O型圈是一种小截面的圆环形密封元件，常用截面是圆形。主要材料为合成橡胶，广泛用于多种机械设备中，在一定温度、压力及不同的液体或气体介质中起到密封作用，主要做静密封及滑动密封用。

与其他密封件比有如下特点

优点

1.密封性好，寿命长。

2.单圈就可对两个方向起密封作用。

3.对油液、温度和压力的适应性好。

4.动摩擦阻力小。

5.体积小，重量轻，成本低。

6.密封部位结构简单，拆装方便。

7.既可做静密封也可做动密封。

8.尺寸和沟槽已被标准化，选用和外购方便。

缺点

1.起动时的摩擦阻力大。

2.用作气动装置的密封时，必须加润滑油，防止磨损。

3.对偶合配件，如运动面、沟槽、间隙等的加工尺寸及精度要求很严。

O型圈的种类

按用途区分的种类

按材料区分的种类

O型圈相关材质的介绍

橡胶（Rubber）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（Tg）低， 分子量往往很大，大于几十万。橡胶为高弹性聚合物，其分子结构为链状，分子链具有较高的柔性。橡胶的分子链可以交联（硫化），交联后的材料，受外力作用发生形变时，具有迅速复原的能力，并具有良好的物理机械性能及化学稳定性。橡胶只有经过交联才能成为有使用价值的高弹性材料，俗称橡皮。橡胶是橡胶工业的基础原料，广泛用于制造轮胎、胶管、胶带、电缆及其他各种橡胶制品。它与金属、化学纤维、塑料等同为重要的材料。

橡胶的特性

1.突出的高弹性，表现为有很高的伸长率。纯天然胶可拉伸到原长的 800％而不断；较小的弹性模量，在延伸100％时所产生的应力仅为数百牛顿每平方厘米；在拉断后保持较小的永久变形，即在反复受力后不能复原的积累量也极微。

2. 良好的耐磨性、高的摩擦系数和耐酸碱腐蚀性，有些品种如丁腈胶、氟橡胶等还耐油。此外，橡胶还具有电绝缘、消振和气密等特性。缺点是导热差、不耐热及不易机械加工等。

橡胶老化的因素

氧：氧在橡胶中同橡胶分子发生游离基链锁反应，分子链发生断裂或过度交联，引起橡胶性能的改变。氧化作用是橡胶老化的重要原因之一。

臭氧：臭氧的化学活性比氧高得多，破坏性更大，它同样是使分子链发生断裂，但臭氧对橡胶的作用情况随橡胶变形与否而不同。当作用于变形的橡胶(主要是不饱和橡胶)时，出现与应力作用方向直的裂纹，即所谓“臭氧龟裂”;作用于变形的橡胶时，仅表面生成氧化膜而不龟裂。

热：提高温度可引起橡胶的热裂解或热交联。但热的基本作用还是活化作用。提高氧扩散速度和活化氧化反应，从而加速橡胶氧化反应速度，这是普遍存在的一种老化现象--热氧老化

机械应力：在机械应力反复作用下，会使橡胶分子链断裂生成游离荃，引发氧化链反应，形成力化学过程。机械断裂分子链和机械活化氧化过程。哪能个占优势，视其所处的条件而定。此外，在应力作用下容易引起臭氧龟裂。

水分：水分的作用有两个方面：橡胶在潮湿空气淋雨或浸泡在水中时，容易破坏，这是由于橡胶中的水溶性物质和亲水基团等成分被水抽提溶解，水解或吸收等原因引起的。特别是在水浸泡和大气曝露的交替作用下，会加速橡胶的破坏。但在某种情况下水分对橡胶则不起破坏作用，甚至有延缓老化的作用。

油类：在使用过程如果和油类介质长期接触，油类能渗透到橡胶内部使其产生溶胀，致使橡胶的强度和其他力学性能降低。油类能使橡胶发生溶胀，是因为油类渗入橡胶后，产生了分子相互扩散，使硫化胶的网状结构发生变化。

O型圈的材质也是橡胶，所以橡胶的劣化因素同样影响O型圈的使用，接下来看一看不同橡胶材质使用的条件都有哪些。

O型圈的材料选用

O型圈材料选择主要考虑以下几点：

1.O型圈的工作状态，是指O型圈用于静密封、动密封还是滑动密封。

2.机器的工作状态，指机器处于连续工作还是断续工作，并考虑到每次断续时间的长短，是否有冲击载荷作用在密封部位。

3.工作介质的情况，工作介质是气体还是液体，并考虑其物理和化学性能。

4.工作压力，压力大小，波动幅度和频率以及瞬时出现的最大压力等。

5.工作温度，包括瞬时出现的温度以及冷热交替出现的温度。

6.价格与来源。

一般来说耐油用丁腈橡胶，耐气候和臭氧用氯丁橡胶，耐热用丙烯酸酯橡

胶或氟橡胶，耐高压、耐磨用聚氨酯橡胶，耐寒同时又耐油用共聚氯醇橡胶等。

O型圈的应用基础

O型圈的尺寸及公差

国标表示方法

1 .GB/T3452.1-1982的表示方法（这是1982年的标准，后经过修订标准发生变化）

内径d1× 线径d2

比如：

O型圈 20 × 2.4 GB3452.1-82

20 代表O型圈内径为20mm

2.4 代表O型圈的截面直径是2.4mm

GB3452.1 代表的是标准号

82 代表的是标准公布年代

2. GB/T3452.1-2005的表示方法

比如：

①.O型圈 7.5×1.8G GB/T3452.1

7.5——内径

1.8——断面直径

G——系列 （G—通用O型圈 ) （A—宇航用O型圈）

②.A 0×0×7×5×G GB/T3452.1

A—O型圈线径1.80mm　

B—O型圈线径2.65mm

C—O型圈线径3.55mm

D—O型圈线径5.30mm

E—O型圈线径7.30mm

日标表示方法

O型圈的内径：d1

O型圈的粗细：d2

O型圈密封工作状态

O型密封圈是安装在各种沟槽中使用的密封件，根据沟槽的形状不同选用的O型圈形状也不同。

静密封用O型圈的作用

O型密封圈是一种挤压型密封，挤压型密封的基本工作原理是依靠密封件发生弹性变形，在密封接触面上造成接触压力，接触压力大于被密封介质的内压，则不发生泄漏，反之则发生泄漏。像这种借介质本身来改变O型圈接触状态使之实现密封的过程，称为“自封作用”。

O型圈的预密封

自密封作用：由于预密封作用，O型圈与被密封光滑面和沟槽底面紧密接触。这样当流体通过间隙进入沟槽时只能对O型圈的一侧面起作用。当流体压力较大时，把O型圈推向沟槽另一侧面而挤压成D形，并把压力传递给接触面。

O型圈的自封是有限的，当内压过高时，会出现O型圈的“胶料挤出”现象。即密封部位因有间隙存在，受高压作用的O型圈在间隙处会产生应力集中，当应力达到O型圈的料胶不能承受时，料胶就会被挤出来，此时虽然O形圈还能暂时维持密封，但实际已损坏。因此要严格选型。

O型圈根据材料的压缩应力发挥密封机能，再根据密封流体的压力也可以发挥自封的效果。因为，在原则上是不考虑压力的界限的，但实际上在O型圈的使用地方一定会产生间隙，由于密封对象流体的压力，在那里O型圈就会无法维持贴合机能。（发生泄漏）

间隙超过界限的话（如图）使用保护圈。保护圈与两方的压力相关联时，在O型圈两侧安装，与一方向的压力相关时在与压力相反的一侧安装一个。

保护圈的形状中分为环状、斜切型、螺旋形三个种类，从使用上的效果来看环状型的最优，从安装的点来看斜切型、螺旋型的较方便。

动密封用O型圈的作用

O型圈在动密封中，其预密封效果和自密封作用与静密封一样。但由于轴运动时很容易将流体带到O型圈和轴之间，因此情况比较复杂。

工作中，假设O型圈左侧作用着介质压力P1（如图①），

若将O型圈与轴接触部位放大（图②），其接触表面实际是凹凸不平的，并非每一点都与金属表面接触。由于自封作用，O型圈对轴产生的接触压力大于P1而得到密封。

但当轴开始向右移动时附着在杆上的介质被带到楔形狭缝（图③）。由于流体动压效应这部分介质的压力比P1大。

当它大于O型圈对轴的接触力时，介质便挤入O型圈的第一个凹槽处（图④），轴继续向右移动时介质不断地进入下一个凹槽，介质便沿着轴运动的方向泄露。当轴向左运动时，由于轴运动方向与轴压力方向相反，故不易泄露。泄漏量是随着介质的粘度和轴的运动速度提高而增大的，还与O型圈的尺寸、工作压力等密切相关。

O型圈的密封形式

1.按密封件与被密封装置的相对运动状态可以分为：静密封、往复动密封、转动密封和开关密封。

2.按O型圈在矩形沟槽中压缩密封配合的压缩量大小（松紧程度）可分为：压紧、套紧、液动、气动和转动5种基本密封配合，以及在端面倒角槽中挤紧密封配合。此外还有滑动密封和浮动密封两种特殊密封方法。

3.按被密封件的结构可分为：端面密封即轴向密封、角密封（孔端面倒角槽密封、轴端面倒角槽密封）、圆柱密封即径向密封（圆柱内径密封（活塞杆密）)、圆柱外径密封（活塞密封））、圆锥面密封和球面密封。

O型圈的安装

在O型圈中由于给予压缩余量而产生接触压力（推斥力）。可以根据这个压力进行密封。因此、根据增加压缩余量（将槽深变小且将加粗O型圈）和相反进行可能使之减少。

这个接触压力除压缩余量外，通过改变使用的橡胶材料硬度可能使之发生变化。

作为普通密封来说橡胶的硬度一般为70,变成90的话这个接触压力也会变大。

O型圈的粗细度：d2mm

槽高度　　　　：Hmm　

像下图样在O型圈中产生压缩余量，O型圈的压缩余量＝d2-H (mm)

因为O型圈具有自封性的机能，所以初期所给予的压缩余量接触压力会变成P‵（最大值）（图⑤）。其次应力密封的压力P与O型圈连接的话，根据这个压力如图⑥最大的接触力会变为Ｐ+Ｐ'。将O型圈的压缩余量以O型圈的粗细度分割的数值乘坐压缩率，用％表示。这个压缩率根据O型圈的粗细度不同而不同（粗细度小的压缩余量大）变换在8~30％范围之间。

图⑤

图⑥

O型圈压缩量的大小主要由安装沟槽的结构和尺寸来保证。常用的沟槽形状有矩形和三角形，一般情况三角形仅用于某些固定密封。由于压缩量不同所以静密封、往复运动密封，选装运动密封的沟槽虽形状相似，但尺寸各不相同。

槽宽

槽宽主要从下面三个方面考虑：

1.必须大于O型圈压缩变形后的最大直径。

2.必须考虑到O型圈由于运动发热引起的膨胀和介质溶胀。

3.必须保证往复运动时槽内有一定的空间使O型圈滚动自如。一般认为，O型圈的截面面积至少应占据矩形截面面积的85%，在许多场合下取槽宽为O型圈截面直径的1.5倍。

注意：沟槽太窄会增大运动时的摩擦阻力，O型圈磨损加大，易损；沟槽太宽使得O型圈的游动范围增大，也易磨损，且在静密封的脉动压力下，O型圈也可能产生脉动游动出现异常磨损。另外，当内压很高时必须用挡圈，槽宽应相应增大。