1变形

　　由于O形圈密封圈用的合成橡胶材料是属于粘弹性材料，所以初期设定的压紧量和回弹堵塞能力经长时间的使用，会产生变形而逐渐丧失，最终发生泄漏。变形和弹力消失是O形圈失去密封性能的主要原因，以下是造成变形的主要原因。

　　1）压缩率和拉伸量与变形的关系

　　制作O形圈所用的各种配方的橡胶，在压缩状态下都会产生压缩应力松弛现象，此时，压缩应力随着时间的增长而减小。使用时间越长、压缩率和拉伸量越大，则由橡胶应力松弛而产生的应力下降就越大，以致O形圈弹性不足，失去密封能力。因此，在允许的使用条件下，设法降低压缩率是可取的。增加O形圈的截面尺寸是降低压缩率的方法，不过这会带来结构尺寸的增加。应该注意，人们在计算压缩率时，往往忽略了O形圈在装配时受拉伸而引起的截面高度的减小。O形圈截面面积的变化是与其周长的变化成反比的。同时，由于拉力的作用，O形圈的截面形状也会发生变化，就表现为其高度的减小。此外，在表面张力作用下，O形圈的外表面变得更平了，即截面高度略有减小。这也是O形密封圈压缩应力松弛的一种表现。

　　O形圈截面变形的程度，还取决于O形圈材质的硬度。在拉伸量相同的情况下，硬度大的O形圈，其截面高度也减小较多，从这一点看，应该按照使用条件尽量选用低硬度的材质。在液体压力和张力的作用下，橡胶材料的O形密封圈也会逐渐发生塑性变形，其截面高度会相应减小，以致最后失去密封能力。

　　1、O形圈划伤与缺损

　　原因：

　　①安装时不细心，被尖物所划伤，或安装前已有划伤或龟裂。

　　②切口45°安装大的O形圈或非标O形圈时，45°切口不对，在自然状态下短了，计算或测量有误所致。

　　③安装时被尖硬划伤，或通过螺纹、键槽或机件毛刺或入口倒圆角不足所致。

　　预防措施：

　　①仔细检查无瑕疵，方进行安装，细心勿使用尖硬的工具。

　　②遇到45°切口，则计算测量准确，若短少许，允许拉伸黏结，若差别不大，不许拉伸，应重换O形圈。

　　③注意机件倒角，有细纹或键槽，采取工艺隔套，决不允许因安装不当，损伤O形圈。

　　注意事项：

　　装配时细心检查机件及密封件，符合要求，方允许装配。如遇到O形密封圈应细心检查与装配。

　　2）温度与O形圈驰张过程的关系

　　使用温度是影响O形圈变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶材料的老化。工作温度越高，O形圈的压缩变形就越大。当变形大于40%时，O形圈就失去了密封能力而发生泄漏。因压缩变形而在O形圈的橡胶材料中形成的初始应力值，将随着O形圈的驰张过程和温度下降的作用而逐渐降低以致消失。温度在零下工作的O形圈，其初始压缩可能由于温度的急剧降低而减小或消失。在-50~-60℃的情况下，不耐低温的橡胶材料会丧失初始应力；即使耐低温的橡胶材料，此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。

　　这是因为O形圈的初始压缩量取决于线胀系数。所以，选取初始压缩量时，就必须保证在由于驰张过程和温度下降而造成应力下降后仍有足够的密封能力。温度在零下工作的O形圈,应特别注意橡胶材料的恢复指数和变形指数。

　　综上所述，在设计上应尽量保证O形圈具有适宜的工作温度，或选用耐高、低温的O形圈材料，以延长使用寿命。

　　2、O形圈扭曲

　　原因：

　　①安装时不注意，将已扭曲的O形圈误装入沟槽内

　　②沟槽宽窄不适合或深浅不适合，O形圈受流体压力导致O形圈扭曲甚至翻滚

　　预防措施：

　　①注意，拿好O形圈放正位置

　　②严格按照规定制造与检验O形圈的沟槽

　　注意事项：

　　①把好O形密封圈沟槽质量关

　　②O形密封圈的压缩量应增加，增加量适当，太多会增加摩擦阻力

　　3）介质工作压力与变形工作介质的压力是引起O形圈变形的主要因素。现代液压设备的工作压力正日益提高。长时间的高压作用会使O形圈发生变形。因此，设计时应根据工作压力选用适当的耐压橡胶材料。工作压力越高，所用材料的硬度和耐高压性能也应越高。为了改善O形圈材料的耐压性能，增加材料的弹性（特别是增加材料在低温下的性）、降低材料的压缩变形，一般需要改进材料的配方，加入增塑剂。

　　但是，具有增塑剂的O密封形圈，长时间在工作介质中浸泡，增塑剂会逐渐被工作介质吸收，导致O形密封圈体积收缩，甚至可能使O形密封圈产生负压缩（即在O形密封圈和被密封件的表面之间出现间隙）。因此，在计算O形密封圈压缩量和进行模具设计时，应充分考虑到这些收缩量。

　　3、O形圈老化与劣化

　　原因：

　　①O形圈的材质与工作液流体不相容

　　②O形圈受到强烈光线，臭氧、某些气体，或其他物质化学作用

　　③摆放或工作时间太久

　　预防措施：

　　①重新选择O形圈材料或更换工作液流介质

　　②避免阳光直射，避免与气体及其他起作用的化学物品接触、定期更换密封圈

　　注意事项：

　　①选择密封件材料时应注意它与其他相接材料的相容性

　　②很少的遵守设别检修制度，密封件定期检查更换

　　应使压制出的O形密封圈在工作介质中浸泡5~10昼夜后仍能保持必要的尺寸。形圈材料的压缩变形率与温度有关。当变形率在40%或更大时，即会出现泄漏，所以几种胶料的耐热性界限为：丁腈橡胶70℃，三元乙丙橡胶100℃，氟橡胶140℃。因此各国对O形圈的变形作了规定。

　　中国标准橡胶材料的O形圈在不同温度下的尺寸变化见表。同一材料的O形圈，在同一温度下，截面直径大的O形圈压缩变形率较低。在油中的情况就不同了。由于此时O形圈不与氧气接触，所以上述不良反应大为减少。加之又通常会引起胶料有一定的膨胀，所以因温度引起的压缩变形率将被抵消。因此，在油中的耐热性大为提高。以丁腈橡胶为例，它的工作温度可达120℃或更高

　　4、O形圈被挤入间隙受损或剪坏

　　原因：

　　①O形圈材料邵尔硬度低

　　②p>10MPa时未装挡圈

　　③倒角过大，耦合间隙过大

　　预防措施：

　　①提高O形圈材质硬度

　　②加保护挡圈，放到正确位置

　　③倒角应适度，偶合面间隙应合适

　　注意事项：

　　注意工作流体压力高低，对橡胶有硬度要求

　　5、O形圈单侧受损严重

　　原因：

　　①O形圈沟槽同轴度大

　　②活塞杆受径向力作用，即活塞杆受到偏载作用

　　③活塞杆和缸筒有局部伤疤，固定套有偏心

　　预防措施：

　　①力求沟槽与孔或杆的同轴度好

　　②提高机件加工质量，载荷作用线尽可能与轴线重合，加长导向套，提高同轴度

　　③减少固定套偏心

　　注意事项：

　　①提高机件与固定套加工精度，保证同轴度同心度好

　　②加长导向套长度

　　6、O形圈快速磨损

　　原因：

　　①偶合面的粗糙度Ra数值太大

　　②材质选择有误，或材质质量太差

　　③O形圈的肖氏硬度与工作压力不适应

　　④活塞杆表面或筒内表面粗糙度值太大

　　⑤O形圈尺寸不适合或轴杆或缸孔径尺寸不合适

　　⑥缸筒或活塞杆或活塞上O形圈沟槽太浅

　　预防措施：

　　①选择合适粗糙度，一般Ra0.2～0.63μm

　　②选择合适材料

　　③合成橡胶肖氏硬度应与液压系统的压力相适应

　　④选择粗糙度

　　⑤依工况设计与选择合适的尺寸及公差

　　⑥依规定选择沟槽尺寸

　　注意事项：

　　图纸及技术要求应标注，制造、验收均应严格把关

　　7、O形圈正常而泄漏

　　原因：

　　①缸筒孔或活塞杆或活塞上O形圈沟槽太深，而致使O形圈压缩量不足

　　②O形圈沟槽内尤其底部尘埃或异物

　　预防措施：

　　①严格控制沟槽深度，保证O形圈正常的压缩量

　　②清洗沟槽，保持干净

　　注意事项：

　　装配时应严格要求清洗干净

　　8、O形圈膨胀收缩或脆化

　　原因：

　　①与液流体工作介质不相容

　　②所用O形圈材质不适应高低温度

　　③O形圈遇到化学物质或异物发生化学变化

　　预防措施：

　　①选择与工作介质相容的密封件材质

　　②杜绝有关化学物质及药物与其接触

　　③重选O形圈材质

　　9、O形圈弹性回复变形较难，或产生变形

　　原因：

　　①因不适当储存，如长期受压，其温度较高

　　②因O形圈沟槽太浅受压缩台过不正常所致

　　预防措施：

　　①按规定保管密封件

　　②严格控制沟槽深度及相关尺寸