式用品上的密封件，如水壶、饮水机等。
硅氟橡胶 FLS
(Fluorinated Silicone Rubber)
矽氟橡胶为硅橡胶经氟化处理，其一般性能兼具有氟橡胶及矽橡胶的优点；其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳，一般使用温度为 -50~200 ℃。
优点：
适用于特别用途，如要求能抗含氧的化学物、含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。
缺点：
不建议暴露于煞车油，酮类及胼的溶液中
太空机件上。
全氟橡胶 FFPM
(Perfluoroelastomer)
类似聚四氟乙烯（PTFE）材料，全氟橡胶具有优异耐化学性和耐高温性。普通全氟橡胶工作温度为
-250℃+240℃,特殊橡胶可达+320℃。
优点：
最佳耐热特性
优异的抗化学特性
低Outgassing 特性
优异之抗Plasma特性
缺点：
耐低温特性较差
原料价格较高
生产难度较高
全氟系列产品广泛地运用于半导体产业及信息相关产业所运用, 运用范围包含薄膜制程中之PVC, CVD及蚀刻制程及各种高真空密封制程。
丙烯酸酯橡胶 ACM
(Polyacrylate Rubber)
由 Alkyl Ester Acrylate 为主成份聚合而成之弹性体，耐石化油、耐高温、耐候性均佳，在机械强度、压缩变形率及耐水性方面则较弱，比一般耐油胶稍差。一般使用温度范围为 -25~170 ℃。
优点：
适用于汽车传动油之中
具良好的抗氧化及抗候性
具抗弯曲变型的功能
对油品有极佳的抵抗性
适用于汽车传动系统及动力方向盘之中
缺点：
不适用于热水之中
不适用于煞车油之中
不具耐低温的功能
不适用于磷酸酯之中
汽车传动系统及动力系统密封件。
聚氨酯橡胶 PU
(Urethane Rubber)
聚氨酯橡胶机械物性相当好，高硬度、高弹性、耐磨耗性均是其它橡胶类所难相比；耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相当好。一般使用温度范围为 -45~90 ℃。
优点：
耐磨、耐高压
缺点：
不耐高温
工业上耐高压、耐磨密封件，如液压缸密封件。
高压高荷电系统

物性对比表
名称
NR
IR
SBR
BR
IIR
EPDM
CR
NBR
Pu
CSM
ACM
ECO
VAE
SI
FPM
拉力/Tensile Strength
5
4
4
2
2
2
4
4
5
4
1
2
4
1
4
伸长/Elongation
5
5
4
2
4
4
4
4
5
4
1
1
1
5
1
弹性/Rebound Resistance
5
5
2
5
1
4
5
4
5
2
2
2
2
2
2
撕断力/Tear Resistance
5
4
2
2
2
2
4
4
5
2
1
2
2
1
2
耐磨/Abrasion Resistance
5
5
5
5
5
4
4
5
5
4
2
2
4
1
2
撞击力/Impact Strength Resistance
5
5
5
4
4
4
5
4
5
4
1
4
2
1
2
气密性/Gas Impermeability Resistance
2
2
2
2
5
2
5
4
4
4
2
5
4
1
4
耐氧化/Oxygen Resistance
2
2
2
2
5
4
4
2
4
5
4
4
5
5
5
耐臭氧/Ozone Resestance
1
1
1
1
4
5
4
1
4
5
4
5
5
5
5
耐候/Weathering Resestance
2
2
2
2
5
5
4
2
4
4
4
4
5
5
5
耐日光/Flame Resistance
1
1
2
2
5
5
4
1
4
5
4
4
5
5
5
耐热/Heat Resistance
1
1
2
2
4
5
4
2
2
4
4
4
4
5
5
低温性/Low Temperature Resistance
4
4
2
4
2
4
2
2
4
2
1
4
4
5
4
油与汽油/Oil and Fule Resistance
1
1
1
1
1
1
3
4
4
3
4
4
2
2
5
动植物油/Animal and Vegetable Oil Resistance
2
2
2
2
4
4
4
5
4
4
5
5
2
3
5
酒精/Alcohol Resistance
4
4
4
4
4
3
5
4
3
5
4
4
4
4
4
碱液/Alkaline Resistance
2
2
2
2
5
4
5
4
1
5
1
3
4
1
3
酸液/Acid Resistance
3
3
3

3
4
4
4
4
1
4
2
2
2
2
4
溶剂油/Aliphatic-solvent Resistance
Aliphatic
1
1
1
1
1
1
4
5
4
4
5
4
2
1
5
Aromatic
1
1
1
1
1
1
2
3
1
2
2
4
1
1
5
氧化溶剂/Oxygen Aten-solvent Resistance
4
4
4
4
5
5
1
1
1
2
1
1
2
2
1
耐水性/Water Resistance
5
5
4
5
5

5
4
4
2
4
1
4
4
4
4

材质耐温表

橡胶材质
一般材质温度范围(℃)
特殊配方可达到的温度范围(℃)
丁晴胶
-40 ～ 100
-50 ～ 150
氢化丁晴胶（HNBR）
-20 ～ 150
-40 ～ 175
乙丙胶（EPDM）
-40 ～ 150
-50 ～ 200
硅橡胶（SI）
-50 ～ 220
-100 ～ 250
氟橡胶（FPM）
-20 ～ 200
-40 ～ 250
硅氟橡胶（FLS）
-50 ～ 175
-60 ～ 200
丁苯胶（SBR）
-30 ～ 100
-50 ～ 100
氯丁胶（CR）
-40 ～ 100
-50 ～ 150
丁基橡胶（IIR）
-50 ～ 100
-60 ～ 130
氯磺化聚乙烯胶（CSM）
-40 ～ 120

丙烯酸脂橡胶（ACM）
-15 ～ 150
-25 ～ 175
天然橡胶（NR）
-20 ～ 100

聚氨酯橡胶（PU）
-30 ～ 75
-50 ～ 100

尺寸公差

内径ID/mm
公差（+/-）
内径ID/mm
公差（+/-）
内径ID/mm
公差（+/-）
1.80-2.50

0.13
71.01-73.00
0.64
243.01-250.00
1.88
2.51-4.50
0.14
73.01-75.00
0.66
250.01-258.00
1.93
4.51-6.30
0.15
75.01-77.50
0.67
258.01-265.00
1.98
6.31-8.50
0.16
77.51-80.00
0.69
265.01-272.00
2.02
8.51-10.00
0.17
80.01-82.50
0.71
272.01-280.00
2.08
10.01-11.20
0.18
82.51-85.00
0.73
280.01-290.00
2.14
11.21-14.00
0.19
85.01-87.50
0.75
290.01-300.00
2.21
14.01-16.00
0.20
87.51-90.00
0.77
300.01-307.00
2.25
16.01-18.00
0.21
90.01-92.50
0.79
307.01-315.00
2.30
18.01-20.00
0.22
92.51-95.00
0.81
315.01-325.00
2.37

20.01-21.20
0.23
95.01-97.50
0.83
325.01-335.00
2.43
21.21-23.60
0.24
97.51-100.00
0.84
335.01-345.00
2.49
23.61-25.00
0.25
100.01-103.00
0.87
345.01-355.00
2.56
25.01-26.50
0.26
103.01-106.00
0.89
355.01-365.00
2.62
26.51-28.00
0.28
106.01-109.00
0.91
365.01-375.00
2.68
28.01-30.00
0.29
109.01-112.00
0.93
375.01-387.00
2.76
30.01-31.50
0.31
112.01-115.00
0.95
387.01-400.00
2.84
31.51-33.50
0.32
115.01-118.00
0.97
400.01-412.00
2.91
33.51-34.50
0.33
118.01-122.00
1.00
412.01-425.00
2.99
34.51-35.50
0.34
122.01125.00
1.03
425.01-437.00
3.07
35.51-36.50
0.35
125.01-128.00
1.05
437.01-450.00
3.15
36.51-37.50
0.36
128.01-132.00
1.08
450.01-462.00
3.22
37.51-38.70
0.37
132.01-136.00
1.10
462.01-475.00
3.30
38.71-40.00
0.38
136.01-140.00
1.13
475.01-487.00
3.37
40.01-41.20
0.39
140.01-145.00
1.17
500.01-515.00
3.54
41.21-42.50
0.40
145.01-150.00
1.20
515.01-530.00
3.63
42.51-43.70
0.41
150.01-155.00
1.24
530.01-545.00
3.72
43.71-45.00
0.42
155.01-160.00
1.27
545.01-560.00
3.81
45.01-46.20
0.43
160.01-165.00
1.31
560.01-580.00
3.93
46.21-47.50
0.44
165.01-170.00
1.34
580.01-600.00
4.05
47.51-48.70
0.45
170.01-175.00
1.38
600.01-615.00
4.13
48.71-50.00
0.46
175.01-180.00
1.41
615.01-630.00
4.22
50.01-51.50
0.47
180.01-185.00
1.44
630.01-650.00
4.34
51.51-53.00
0.48
185.01-19000
1.48
650.01-670.00
4.46
53.01-54.50
0.50
190.01-195.00
1.51

54.51-56.00
0.51
195.01-200.00
1.55

56.01-58.00
0.52
200.01-206.00
1.59
0-1.80
0.08
58.01-60.00
0.54
206.01-212.00
1.63

60.01-61.50
0.55
212.01-218.00
1.67
2.66-3.55
0.10
61.51-63.00
0.56
218.01-224.00
1.71

63.01-65.00
0.58
224.01-230.00
1.75
5.31-7.00
0.15
65.01-67.00
0.59
230.01-236.00
1.79

67.01-69.00
0.61
236.01-243.00
1.83
8.71-10.40
0.22
69.01-71.00
0.63

*凡属公制尺寸或未标准公差尺寸之O型圈皆可适用此标准。
*依据：DIN3771。

沟槽尺寸设定方法
压缩率的设定 使用范围：6～30%

E（%）：压缩率
σ（mm）：压缩余量（=W-H）
W（mm）：O型圈载径
H（mm）：沟槽深度

充填率的设定 使用范围：max90%、中央值75%（设计的目标值）

n（%）：充填率
G（mm）：沟槽宽
W（mm）：O型圈载径
H（mm）：沟槽深度

安装建议:
◇基本要求：
在安装O型圈之前，检查以下各项：
引入角是否按图纸加工？
内径是否去除毛刺？锐边是否倒圆？
加工残余，如碎屑、脏物、外来颗粒等，是否已去除？
螺纹尖端是否已遮盖？
密封件和零件是否已涂润滑脂或润滑油?（要保证与弹性体的介质相容性。推为用所密封的流体来润滑。）
不得使用含固体添加剂的润滑脂，如二硫化钼，硫化锌。
◇手工安装：
使用无锐边的工具；
保证O型圈不扭曲，使用辅助工具保证正确定位；
尽量使用安装辅助工具；
不得过量拉伸O型圈；
对于用密封条粘接成的O型圈，不得在连接处拉伸。
◇安装过螺纹、花键等：
当O型圈拉伸后，要通过螺纹、花键、键槽等时，必须使用安装心轴。该心轴可以用较软的金属或塑料制成，并不得有毛刺和锐边。
自动话安装：
自动化安装O型圈要求有充分的准备。通常对O型圈的表面有集中方法来处理，以减小安装磨擦力小、防止粘连，容易分理。
对于那些尺寸不稳定的零件的处理与安装，需要丰富的经验。要获得可靠的自动化装配，需要对O型圈进行特别的操作和包装.

压缩率:
O型圈在沟槽中的初始变形（挤压量）对其密封作用是必要的：
  １、获得初始密封接触应力
  ２、补偿产品公差（在间隙配合中连接二者）
  ３、保证一定的摩擦力；
  ４、补偿永久压缩变形（损失）；
  ５、补偿磨损。
对于不同的应用，下面列出了其初始变形量与截面直径（d2）的比例
动密封应用：6%-20%
静密封应用：15%-30%
在设计时，可根据图1-5和图1-6中推荐的初始压缩变形量来设计沟槽尺寸：

    以上二图中的初始压缩变形量是根据ISO3601-2标准，考虑了负载与截面直径的关系后制成的
    由于初始变化的程度不同，以及密封材料的硬度不同，O型圈的压缩压力的大小也有所不同。
    图1-7显示了O型圈圆周每厘米长度上所承受的压缩力的大小。该图可用于估计静密封应用时O型圈的总的压缩力的大小。 拉伸与压缩是O型圈在沟槽中安装的两种形态。在径向密封的结构配置中，O型圈装在内沟槽中（作为“外圆密封”），O型圈必须受到拉伸，且其内径拉伸后大于沟槽的外径。在安装后的状态，O型圈的最大伸长量应该为3%（内径＞50mm）或5%（内径＜５０mm）．
    当Ｏ型圈装在外沟槽中（作为“内圆密封”），Ｏ型圈沿圆周长方向被压缩。在安装后的状态，其最大周长压缩量为１％。若超过以上拉伸或压缩量，会导致Ｏ型圈截面尺寸的过度增加或减少，这会影响Ｏ型圈的工作寿命。Ｏ型圈沿周长方向拉伸１％，会导致其截面尺寸缩小０.５％。
技术参数:
    O型圈可以广泛应用在各种环境。环境的温度、压力、速度和介质决定了密封材料的选择。为了正确地评估O型圈是否对某种具体应用适用，我们必须对所有的工作参数及其相互影响予以考虑：

◇工作压力　
静密封
    内径大于50mm的O型圈在5Mpa以下工作时，不需要挡圈；内径小于50mm的O型圈在10Mpa以下工作时，不需要挡圈；（与材料硬度、载面尺寸、间隙有关系）40Mpa以下，必须使用挡圈；50Mpa以内，使用特殊的挡圈。
注意最大许可间隙。
动密封
　　　 压力小于5Mpa的往复运动，不需要使用档圈；
　　　 大于5Mpa，必须使用档圈。
◇速度（与材料、应用有关）
往复运动速度最大0.5m/s；
旋转运动速度最大0.5m/s；
◇温度
－60℃至+325℃（与材料种类和介质相容性有关）在评估时，极端温度和连续工作温度都要予以考虑。对于动密封，由于摩擦生热造成的温度升高，要特别注意。
◇介质
由于有着许多不同特性的密封材料可供选择，德克的密封件可满足几乎所有液体、气体和各种化学介质的使用要求。

沟槽设计
◇导入倒角
　　正确的沟槽设计可以从一开始就消除可能的损伤和密封失效。由于O型圈安装时受挤压所以设计O型圈导入过程中接触的零件时，必须要有规定倒角和倒圆。

倒角最小长度Z，作为与O型圈截面直径相关的函数，列于下表中：
表1-1导入倒角
导入倒角最小长度(Zmin)
O型圈截面直径
d2
15°
20°
2.5
1.5
≤1.78
3.0
2.0
≤2.62
3.5
2.5
≤3.53
4.5
3.5
≤5.33
5.0
4.0
≤6.99
6.0
4.5
>6.99

到如倒角的表面粗糙度为：Rz≤4.0mm，Ra≤0.8mm

表面粗糙度
    在压力作用下，弹性体将贴紧不规则的密封表面。对气体或液体密封的紧配合静密封，被密封表面应满足一些基本的要求。密封表面上不得开槽、创痕、凹坑、同心或螺旋状的加工痕迹。对于动密封，配合面的粗糙度要求更高。按照DIN4768/1T和ISO1302标准中对表面粗糙度的定意，我司对沟槽各个表面的粗糙度要求推荐为如下表：
表1-2沟槽表面粗糙推荐值：
负载类型
表面
表面粗糙um接触区域如>50%
Ra
Rmax
动密封
配合面
0.1-0.4
1.6
沟槽槽底、槽侧面
1.6
6.3
导入面
3.2
12.5
静密封
配合表面
压力脉动
0.8
6.3
压力恒定
1.6
6.3
沟槽槽底、槽侧面
压力脉动
1.6
6.3
压力恒定
3.2
12.5
导入面
3.2
12.5

端面密封沟槽设计建议（轴向）

O型圈在轴向发生变形。在压力作用下，O型圈会产生径向运动，所以要注意压力的方向。若压力来自内侧，则O型圈的外径应该与沟槽的外径接触（其周长压缩１％到３％），如图１-10。若压力来自外侧，则O型圈的内径应该与沟槽的内径接触，最大允许拉伸３％，如图１-11。
表1-5矩形沟槽尺寸-轴向压缩。
d2
h+0.10
b+0.20
r1
r2
1.50
1.10
1.90
0.2-0.4

1.80
1.30
2.40
2.00
1.50
2.60
2.50
2.00
3.20
2.65
2.10
3.60
3.00
2.30
3.90
0.4-0.8
0.2-0.4
3.55
2.80
4.80
4.00
3.25
5.20
5.00
4.00
6.50
5.53
4.35
7.20
6.00
5.00
7.80
7.00
5.75
9.60
0.8-1.2

8.00
6.80
10.40
9.00
7.70
11.70
10.00
8.70
13.00
12.00
10.60
15.60

工业用静密封沟槽设计建议（径向）
表1-6静密封沟槽尺寸-径向压缩：

图1-12 O型圈的尺寸

d2
t
b+0.20
z
r1
r2
1.50
1.10
1.90
1.5
0.2-0.4

1.80
1.40
2.40
1.5
2.00
1.50
2.60
1.5
2.50
2.00
3.20
1.5
2.65
2.20
3.60
2.0
3.00
2.30
3.90
2.0
0.4-0.8
0.1-0.3
3.55
2.90
4.80
2.0
4.00
3.25
5.20
3.0
5.00
4.10
6.50
3.0

5.30
4.50
7.20
3.0
6.00
5.00
7.80
3.6
7.00
5.90
9.60
4.0
0.8-1.2

8.00
6.80
10.40
4.5
9.00
7.70
11.70
4.5
10.00
8.70
13.00
4.5
12.00
10.60
15.60
4.5

注:t的公差取决于d3h9+d4H8或d517+d6H9

工业用往复运动密封沟槽设计建议:
表1-7液压动密封沟槽尺寸-径向压缩:

d2
t
b+0.2
z
r1
r2
1.50
1.30
1.90
1.5
0.2-0.4
0.1-0.3
1.80
1.45
2.40
1.5
2.00
1.70
2.60
1.5
2.50
2.10
3.30
1.5
2.65
2.20
3.60
1.5
3.00
2.60
3.90
1.8
0.4-0.8
3.55
3.05
4.80
1.8
4.00
3.50
5.30
1.8
5.00
4.45
6.70
2.7
5.35
4.65
7.10
2.7
6.00
5.40
8.00
3.6
7.00
6.20
9.50
3.6

表1-8气动动密封沟槽尺寸径向压缩:

d2
t
b+2.0
z
r1
r2
1.8
1.55
2.30
1.5
0.2-0.4
0.1-0.3
2.65
2.35
3.10
1.5
3.55
3.15
4.20
1.8
0.4-1.20
5.30
4.85
6.40
2.7
73.00
6.40
8.40
3.6

表1-9O型圈挤出极限(公制,mm)

O型圈截面直径d2
≤2
2-3
3-5
5-7
>7

70邵氏硬度(A)的O型圈

压力(Mpa)
径向间隙(S)

≤3.50
0.08
0.09
0.10
0.13
0.15
≤7.00
0.05
0.07
0.08
0.09
0.10
≤10.5
0.03
0.04
0.05
0.07
0.08

90邵氏硬度(A)的O型圈

压力(Mpa)
径向间隙(S)

≤3.50
0.13
0.15
0.20
0.23
0.25
≤7.00
0.10
0.13
0.15
0.18
0.20
≤10.5
0.07
0.09
0.10
0.13
0.15
≤14.0
0.05
0.07
0.08
0.09
0.10
≤17.5
0.04
0.05
0.07
0.08
0.09
≤21.0
0.03
0.04
0.05
0.07
0.08
≤35.0
0.02
0.03
0.03
0.04
0.04

O型圈挤出极限与间隙:
    O型圈在沟槽中受介质压力作用下，会发生变形，“流”向间隙位置，达到密封效果。也就是说，随着压力的增加，O型圈发生更大的变形，其应力也增加，获得更紧的密封。在O型圈承受高压的情况下，会被挤入到间隙中，造成密封失效。建议使用高硬度抗挤出的挡圈，如聚四氟已烯或硬的橡胶材料。在静密封的应用中，可以通过修改沟槽设计来达到不使用挡圈即可承受更高的压力。设计时我们应该注意使间隙尽可能小。挤出极限的大小取决于O型圈的硬度、工作压力及沟槽间隙大小。O型圈沟槽的径向间隙必须保持在表１－９中给出的最大径向间隙范围内。若公差太大，会导致O型圈从间隙挤出（如图１－１７）。允许的被密封元件之间的径向间隙S取决于系统压力、O型圈截面直径和O型圈的硬度。表１－９所推荐为的最大径向间隙值S是O型圈截面直径和硬度的涵数。除聚胺酯和FEP封装O型圈外，表１－９可应用于其它所有橡胶材料O型圈。
    对压力大于5Mpa且O型圈内径大于50mm；以及压力大于10Mpa且内径小于50mm；我们推荐使用挡圈。值得注意是，表格１-９中的数值基于以下假设：各零件完全同心，且受到压力作用不发生膨胀。若实际情况与该假设不符，则该间隙值应该更小！对于静密封，我们推荐使用８/g7的公差配合。
    聚胺酯材料O型圈由于具备优异的抗挤出能力和较好的尺寸稳定性，可以采用较大的间隙。