簡介
O型圈是一種截面呈圓形的橡膠密封環(huán)，通過彈性變形填充密封間隙，廣泛應用于靜態(tài)和動態(tài)密封場合。其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、密封可靠，是工業(yè)領(lǐng)域最基礎(chǔ)的密封元件之一。O型圈雖結(jié)構(gòu)簡單，但選型需綜合考慮：
? 介質(zhì)兼容性（化學腐蝕/溶脹風險）
? 溫度壓力范圍（避免材料失效）
? 動靜密封差異（壓縮率/溝槽設(shè)計）
? 特殊需求（導電、抗爆、FDA認證等）
高端替代方案：
- 彈簧蓄能密封圈：極端溫度/真空工況
- 泛塞封：高壓、零泄漏要求場合
核心特性
特性
說明
密封原理
預壓縮彈性變形，產(chǎn)生接觸壓力阻斷介質(zhì)泄漏。
結(jié)構(gòu)簡單
單一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，易于安裝和更換。
多場景適用
靜態(tài)密封（法蘭、端蓋）和低速動態(tài)密封（活塞、旋轉(zhuǎn)軸）。
耐介質(zhì)性
根據(jù)材質(zhì)不同，可耐油、水、酸堿、氣體等。
溫度范圍
-60℃~300℃（視材料而定）。
壓力能力
靜態(tài)密封可達100MPa，動態(tài)密封通常≤35MPa。
材料類型與選擇
材料
代號
特點
適用工況
丁腈橡膠
NBR
耐油性好，性價比高（-40~120℃）
液壓油、燃油系統(tǒng)
氟橡膠
FKM
耐高溫/化學腐蝕（-20~250℃）
酸、堿、高溫油
三元乙丙橡膠
EPDM
耐水/蒸汽（-50~150℃）
熱水、制冷劑
硅橡膠
VMQ
耐高低溫（-60~200℃），但強度低
食品、醫(yī)療設(shè)備
聚四氟乙烯
PTFE
耐腐蝕極佳，但彈性差
強酸強堿（常作包覆O型圈）
關(guān)鍵尺寸標準
3.1 尺寸標注
- 內(nèi)徑（ID） × 截面直徑（CS）（如：O型圈 10×2.5 表示內(nèi)徑10mm，截面直徑2.5mm）
- 國際標準：
- AS568（美標，常用SAE尺寸）
- ISO 3601（國際標準）
- JIS B2401（日標）
3.2 壓縮率與拉伸率
工況
壓縮率
拉伸率
拉伸率
15%~30%
≤5%
動態(tài)密封
10%~20%
1%~3%
應用領(lǐng)域
- 汽車工業(yè)：發(fā)動機油封、燃油噴射系統(tǒng)。
- 液壓氣動：液壓缸活塞密封、氣管接頭。
- 電子設(shè)備：防水密封（如手機、無人機）。
- 食品醫(yī)療：無菌設(shè)備、制藥管道（需FDA認證）。
- 航空航天：燃油系統(tǒng)、氧氣設(shè)備（低逸散要求）。
選型設(shè)計要點
1. 溝槽設(shè)計：
- 靜態(tài)密封：矩形溝槽（寬=1.3×CS，深=0.7×CS）。
- 動態(tài)密封：需考慮摩擦熱（溝槽加深0.1~0.2mm）。
2. 材料匹配：
- 油類介質(zhì) → NBR/FKM
- 強酸 → FKM/PTFE包覆
- 高溫蒸汽 → EPDM
3. 特殊需求：
- 抗爆炸減壓 → 選用低透氣性材料（如HNBR）
- 導電要求 → 添加碳黑填充
常見失效模式
失效現(xiàn)象
失效現(xiàn)象
解決方案
壓縮永久變形
材料老化或溫度過高
改用高彈性材料（如氟硅橡膠）
龜裂
臭氧/紫外線暴露
選用抗臭氧材料（如EPDM）
介質(zhì)膨脹
材料與介質(zhì)不兼容
更換材料（如燃油系統(tǒng)避免用NBR）
擠出破損
壓力超過承受極限
增加擋圈或改用更高硬度材料
特殊類型O型圈
類型
特點
應用場景
包覆O型圈
PTFE外殼+橡膠芯，耐腐蝕+彈性
強酸強堿密封
X型圈
四唇結(jié)構(gòu)，低摩擦
高速往復運動
導電O型圈
添加金屬/碳纖維，防靜電
電子設(shè)備EMI屏蔽
耐真空O型圈
低揮發(fā)材料（如FFKM）
航天/半導體真空設(shè)備
