O-RING 常规尺寸及安装沟槽设计标准

O形密封圈（三角沟槽、梯形沟槽）的安装沟槽设计标准

O形圈安装在沟槽内时，应允许它有一定的膨胀空间。通常，允许的膨胀率在静密封中约15％，在动密封中约为8％。对于不同类型的沟槽，其适用范围也不相同。常用的沟槽形式有三种：

a 三角沟槽

常用于法兰和端盖上的密封。其缺点是制造较困难，且供O形圈膨胀的空间非常小。

三角沟槽

表Ⅰ 三角沟槽安装形式（单位：mm）

O型圈 截面直径W	边长K	半径r
1.78 1.8	2.4 +0.10	0.3
2.00	2.7 +0.10	0.4
2.40	3.2 +0.15	0.4
2.50	3.4 +0.15	0.6
2.62 2.60	3.5 +0.15	0.6
3.00	4.0 +0.20	0.6
3.10	4.1 +0.20	0.6
3.53 3.55	4.7 +0.20	0.9
4.00	5.4 +0.20	1.2
5.00	6.7 +0.25	1.2
5.33 5.30	7.1 +0.25	1.5
5.70	7.6 +0.30	1.5
6.00	8.0 +0.30	1.5
7.00	9.4 +0.30	2.0
8.00	10.8 +0.30	2.0
8.40	11.3 +0.30	2.0

 

b 梯形沟槽

仅推荐用于O形圈截面直径大于2.5mm的某些特殊场合。例如为保持O形圈的顶部安装，就可以考虑做成某些梯形沟槽形式。

梯形沟槽

 

表Ⅱ 梯形沟槽安装形式（单位：mm）

    

O形圈截面直径 W	沟槽尺寸
	沟槽宽度	沟槽深度	半径
	B±0.05	H±0.05	R1	R2
2.50	2.05	2.00	0.25	0.40
2.62 2.65	2.15	2.10	0.25	0.40
3.00 3.10	2.40	2.40	0.25	0.40
3.53 3.55	2.90	2.90	0.25	0.80
4.00	3.10	3.20	0.25	0.80
5.00	3.90	4.20	0.25	0.80
5.33 5.30	4.10	4.60	0.40	0.80
5.70	4.40	4.80	0.40	0.80
6.00	4.60	5.10	0.40	0.80
7.00	5.60	6.00	0.40	1.60
8.00	6.00	6.90	0.40	1.60
8.40	6.30	7.30	0.40	1.60

 

c 矩形沟槽

广泛应用于各种场合。在不需要使用挡圈时，亦可做成倾斜侧面（＜5°）。

沟槽倾斜侧面（＜5°）	活塞密封
杆密封	法兰密封

 

矩形沟槽

 

表Ⅲ 矩形沟槽安装形式（单位：mm）

 

截面直径W	径向安装					轴向安装		倒角半径
	沟槽深度		沟槽宽度			沟槽深度	沟槽宽度
	动密封 t1+0.05	静密封 t+0.05	b1+0.2	b2+0.2	b3+0.2	h+0.05	b4+0.2	r1
0.50		0.35	0.80			0.35	0.80	0.20
0.74	-	0.50	1.00	-	-	0.50	1.00	0.20
1.00 1.02	-	0.70	1.40	-	-	0.70	1.40	0.20
1.20	-	0.85	1.70	-	-	0.85	1.70	0.20
1.25 1.27	-	0.90	1.70	-	-	0.90	1.80	0.20
1.30	-	0.95	1.80	-	-	0.95	1.80	0.20
1.42	-	1.05	1.09	-		1.05	2.00	0.30
1.50 1.52	1.25	1.10	2.00	3.00	4.00	1.10	2.10	0.30
1.60 1.63	1.30	1.20	2.10	3.10	4.10	1.20	2.20	0.30
1.78 1.80	1.45	1.30	2.40	3.80	5.20	1.30	2.60	0.40
1.83	1.50	1.35	2.50	3.90	5.30	1.35	2.60	0.40
1.90	1.55	1.40	2.60	4.00	5.40	1.40	2.70	0.40
1.98 2.00	1.65	1.50	2.70	4.10	5.50	1.50	2.80	0.40
2.08 2.10	1.75	1.55	2.80	4.20	5.60	1.55	2.90	0.40
2.20	1.85	1.60	3.00	4.40	5.80	1.66	3.00	0.40
2.26	1.90	·1.70	3.00	4.40	5.80	1.70	3.10	0.40
2.30 2.34	1.95	1.75	3.10	4.50	5.90	1.75	3.10	0.40
2.40	2.05	1.80	3.20	4.60	6.00	1.80	3.30	0.50
2.46	2.10	1.85	3.30	4.70	6.10	1.85	3.40	0.50
2.50	2.15	1.85	3.30	4.70	6.10	1.85	3.40	0.50
2.62 2.65	2.25	2.00	3.60	5.00	6.40	2.00	3.80	0.60
2.70	2.30	2.05	3.60	5.00	6.40	2.05	3.80	0.60
2.80	2.40	2.10	3.70	5.10	6.50	2.10	3.90	0.60
2.92 2.95	2.50	2.20	3.90	5.30	6.70	2.20	4.00	0.60
3.00	2.60	2.30	4.00	5.40	6.80	2.30	4.00	0.60
3.10	2.70	2.40	4.10	5.50	6.90	2.40	4.10	0.60
3.50	3.05	2.65	4.60	6.00	7.40	2.65	4.70	0.60
3.53 3.55	3.10	2.70	4.80	6.20	7.60	2.70	5.00	0.80
3.60	3.15	2.80	4.80	6.20	7.60	2.80	5.10	0.80
4.00	3.50	3.10	5.20	6.90	8.60	3.10	5.30	0.80
4.50	4.00	3.50	5.80	7.50	9.20	3.50	5.90	0.80
5.00	4.40	4.00	6.60	8.30	10.22	4.00	6.70	0.80
5.33 5.30	4.70	4.30	7.10	8.80	10.50	4.30	7.30	1.20
5.50	4.80	4.50	7.10	8.80	10.50	4.60	7.30	1.20
5.70	5.00	4.60	7.20	8.90	10.60	4.60	7.40	1.20
6.00	5.30	4.90	7.40	9.10	10.80	4.90	7.60	1.20
6.50	5.70	5.40	8.00	9.70	11.40	5.40	8.20	1.20
6.99 7.00	6.10	5.80	9.50	12.00	14.50	5.80	9.70	1.50
7.50	6.60	6.30	9.70	12.20	14.70	6.30	9.90	1.50
8.00	7.10	6.70	9.80	12.30	14.80	6.70	10.00	1.50
8.40	7.50	7.10	10.00	12.50	15.00	7.10	10.30	1.50
9.00	8.10	7.70	10.60	13.10	15.60	7.70	10.90	2.00
9.50	8.20	8.60	11.00	13.50	16.00	8.20	11.40	2.00
10.00	9.10	8.60	11.60	14.10	16.60	8.60	12.00	2.50
12.00	11.00	10.60	13.50	16.00	18.50	10.60	14.00	2.50

 

O形密封影响性能的其它因素（最大挤出间隙、压缩余量）

1．O形圈硬度

O形圈的材料硬度是评定密封性能最重要的指标。O形圈的硬度决定了O形圈的压缩量和沟槽最大允许挤出间隙。由于邵氏A70的丁腈密封都能满足大部分的使用条件，故如对密封材料不做特殊说明，一般提供邵氏A70的丁腈橡胶。

2．挤出间隙

O形密封圈在低压状态下、同多压缩余量来达到密封的效果，随着压力升高发生变形，同时增加了张力来达到密封的效果。在高压作用下，O形密封圈在活塞、气缸、杆和轴套的间隙间，产生挤出部分，这也是造成损伤的原因。因此，这种间隙请尽量设计得小一些。

3．压缩永久变形

评定O型圈密封性能的另一种指标即所选材料的压缩永久变形。在压力作用下作为弹性元件的O型圈，产生弹性变形，随着压力增大，也会出现永久的塑性变形，压永久缩变形D有下式确定：

        d=(b0-b0-b2)/(b0-b1)x100%

    式中：b0＿原始厚度（即截面直径W）

        b1＿压缩状态下的厚度

        b2＿释放后的厚度

通常，为防止出现永久的塑性变形，O型圈允许的最大压缩量在静密封中为30％，在动密封中约为20％。

表2最大允许挤出间隙gmax

O形圈的使用方法

O形圈的使用方法。0形圈的压缩率还需考虑组装性。这是为了防止在组装时因挤裂、划伤、咬入等而导致O形圈受伤，或因橡胶的推斥力变大而使组装性劣化。由此，推荐的压缩率变得比性能上没有问题的值还小。之所以推荐圆柱面用压缩率比平面固定用还小的值，是因为考虑了其组装性。

(1)圆柱面用

如图2-1所示，以O形圈的内外径密封的方法。平面固定式相比，更要考虑组装性，用于运动时需要考虑密封性，而将压缩量设定得较低的滑动阻力变小。

(2)平面固定用

以O形圈的上下平面密封的方法。平面固定用分为两种,即如图2-2那样的施加内压的情况(a)和施加外压的情况(b)。关于沟槽中O形圈的位置，推荐如下。

·内压用(a)的情况…使O形圈外径与沟槽尺寸D相符

·外压用(b)的情况…使O形圈内径与沟槽尺寸d相符

由于一般安装中压缩率没有问题,考虑到受压力影响使螺栓伸长,法兰变形等问题,推荐的压缩率比圆柱面用较大。

在(c)的情况下,由于没有与壁依附,有时因压力变化而磨损或脱落,请不要使用。

·内径比较大(φ150以上)而截径较细(φ3以下)时,会有图2-3所示的O形圈飞出、夹紧与一部分O形圈被切边的情况，为了防止装入时的咬入,请尽量使用截径较大的O形圈。
·关于小径品，装入时会发生O形圈的飞出等问题，且有时装入困难,因此请充分予以确认。
·在O形圈尺寸较小的范围(约中30以下)内,安装中会发生不良,内压用时,使其略大于D尺寸(约0.2~0.3mm),外压用时略小于d尺寸(约0.2~0.3mm)，这样安装就会比较轻松。

O形密封圈使用挡圈的重要性

1．O形密封圈挡圈的使用

O形密封圈在受到高压作用，会从间隙间产生挤出部分。为防止O形密封圈挤出，推荐使用挡圈。 

O形密封圈在受到两方作用力时，如图3所示挡圈安装在O形密封圈两侧，只受到一方作用力时，就如图3所示，在与压力相反一侧安装1个挡圈。不过，如果有足够的空间的话，如图3所示，即使是只受到一方压力，也建议使用2个挡圈。 

图3

挡圈的材料方面主要使用聚四氟乙烯，O型密封圈挡圈的形状有环形，斜裁状和螺旋状等3种，从使用效果上来看，环形的使用效果最好；从安装上来看，斜裁状和螺旋状会比较方便。

性能参数表

O形密封圈的使用问题与对策

O形密封生产流程

使用密封件前的注意事项

1．保管上的注意事项

在保管O形圈时请注意以下各点：

1)不需要时请勿打开包装。否则可能附着异物或灰尘,或造成损伤。

2)保管已开封的产品时,请注意不要使异物或灰尘附着或混入,或造成损伤,尽可能按照原样重新包装。

3)请保存于湿度较低的场所,且避免阳光直射。因为紫外线和湿气可能会加速橡胶材料的劣化和树脂材料的尺寸变化。

4)请勿放置于高温热源(锅炉和暖炉等)附近的场所。因为橡胶材料可能会因为热量而加速劣化。

5)请勿使用钉子、铁丝等悬挂之,或者穿在绳子上悬挂,否则会导致O形圈变形。

6)丁腈橡胶(NBR)或丁苯橡胶(SBR)在开封等状态下,或暴露于空气中的状态下保管时,可能会发生臭氧裂纹。

特别在以下状态下保管时会促进其发生,因此请尽量避免

   ·在易于产生臭氧的电动机(复印机等)附近保管。

   ·在伸张产品的状态下进行保管。也包括在装入O形圈的状态下进行保管。

保管过程中虽然会发生变色或出现白粉的情况（起霜现象），但是这些情况对功能不会有影响。

2．密封件的保管时限

　O形圈的保管期限如下表所示。保管期限是以在室内避免阳光直射、高温、高湿，且使用标准包装状态保管为准。