O型圈設計、使(shi)用不當會加速它(ta)的損壞，喪封性能(néng)。實驗表明，如密封(feng)裝置各部分設計(jì)合理，單純地提高(gāo)壓力♉，并不會造成(cheng)O型圈的破壞。在高(gāo)壓、高溫的工作💘條(tiáo)件下，O型圈破壞的(de)主要原因是O型圈(quān)材料的變形和O型(xing)圈被⭐擠入密封間(jiān)隙而引起的間隙(xì)咬傷一級🌈O型圈在(zài)運動🤟時出現扭曲(qǔ)現象。

O型密封圈的(de)主要失效原因及(ji)其防治措施

變形(xing)

由于O型圈密封圈(quan)用的合成橡膠材(cái)料是屬于粘彈性(xìng)材🔞料♍，所以初期設(shè)定的壓緊量和回(hui)彈堵塞能力經長(zhǎng)時間🌍的使用，會産(chan)生☔變形而逐漸喪(sang)失，終發生💁洩漏。變(biàn)形和彈力消失是(shi)O型圈失去密封性(xìng)能的主要原因，以(yi)下是造成變形的(de)主要原因。

1).壓縮率(lǜ)和拉伸量與變形(xing)的關系

制作O型圈(quān)所用的各種配方(fāng)的橡膠，在壓縮狀(zhuang)态下都會産❗生㊙️壓(ya)縮應力松弛現象(xiàng)，此時，壓縮應力随(suí)着時間的增長而(ér)減小。使用時間越(yue)長、壓縮率和拉伸(shēn)量越大，則由橡🚩膠(jiāo)應力松弛而🈲産生(sheng)的應力下降就越(yuè)大，以緻O型圈彈性(xìng)不足，失去密封能(neng)力。因此，在允許的(de)使用條件下，設法(fǎ)降低壓縮率是可(ke)取的。增加O型圈的(de)截面尺💁寸是降低(di)壓縮率簡單的方(fang)法，不過這會帶來(lái)結構尺寸的增加(jia)。

應該注意，人們在(zài)計算壓縮率時，往(wang)往忽略了O型圈在(zai)☂️裝🈲配時受拉伸而(ér)引起的截面高度(du)的減小。O型圈截面(miàn)面積的變❗化是與(yu)其周長的變化成(cheng)反比的。同時，由于(yú)拉力的作用，O型圈(quān)的截面形狀㊙️也會(huì)發生變化，就表現(xiàn)為其高度的減小(xiao)。此🥵外，在表面張力(lì)作用下，O型圈的外(wài)表面變得更平了(le)，即截面高度略有(you)減小。這也是O型密(mì)封圈壓縮應力松(song)弛的一種表💯現。

O型(xing)圈截面變形的程(cheng)度，還取決于O型圈(quan)材質的硬度。在拉(la)伸🏃🏻量相同的情況(kuàng)下，硬度大的O型圈(quān)，其截面高☀️度也減(jian)小較多，從這一點(diǎn)看，應該按照使用(yòng)條件盡量選用🐕低(di)硬度的材質。在液(yè)體❤️壓力和📱張力的(de)作用下，橡膠材料(liao)的O型密封圈也會(hui)逐漸發生塑性變(biàn)形，其截面高度會(huì)相應減小⭕，以緻後(hou)失去📱密封能力。

2).溫(wēn)度與O型圈馳張過(guo)程的關系

使用溫(wen)度是影響O型圈變(bian)形的另一個重要(yào)因素。高溫會加速(sù)橡膠材料的老化(huà)。工作溫度越高，O型(xíng)圈的壓縮變形就(jiù)越大。當變形大于(yu)40%時，O型圈就失去了(le)密封能力㊙️而發生(sheng)洩漏。因壓縮變形(xing)而在O型圈的橡膠(jiao)材料中形成的初(chu)始應力值，将随着(zhe)O型圈的馳張過程(cheng)和溫度下降的作(zuò)用而逐漸降低以(yǐ)緻消失。

溫度在零(líng)下工作的O型圈，其(qi)初始壓縮可能由(you)于溫度的♋急劇降(jiàng)低而減小或完全(quán)消失。在-50~-60℃情況下，不(bu)耐低溫的橡膠材(cái)料會完全喪失初(chū)始應力;即使耐低(dī)溫的橡膠材料🚶‍♀️，此(cǐ)時的初始應力也(ye)不會大于20℃時初始(shǐ)應力的25%。這是因為(wéi)O型圈的初始壓縮(suō)量取決于線脹系(xì)數。所以，選取初始(shǐ)壓縮量時，就**在由(you)于馳張過程和溫(wēn)度下降❤️而造成應(yīng)力下降後仍有足(zu)夠的密封能力。溫(wen)度在零下工作的(de)O型圈,應特别注意(yi)橡膠材料的恢複(fu)指數和變形指數(shu)。

綜上所述，在設計(ji)上應盡量O型圈具(ju)有适宜的工作溫(wēn)度，或選用耐高、低(di)溫的O型圈材料，以(yǐ)延長使用壽命。

3).介(jie)質工作壓力與變(bian)形

工作介質的壓(ya)力是引起O型圈變(biàn)形的主要因素。現(xiàn)👨‍❤️‍👨代液壓設備的工(gong)作壓力正日益提(ti)高。長時間的高壓(yā)作用會⁉️使O型圈發(fā)生變形。因此，設計(jì)時應根據工作壓(yā)力🌍選用适當的耐(nai)壓橡膠材料。工作(zuò)壓力越高，所用材(cai)料的硬度和耐高(gao)壓性能也應越高(gāo)。

為了改善O型圈材(cái)料的耐壓性能，增(zēng)加材料的彈性(特(tè)别是增📱加材料在(zai)低溫下的彈性)、降(jiang)低材料的壓縮變(bian)形，一般需要改進(jìn)材🛀🏻料的配方，加入(ru)增塑劑。但是，具有(you)增塑劑的O密封形(xing)圈，長時間在工作(zuo)介質中浸泡，增塑(sù)劑會逐漸被工作(zuò)介質吸收，導緻O型(xíng)密封♋圈體積收縮(suo)，甚至可能使O型密(mi)封圈産生負壓縮(suō)(即在O型密封圈和(hé)♻️被密封件的表🔴面(miàn)之間出現間隙)。因(yin)此，在計算O型密封(fēng)圈壓縮量和進行(hang)模具設計時，應🈚充(chōng)☁️分考慮到這些收(shōu)🐉縮量。應使壓制出(chu)的O型密封圈在工(gōng)作介💔質中浸泡5~10晝(zhou)夜後仍能保持必(bi)要的尺寸。

O型圈材(cai)料的壓縮變形率(lǜ)與溫度有關。當變(bian)形率在40%或更大時(shi)，即會出現洩漏，所(suo)以幾種膠料的耐(nài)熱性界限為:橡膠(jiāo)70℃，三元乙丙橡🎯膠100℃，氟(fu)橡膠140℃。因此各國對(duì)O型圈的變♋形作了(le)規定。中國标準橡(xiang)膠材料的O型圈在(zai)不同溫度下的尺(chǐ)寸變化見表。同一(yi)材料的O型圈，在同(tong)一溫度下，截面直(zhi)徑大⁉️的O型圈壓縮(suo)變形率較低。

在油(yóu)中中的情況就不(bú)同了。由于此時O型(xing)圈不與氧氣接✨觸(chù)，所以上述反應大(da)為減少。加之又通(tōng)常會引起膠料有(you)一定的膨🐕脹，所以(yi)因溫度引起的壓(yā)縮變形率将被抵(di)消。因此，在油中的(de)耐熱性大為提高(gao)。以橡膠為例，它的(de)工作溫度可達120℃或(huo)更高。