O型圈設(shè)計、使用(yong)不當會(huì)加速它(ta)的損壞(huai)，喪封性(xìng)能。實驗(yàn)⁉️表🔴明，如(ru)密封裝(zhuang)置各部(bu)分設計(ji)合理，單(dān)純地提(tí)高㊙️壓力(lì)，并不會(hui)造成O型(xíng)圈的✏️破(po)壞。在高(gao)壓、高溫(wēn)的工作(zuo)條件下(xià)，O型圈破(pò)壞的主(zhǔ)要原因(yīn)是O型圈(quān)材料的(de)變形和(he)O型圈被(bèi)擠入密(mi)封間隙(xi)而引起(qi)的間隙(xì)咬傷一(yi)級🔴O型圈(quan)在運動(dong)🈲時出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。

O型密(mi)封圈的(de)主要失(shi)效原因(yīn)及其防(fáng)治措施(shi)

變形

由(yóu)于O型圈(quān)密封圈(quān)用的合(hé)成橡膠(jiao)材料是(shì)屬于粘(zhan)彈性材(cái)料，所以(yǐ)初期設(shè)定的壓(ya)緊量和(he)回彈堵(dǔ)塞能力(li)經長時(shí)間🔞的使(shi)♉用，會産(chan)生🌈變形(xing)而逐漸(jiàn)喪失，終(zhong)發生洩(xie)漏。變形(xíng)和彈💋力(lì)消失是(shì)O型圈失(shī)去密封(fēng)性能的(de)主要原(yuan)因，以下(xia)是造成(chéng)變形的(de)主要原(yuan)因。

1).壓縮(suo)率和拉(la)伸量與(yu)變形的(de)關系

制(zhi)作O型圈(quan)所用的(de)各種配(pèi)方的橡(xiàng)膠，在壓(yā)縮狀态(tai)下都會(hui)産生壓(yā)縮應力(lì)松弛現(xian)象，此時(shí)，壓縮應(yīng)力随着(zhe)💋時間的(de)增長而(ér)減小。使(shi)用時間(jiān)越長、壓(yā)縮率和(hé)拉伸量(liang)越大㊙️，則(zé)由橡膠(jiāo)應力松(sōng)弛而☁️産(chǎn)生的應(yīng)力下降(jiang)就越大(dà)，以緻⭐O型(xing)圈彈性(xing)不足，失(shī)去密封(feng)能力。因(yin)此，在允(yǔn)📧許的使(shǐ)用條⛷️件(jiàn)下，設法(fa)降🐕低壓(yā)縮率是(shì)可取的(de)。增加O型(xíng)圈的截(jie)面❌尺寸(cun)是降低(dī)壓縮率(lǜ)簡單的(de)方法，不(bú)過這會(hui)帶來⚽結(jié)構尺🔞寸(cun)的增加(jiā)。

應該注(zhù)意，人們(men)在計算(suan)壓縮率(lǜ)時，往往(wang)忽略了(le)O型圈在(zai)裝配🔅時(shi)受拉伸(shēn)而引起(qǐ)的截面(mian)高度的(de)減小。O型(xing)圈截面(mian)面積㊙️的(de)變化是(shi)與其周(zhōu)長的變(bian)化成反(fǎn)比的。同(tong)時，由于(yú)🌈拉力的(de)作用，O型(xing)圈的截(jie)面形狀(zhuang)也會發(fā)生變化(hua)，就表現(xiàn)為其高(gao)度的減(jian)小。此外(wai)，在表面(mian)張力作(zuo)用下，O型(xing)圈的外(wai)💰表面變(bian)得更平(ping)了，即截(jie)面高度(dù)略有減(jian)📞小。這也(yě)是O型密(mi)🔴封圈壓(yā)縮應力(li)松弛的(de)一種表(biao)現。

O型圈(quan)截面變(biàn)形的程(cheng)度，還取(qu)決于O型(xíng)圈材質(zhi)的硬度(dù)。在♻️拉伸(shēn)量相♈同(tóng)的情況(kuang)下，硬度(du)大的O型(xíng)圈，其截(jié)面高度(du)也減小(xiǎo)較多，從(cong)這一點(diǎn)看，應該(gai)按照使(shǐ)用條件(jian)盡量選(xuan)用低硬(ying)度的材(cai)質。在液(yè)體壓力(li)和🌈張力(li)的作用(yong)下，橡膠(jiāo)材🎯料的(de)O型密封(feng)圈也會(hui)逐漸發(fā)生塑性(xìng)變形🔞，其(qí)截面高(gāo)度會相(xiang)應減小(xiǎo)，以緻後(hòu)失去密(mì)封能力(li)。

2).溫度與(yǔ)O型圈馳(chi)張過程(chéng)的關系(xi)

使用溫(wēn)度是影(ying)響O型圈(quān)變形的(de)另一個(gè)重要因(yin)素。高溫(wēn)會🐉加✌️速(sù)🌈橡膠材(cai)料的老(lao)化。工作(zuo)溫度越(yuè)高，O型圈(quan)的壓縮(suo)變形🏃‍♂️就(jiù)越大。當(dāng)變形大(da)于40%時，O型(xíng)圈就失(shi)去了密(mi)封能力(lì)而發生(sheng)洩漏。因(yin)壓縮變(bian)形而在(zai)O型圈的(de)橡膠材(cai)料中形(xing)成的初(chū)始應力(lì)值，将🙇🏻随(sui)着O型圈(quān)的馳張(zhāng)過🌐程和(hé)溫度下(xia)降的作(zuo)用而逐(zhu)漸降低(dī)以緻消(xiāo)失。

溫度(dù)在零下(xia)工作的(de)O型圈，其(qí)初始壓(ya)縮可能(néng)由于溫(wen)⚽度的急(ji)劇降低(di)而減小(xiao)或完全(quan)消失。在(zài)-50~-60℃情況下(xià)，不耐低(dī)溫的橡(xiang)🈚膠材料(liào)會完全(quán)喪失初(chu)始應力(lì);即使耐(nài)低🈚溫的(de)橡膠材(cái)料，此時(shi)的♌初始(shǐ)應力也(yě)不🌈會大(dà)于20℃時初(chu)始應力(li)的25%。這是(shi)因為O型(xing)圈的初(chu)始壓縮(suo)量取決(jue)于線🧑🏾‍🤝‍🧑🏼脹(zhang)系數。所(suǒ)以❄️，選取(qu)初始壓(yā)縮量時(shi)，就**在由(you)于馳張(zhang)過✍️程和(hé)溫度下(xià)降而造(zào)成應力(li)下降後(hòu)仍有足(zu)夠的密(mì)封能力(lì)。溫度在(zai)零下工(gōng)作的O型(xing)圈,應特(te)别注意(yì)橡膠材(cai)料的恢(huī)複指數(shù)和💜變形(xing)指數。

綜(zōng)上所述(shù)，在設計(ji)上應盡(jìn)量O型圈(quān)具有适(shì)宜的工(gōng)作溫⭐度(du)，或選用(yòng)耐高、低(dī)溫的O型(xíng)圈材料(liao)，以延長(zhang)使用壽(shòu)命。

3).介質(zhi)工作壓(ya)力與變(bian)形

工作(zuo)介質的(de)壓力是(shì)引起O型(xíng)圈變形(xing)的主要(yao)因素。現(xiàn)代液壓(yā)設🌈備⭐的(de)工作壓(yā)力正日(rì)益提高(gao)。長時間(jiān)的高壓(yā)作用會(hui)🧡使O型圈(quān)發生變(biàn)形。因此(ci)，設計時(shí)應根據(jù)工作壓(ya)力⛹🏻‍♀️選用(yòng)适當的(de)耐壓橡(xiang)膠材料(liào)。工作壓(yā)力越高(gāo)，所用材(cái)料的硬(ying)度和耐(nài)高壓性(xìng)能也應(yīng)越高。

為(wéi)了改善(shan)O型圈材(cai)料的耐(nài)壓性能(neng)，增加材(cái)料的彈(dàn)性(特别(bie)是增加(jia)材料在(zài)低溫下(xia)的彈性(xìng))、降低材(cái)料的壓(ya)縮變🈲形(xing)，一❓般需(xū)要改進(jìn)材料的(de)配方，加(jiā)入增塑(sù)劑。但💔是(shì)，具有增(zeng)塑劑的(de)O密封形(xing)圈，長🌈時(shí)間在🌐工(gōng)作介質(zhi)中浸泡(pao)，增塑劑(ji)會逐漸(jiàn)被工作(zuò)介質吸(xi)收，導🥵緻(zhì)O型密封(feng)圈體積(ji)收縮，甚(shen)至可能(néng)使O型密(mì)封圈産(chǎn)生負壓(yā)縮(即♉在(zài)O型密封(feng)圈✨和被(bèi)密封件(jian)的表面(miàn)之間出(chū)現間隙(xi))。因此，在(zài)計算🔞O型(xing)密封圈(quan)壓縮量(liang)和進行(hang)模具設(she)計時，應(yīng)充分考(kao)慮到這(zhe)些收縮(suo)量。應使(shi)壓制出(chū)🙇🏻的O型密(mi)封圈在(zài)工作介(jie)質中浸(jin)泡5~10晝💋夜(yè)後仍能(néng)保持必(bi)要的尺(chǐ)寸。

O型圈(quan)材料的(de)壓縮變(biàn)形率與(yǔ)溫度有(you)關。當變(biàn)形率在(zài)40%或🤟更大(dà)時，即🧑🏾‍🤝‍🧑🏼會(hui)出現洩(xie)漏，所以(yǐ)幾種膠(jiao)料的耐(nài)熱性界(jie)限為:橡(xiang)膠70℃，三元(yuán)乙丙橡(xiàng)膠100℃，氟橡(xiàng)膠140℃。因此(ci)各國對(duì)O型圈的(de)變形作(zuò)了規定(ding)。中國标(biāo)準💔橡膠(jiao)材料的(de)O型圈在(zai)不同溫(wēn)度💋下的(de)尺寸變(bian)化見表(biǎo)。同一材(cai)料🏃‍♀️的O型(xíng)圈，在💃🏻同(tong)一溫度(dù)下，截面(miàn)直徑大(dà)的O型圈(quān)壓縮變(bian)形率較(jiao)低。

在油(you)中中的(de)情況就(jiù)不同了(le)。由于此(cǐ)時O型圈(quān)不與氧(yang)氣接觸(chù)⛷️，所以上(shàng)述反應(ying)大為減(jiǎn)少。加之(zhī)又通常(chang)會引⚽起(qǐ)膠料有(yǒu)🏃‍♀️一定🙇🏻的(de)膨脹，所(suo)以因溫(wen)度引起(qi)的壓縮(suō)變🏃‍♂️形率(lǜ)将被抵(di)消。因此(ci)，在油中(zhong)的耐熱(re)性大為(wéi)提高。以(yǐ)橡膠為(wei)例，它的(de)工作溫(wēn)度可達(dá)120℃或更高(gāo)。