汽车密封基础知识

1、1 12目录目录3密封的概述及分类密封的概述及分类密封的概述密封的作用： 1.防止内部泄漏 2.防止外部杂质侵入内部 3.吸收冲击能 4.消音、隔热、（绝缘）密封就是防止流体或固体微粒从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件而采取的措施。同时也能使机械设备在长时间的扳动和冲击下保持良好的锁紧作用，中止和减少外界的能量传递。简而言之，密封就是为了将内外部隔离而采取的措施。4密封的概述及分类密封的概述及分类密封的分类按密封副的材料分为： 硬密封：密封副的两侧均是金属材料或较硬的其他材料的被称为“硬密封”； 软密封：密封副的两侧一侧是金属材料，另一侧是有弹性的非金属材

2、料的被称为“软密封”。5密封的概述及分类密封的概述及分类密封的分类静密封:主要有垫密封、胶密封和直接接触密封三大类。根据工作压力，静密封又可分为中低压静密封和高压静密封（10MPa以上）。中低压静密封常用材质较软、垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬、接触宽度很窄的金属垫片。动密封:可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损以及发热的限制，只适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。非接触式密封：气膜、油膜、迷宫等。6密封圈的材料及选择密封圈的材料及

3、选择密封材料的性能是保证有效密封的重要因素，选择密封材料，主要是根据密封元件的工作环境：使用温度、工作压力、所使用的工作介质以及运动方式等。对密封材料的基本要求如下：具有一定的力学性能，如拉伸强度、伸长率等；弹性和硬度适当，压缩永久变形小；耐高温和低温，高温下不分解、软化，低温下不硬化；与工作介质相适应，不产生溶胀、分解、硬化等；耐氧性和耐老化性好，经久耐用；耐磨损，耐腐蚀；易于成形加工，价格低廉；而密封材料通常是橡胶材料，少数也用复合材料制作密封元件7密封圈的材料及选择密封圈的材料及选择 有耐性；除特定场合外，有耐性除特定场合外，有耐性；除特定场合外，无耐性除特定场合外，无耐性；。密封材料密

4、封材料石油基液石油基液压油和矿压油和矿物基润滑物基润滑酯酯难燃性液压油难燃性液压油使用温度范围使用温度范围水水- -油乳化液油乳化液水水- -乙二醇基乙二醇基磷酸酯磷酸酯基基静密封静密封动密封动密封丁腈橡胶丁腈橡胶-NBR-NBR聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶氟橡胶氟橡胶-FKM-FKM硅橡胶硅橡胶-VMQ-VMQ丙烯酸酯丙烯酸酯橡胶橡胶-ACM-ACM丁基橡胶丁基橡胶乙丙乙丙橡胶橡胶-EPDM-EPDM聚四氟乙烯聚四氟乙烯-PTFE-PTFE纤维纤维-40+120-30+80-25+250-50+280-10+180-20+130-30+120-65+260-50+160-40+100一般不用一般不用

5、-25+180一般不用一般不用-10+130-20+80-30+120-65+260-50+160常用橡胶密封材料所适应的介质和使用温度范围8密封圈的材料及选择密封圈的材料及选择聚醚型聚氨脂 聚脂型聚氨脂9密封圈的材料及选择密封圈的材料及选择10密封圈的材料及选择密封圈的材料及选择常用合成树脂密封材料:常用合成树脂中，使用最多的是聚四氟乙烯树脂。在聚四氟乙烯中掺入不同的充填材料，可改善和提高其综合物理化学性能，从而扩大了它的使用范围。因此，聚四氟乙烯树脂密封材料可适用石油基液压油、水-油乳化液、水-乙二醇基液压液、磷酸脂基液压液等工作介质的密封。常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围见表2。

6、 11密封圈的材料及选择密封圈的材料及选择名称使用温度/主要特点应用范围聚四氟乙烯及加充填物聚四氟乙烯-100+260耐磨性极佳,耐热耐塞性优良,能耐几乎全部化学药品及溶剂和油等液体.弹性差,热胀系数大适用于制作挡圈、支承环、导向支承环及压环，与O形圈等组合成同轴密封圈。喷涂、贴粘在密封件工作面，以降低摩擦因数，提高耐热性。制作生料带聚酰胺尼龙-40+100耐磨性能佳（优于铜和一般钢材），耐弱酸、弱碱和水、醇等溶剂。冲击性好，有一定的机械强度，抗强酸腐蚀性差，溶于浓硫酸、苯酚，有吸水性及冷流性适用于制造挡圈、压环、导向支承环等。三元尼龙与丁腈并用制作往复动密封，可改善密封件性能聚甲醛-40+1

7、00动静摩擦因数较小，耐有机溶剂及化学腐蚀，具有良好的机械性能及抗蠕变性适用于制作往复运动密封圈用的挡圈和导向支承环等表2 常用合成树脂密封材料的主要特点和应用范围12密封圈的材料及选择常用金属密封材料:金属密封材料主要用于静密封。材料使用温度/ 应用范围材料使用温度/应用范围铅银黄铜镍紫铜100650260810315适用于高温、高压油、高压水蒸气等场合蒙乃尔合金铝不锈钢钦锆810430870540适用于高温、高压油、高压水蒸气等场合表3 常用金属密封材料的种类和应用范围13O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理O型密封圈通常指O型橡胶密封圈，因为橡胶的综合性能比较优越，因此一般都用橡胶

8、密封圈。O型密封圈是一种截面为圆形的橡胶圈，因其截面为O型，故称其为O型密封圈。是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种。主要用于机械部件在静态条件下防止液体和气体介质的泄露。它主要用于静密封和往复运动密封。其使用速度范围一般为0.0050.3m/s。用于旋转运动密封时，仅限于低速回转密封装置。根据不同的条件,可分别选择不同的材料与之相适应。 14标准 大部分国家对O形密封圈都制定系列产品标准，其中美国标准（AS 568）、日本标准（JIS B 2401）、国际标准（ISO 3601/1）较为通用。 O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理 15O形密封圈与其他形式密封圈比较，具有以下优点：1

9、）结构小巧，装拆方便。2）静、动密封均可使用。3）动摩擦阻力比较小。4）使用单件O形密封圈，可对两个方向起密封作用。5）价格低廉。但是，当设备闲置时间过久而再次起动时，O形密封圈的摩擦阻力会因其与密封副耦合面的粘附而陡增，并出现蠕动现象。O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理16O型密封圈的概述及原理O形密封圈装入密封槽后，其界面承受接触压缩应力而产生变形。当没有介质压力时，密封圈在自身的弹性力作用下，对接触面产生一个预接触应力p0，如图a所示。即使没有介质压力或者压力很小，O 形密封 圈靠自身的弹性力作用而也能实现密封，而当容腔内充入有压力的介质后，则在介质压力p的作用下，O形密封圈发生

10、位移，移向低压侧，且其弹性变形进一步加大，填充和封闭了密封间隙。此时，作用于密封副偶合面的接触压力上升至pm。 用于静密封时的密封原理 17O型密封圈的概述及原理Pm=Po+Pp 式中 从而大大增加了密封效果,如图b所示。由于一般K1，所以PmP。由此可见，只要O 形密封圈存在初始压力，就能实现无泄漏的绝对密封。 当容腔内的介质卸压后（p=0），则由于O形密封圈仍具有初装时的预接触应力p0，故仍能保证密封性能。此即所谓O形密封圈的自密封作用。Pp经 O形圈传给接触面的接触压力 Pp=K P K压力传递系数，对于橡胶制 O 形密封圈K=1； P被密封液体的压力（0.1MPa）。 18用于往复运动

11、密封时的密封原理O形密封圈在往复运动滑移面上的接触情况，如图1所示。此时O形密封圈的动密封作用主要还是依靠其预压缩和加压后作用于耦合面上的接触应力，且由于O形密封圈自身的弹性而具有磨损后自动补偿的能力。图1 O形密封圈的动密封原理 O型密封圈的概述及原理因此，O形密封圈不宜应用于滑移面需频繁往复运动的密封装置中。 19此外，还存在其他复杂情况 ：当用于液体介质密封时，由于液体的压力、粘度及运动速度等因素的作用，沿滑移面和密封件间形成一层粘附力极强的边界层液体膜，如图1a所示。这层液体薄膜始终存在着，它亦起一定的密封作用。 当滑移面向外伸出时，液体膜随之一起探出，如图1b所示。当滑移面缩回时，液

12、体膜则被密封件阻留于外侧。随着滑移面往复次数的增加，阻留于密封件外侧的液体膜日渐增厚，最后形成液滴，从滑移面滴下（见图1c）。这就是O形密封圈用于往复运动密封时会产生泄漏的原因。 O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理20O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理 由于液压油的粘度随着温度的升高而降低，油膜厚度相应减小，所以液压设备在低温下启动时，运动开始时的泄漏较大，随着运动过程中因各种损失引起温度升高，泄漏量有逐渐降低的趋势。 O 形圈作为往复式密封，结构紧凑、尺寸小，可以降低元件价格。主要用在： 1）低压液压元件中，一般限于短行程和10MPa 左右的中等压力。 2）小直径、短行程以及

13、中等压力的液压滑阀中。 3）气动滑阀和气动缸中。 4）作为组合式往复动密封装置中的弹性体。 O 形圈作为往复动密封最适合小直径、短行程、中低压力的应用场合，气动缸、气动滑阀等往复运动元件中。在液压元件中，用O 形圈作主要动密封，一般限于短行程和 10MPa 左右的中低压力。O 形圈不适合用作速度非常低的往复动密封和单独作为高压往复动密封。这主要是因为在这种条件下摩擦较大，会导致密封过早失效。在任何型式应用中，都要根据密封件的额定数据或能力来使用，并且要装配得当，才能得到满意的性能。21O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理O型密封圈在旋转运动密封时的应用在旋转运动密封中，通常采用油封和机械

14、密封。但是油封的使用压力较低，在旋转运动密封中，通常采用油封和机械密封。但是油封的使用压力较低，而且与而且与O形圈相比，显得过大和复杂，工艺性也差。机械密封虽然可用于高形圈相比，显得过大和复杂，工艺性也差。机械密封虽然可用于高压（压（40MPa）、高速（）、高速（50m/s）及高温（）及高温（400），但是结构更加复杂、庞），但是结构更加复杂、庞大，而且成本高，只适用于石油、化工等作用的一些重型机械设备上。大，而且成本高，只适用于石油、化工等作用的一些重型机械设备上。O型型圈用于旋转运动存在的主要问题是焦耳热效应。橡胶材料的焦耳热效应，是圈用于旋转运动存在的主要问题是焦耳热效应。橡胶材料的焦耳

15、热效应，是指处于拉伸状态的橡胶遇热产生收缩的现象。在安装指处于拉伸状态的橡胶遇热产生收缩的现象。在安装O型圈时，为了使它在型圈时，为了使它在密封沟槽内不产生窜动，在用作往复运动密封时，不产生扭曲现象，一般使密封沟槽内不产生窜动，在用作往复运动密封时，不产生扭曲现象，一般使它处于某种程度的拉伸状态。但如果将这种安装方法用于旋转运动，就会产它处于某种程度的拉伸状态。但如果将这种安装方法用于旋转运动，就会产生不良的结果。本来已经紧箍在旋转轴上的生不良的结果。本来已经紧箍在旋转轴上的O形密封圈，因旋转运动产生的形密封圈，因旋转运动产生的摩擦热而收缩，进而使这种紧箍力增大，这样，产生摩擦热摩擦热而收缩，

16、进而使这种紧箍力增大，这样，产生摩擦热收缩收缩紧箍力紧箍力增大增大产生摩擦热产生摩擦热，如此反复循环，就大大地促进了橡胶的老化和磨，如此反复循环，就大大地促进了橡胶的老化和磨损。损。22O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理O型密封圈在旋转运动密封时的应用为了避免出现焦耳热效应，关键在于根据橡胶的性能来正确地选择设计为了避免出现焦耳热效应，关键在于根据橡胶的性能来正确地选择设计O形圈的结构参数，主要是形圈的结构参数，主要是O形圈的拉伸量和压缩率。根据实验，将旋转运形圈的拉伸量和压缩率。根据实验，将旋转运动用动用O形圈设计成内径与旋转轴直径相等或稍大些，一般大形圈设计成内径与旋转轴直径相等或

17、稍大些，一般大3%5%，在安，在安装装O形圈时，从内径向里压缩，并将断面的压缩量也设计得小一些，一般形圈时，从内径向里压缩，并将断面的压缩量也设计得小一些，一般约为约为5%。并且，尽量采用受热量影响小的密封材料，充分考虑。并且，尽量采用受热量影响小的密封材料，充分考虑O形圈安装形圈安装处的散热问题。这样就使处的散热问题。这样就使O形圈的工作情况大为改善，可应用于最高转速形圈的工作情况大为改善，可应用于最高转速达达4m/s的旋转轴的密封。近年来又出现了耐热氟橡胶和耐磨聚氨酯橡胶，的旋转轴的密封。近年来又出现了耐热氟橡胶和耐磨聚氨酯橡胶，并且对橡胶元件工作的焦耳热效应有了更深入的了解，并针对此问题

18、研究并且对橡胶元件工作的焦耳热效应有了更深入的了解，并针对此问题研究解决方案，设计出了新的解决方案，设计出了新的O形圈密封结构，使形圈密封结构，使O形圈能够更好的应用与高形圈能够更好的应用与高速、高压的旋转运动。速、高压的旋转运动。O形密封圈由于其具有体积小，结构简单、成本低、形密封圈由于其具有体积小，结构简单、成本低、工艺性能好、适用范围广泛等特点，正广泛地在旋转运动式密封装置中推工艺性能好、适用范围广泛等特点，正广泛地在旋转运动式密封装置中推广。广。23O型密封圈的概述及原理型密封圈的概述及原理理论上，压缩变形即使为零，在油压力下也能理论上，压缩变形即使为零，在油压力下也能密封，但实际上密

19、封，但实际上O形密封圈安装时可能会有偏形密封圈安装时可能会有偏心，工作载荷下，心，工作载荷下，O型圈拉伸，变细，就可能型圈拉伸，变细，就可能泄漏。所以，泄漏。所以，O形圈装入密封沟槽后，其断面形圈装入密封沟槽后，其断面一般受到一般受到7%30%的压缩变形。低温时橡胶的压缩变形。低温时橡胶收缩，变细，可能泄漏（低温会造成橡胶加速收缩，变细，可能泄漏（低温会造成橡胶加速老化，失去补偿能力）因此静密封取较大的压老化，失去补偿能力）因此静密封取较大的压缩率值，动密封取较小的压缩率值。缩率值，动密封取较小的压缩率值。24O型密封圈的设计型密封圈的设计O形圈密封是典型的挤压型密封。形圈密封是典型的挤压型密

20、封。O形圈截面直径形圈截面直径的压缩率和拉伸是密封设计的主要内容，对密封性能的压缩率和拉伸是密封设计的主要内容，对密封性能和使用寿命有重要意义。和使用寿命有重要意义。O形圈一般安装在密封沟槽形圈一般安装在密封沟槽内起密封作用。内起密封作用。O形密封圈良好的密封效果很大程度形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于上取决于O形圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合形圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。密封装置设计加工时，理的密封圈压缩量与拉伸量。密封装置设计加工时，若使若使O形圈压缩量过小，就会引起泄漏；压缩量过大形圈压缩量过小，就会引起泄漏；压缩量过大则会导致则会导致O形密封圈

21、橡胶应力松弛而引起泄漏。同样，形密封圈橡胶应力松弛而引起泄漏。同样，O形圈工作中拉伸过度，也会加速老化而引起泄漏。形圈工作中拉伸过度，也会加速老化而引起泄漏。世界各国的标准对此都有较严格的规定。世界各国的标准对此都有较严格的规定。25O型密封圈的设计型密封圈的设计1. 1. 压缩率设计：压缩率设计： W%=(dW%=(d0 0-h)/d-h)/d0 0* *100%100%式中式中 d d0 0O O形圈在自由状态下的截面直径（形圈在自由状态下的截面直径（mmmm） hhO O形圈槽底与被密封表面的距离，即形圈槽底与被密封表面的距离，即O O形圈压缩后的截形圈压缩后的截面高度（面高度（mmmm

22、）。）。 a a，有足够的密封接触面积，有足够的密封接触面积 b b，避免永久变形，避免永久变形 c c，摩擦力尽量小，摩擦力尽量小 圆柱静密封：圆柱静密封：10%-15%10%-15%，平面静密封：，平面静密封：15%-30%15%-30%。 往复运动密封：往复运动密封：10%-15%10%-15%。 旋转动密封：内径比轴大旋转动密封：内径比轴大3%-5%3%-5%，外径压缩率为，外径压缩率为3%-8%3%-8%。 低摩擦用密封：一般为低摩擦用密封：一般为5%-8%5%-8%，考虑介质和温度引起的膨胀，考虑介质和温度引起的膨胀， 如超过如超过15%15%，重新选材。，重新选材。 从以上这些因

23、素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。压缩率大从以上这些因素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增大滑动摩擦力和就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增大滑动摩擦力和永久变形。而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和永久变形。而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和O O形圈形圈误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。因此，在选择误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。因此，在选择O O形圈形圈的压缩率时，要权衡个方面的因素。的压缩率时，要权衡个方面的因素。262.2.拉伸率设计：拉伸率设计： a%=(da%=(d0 0+d)/

24、(d+d+d)/(d+d1 1)-1)-1。 O O型圈装入轴中后，一般会有拉伸，型圈装入轴中后，一般会有拉伸，如果无拉伸，装配时容易脱出，如拉伸如果无拉伸，装配时容易脱出，如拉伸过大，会导致过大，会导致O O型圈截面积减少太多，出型圈截面积减少太多，出现泄漏。现泄漏。 一般其拉伸量为一般其拉伸量为1%-5%1%-5%。O型密封圈的设计型密封圈的设计273.3.接触宽度设计：接触宽度设计： O O形圈装入密封沟槽后，其横截面产生压缩变形。变形形圈装入密封沟槽后，其横截面产生压缩变形。变形后的宽度及其与后的宽度及其与密封面密封面的接触宽度都和的接触宽度都和O O形圈的密封性能，形圈的密封性能，其

25、值过小会使密封性受到影响其值过小会使密封性受到影响。 O O形圈变形后的宽度形圈变形后的宽度BoBo（mmmm）与）与O O形圈的压缩率形圈的压缩率W W和截面和截面直径直径d do o有关，可用下式计算有关，可用下式计算 B Bo o= =（1/(1-W)-0.6W1/(1-W)-0.6W）d do o （W W取取10%40%10%40%） O O形圈与形圈与密封面密封面的接触面宽度的接触面宽度b b（mmmm）也取决于）也取决于W W和和d do o： b=( 4W2+0.34W+0.31)d b=( 4W2+0.34W+0.31)do o ( W ( W取取10%40%)10%40%)

26、有压力脉动时，槽宽过大会导致有压力脉动时，槽宽过大会导致O O型圈来回偏移，出现磨损；型圈来回偏移，出现磨损；槽宽过小会导致槽宽过小会导致O O型圈填满沟槽，导致阻力过大。型圈填满沟槽，导致阻力过大。bBoO型密封圈的设计型密封圈的设计284.1 O4.1 O型圈沟槽设计：型圈沟槽设计： 槽体积比槽体积比O O型圈体积大型圈体积大15%15%左右。左右。 设计参数：形状，尺寸，精度，粗糙度，对于动密封，需要计算相对运动设计参数：形状，尺寸，精度，粗糙度，对于动密封，需要计算相对运动间隙。间隙。 原则：容易加工，尺寸合理，精度容易保证，拆装方便。原则：容易加工，尺寸合理，精度容易保证，拆装方便。

27、 O型密封圈的设计型密封圈的设计294.2 O4.2 O型圈沟槽深度设计：型圈沟槽深度设计： 槽深的设计决定槽深的设计决定O O型圈的设计压缩量，沟槽深度加上间隙小于型圈的设计压缩量，沟槽深度加上间隙小于O O型圈自由状态下的型圈自由状态下的截面直径。截面直径。 O O型圈的压缩量由内径压缩量型圈的压缩量由内径压缩量和外径压缩量和外径压缩量”构成。构成。 ”,O,O型圈安装时受拉伸；用于滑动密封，如活塞密封。型圈安装时受拉伸；用于滑动密封，如活塞密封。 O型密封圈的设计型密封圈的设计304.4 O4.4 O型圈沟槽表面粗糙度设计：型圈沟槽表面粗糙度设计： 静密封：静密封：Ra=6.3Ra=6.

28、33.23.2， 动密封：动密封：Ra=1.6 Ra=1.6 ， 旋转密封：轴凹槽：旋转密封：轴凹槽：Ra=0.4Ra=0.4或更或更小。小。 4.3 O4.3 O型圈沟槽槽口和槽底圆角设计：型圈沟槽槽口和槽底圆角设计： 槽口圆角：防止槽口圆角：防止O O型圈装配时出现割伤和刮伤。型圈装配时出现割伤和刮伤。R=0.1R=0.10.2 mm0.2 mm 过大会导致挤出，过小会导致割伤过大会导致挤出，过小会导致割伤 槽底圆角：防止出现应力集中，槽底圆角：防止出现应力集中， 动：动：R=0.1R=0.11.0 mm 1.0 mm ，静，静:R=d:R=d0 0/2 mm /2 mm O型密封圈的设计

29、型密封圈的设计31O型密封圈的设计型密封圈的设计4.5 O4.5 O型圈的挡圈：型圈的挡圈： 目的：防止目的：防止O O型圈在工作时出现间隙咬伤和挤出实效。型圈在工作时出现间隙咬伤和挤出实效。 使用：单向受压，一个挡圈；双向受压，两个挡圈。使用：单向受压，一个挡圈；双向受压，两个挡圈。4.6 O4.6 O型圈沟槽型式和公差：详见型圈沟槽型式和公差：详见 GB/T 34523GB/T 34523 32O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O形圈的保管形圈的保管O形圈属于易损件，因此需要对其进行妥善保管。形圈属于易损件，因此需要对其进行妥善保管。O形圈保形圈保管的妥善与否，

30、对其使用寿命有很大的影响。管的妥善与否，对其使用寿命有很大的影响。O形圈的保管应形圈的保管应做到：做到：1）避免放在阳光直射、潮湿以及空气流通的地方。因为这）避免放在阳光直射、潮湿以及空气流通的地方。因为这些都是加速些都是加速O形圈材料老化的因素。存放形圈材料老化的因素。存放O形圈的适宜温度为形圈的适宜温度为020，适宜的空气湿度为，适宜的空气湿度为70%以上。以上。2）O形圈的存放必须离开加热设备形圈的存放必须离开加热设备1m以外，而且不允许以外，而且不允许放在有酸、碱的室内。放在有酸、碱的室内。3）O形圈在存放时，不允许受压，以免引起压缩永久变形形圈在存放时，不允许受压，以免引起压缩永久变

31、形。4）存放）存放O形圈的聚乙烯塑料袋，必须记载其制造和出厂日形圈的聚乙烯塑料袋，必须记载其制造和出厂日期，以便按先后次序使用。橡胶材料制期，以便按先后次序使用。橡胶材料制O形圈的保管有效期一形圈的保管有效期一般为般为25年。年。33O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O形圈的安装形圈的安装O形圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影形圈的安装质量对其密封性和使用寿命均有重要的影响。泄漏问题往往是因为安装不良造成的。安装过程中不允响。泄漏问题往往是因为安装不良造成的。安装过程中不允许出现许出现O形圈被划伤和位置安装不正，以及形圈被划伤和位置安装不正，以及O形圈被扭

32、曲形圈被扭曲等情况。装配前，密封沟槽、密封耦合面必须严格清洗；同等情况。装配前，密封沟槽、密封耦合面必须严格清洗；同时对时对O形圈装配中要通过的表面涂敷润滑脂。形圈装配中要通过的表面涂敷润滑脂。为了防止为了防止O形圈在安装时被尖角和螺纹等锐边切伤或划形圈在安装时被尖角和螺纹等锐边切伤或划伤，应在安装的轴端和孔端留有伤，应在安装的轴端和孔端留有1530的引入角。当的引入角。当O形圈需通过外螺纹时，应使用专用的薄壁金属导套，套形圈需通过外螺纹时，应使用专用的薄壁金属导套，套住外螺纹。另外，要防止漏装或使用报废的住外螺纹。另外，要防止漏装或使用报废的O形圈。而且形圈。而且还要注意挡圈的安装方向。还要

33、注意挡圈的安装方向。34O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理原因原因：工作介质的压力是引起：工作介质的压力是引起O O形圈永久变形的主要因素。现代液压设备的工作形圈永久变形的主要因素。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压力正日益提高。长时间的高压作用会使O O形圈发生永久变形。因此，设计时应形圈发生永久变形。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。压性能也应越高。 O O形圈材料的压缩永久变形率也与温度有关。形圈材料的压

34、缩永久变形率也与温度有关。 措施措施：为了改善：为了改善O 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弹性）、降低材料的压缩永久变形，一般需要改进材料的配方，加入增塑温下的弹性）、降低材料的压缩永久变形，一般需要改进材料的配方，加入增塑剂。但是，具有增塑剂的剂。但是，具有增塑剂的O O密封形圈，长时间在工作介质中浸泡，增塑剂会逐渐密封形圈，长时间在工作介质中浸泡，增塑剂会逐渐被工作介质吸收，导致被工作介质吸收，导致O O形密封圈体积收缩，甚至可能使形密封圈体积收缩，甚至可能使O O形密封圈产生负压缩形密封圈产生负压缩（即

35、在（即在O O形密封圈和被密封件的表面之间出现间隙）。因此，在计算形密封圈和被密封件的表面之间出现间隙）。因此，在计算O O形密封圈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。应使压制出的压缩量和进行模具设计时，应充分考虑到这些收缩量。应使压制出的O O形密封圈形密封圈在工作介质中浸泡在工作介质中浸泡510510昼夜后仍能保持必要的尺寸。昼夜后仍能保持必要的尺寸。O O形圈材料的压缩永久变形率与温度有关。当变形率在形圈材料的压缩永久变形率与温度有关。当变形率在40%40%或更大时，即会出或更大时，即会出现泄漏，所以几种胶料的耐热性界限为：丁腈橡胶现泄漏，所以几种胶料的耐热性界限为：

36、丁腈橡胶7070，三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶100100，氟橡胶氟橡胶140140。因此各国对。因此各国对O O形圈的永久变形作了规定。形圈的永久变形作了规定。压缩变形压缩变形35O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O型圈的磨损型圈的磨损原因原因：当密封的间隙具有相对运动时。工作：当密封的间隙具有相对运动时。工作环境中的灰尘和沙粒等被粘附在活塞杆表面，环境中的灰尘和沙粒等被粘附在活塞杆表面，并随着活塞杆的往复运动与油膜一起被带入并随着活塞杆的往复运动与油膜一起被带入缸内，成为侵入缸内，成为侵入O O型密封圈表面的磨粒，加速型密封圈表面的磨粒，加速O O型圈的磨损，以致

37、其失去密封性。同时，滑型圈的磨损，以致其失去密封性。同时，滑动表面的粗糙度过大以及滑动表面的材质，动表面的粗糙度过大以及滑动表面的材质，对对O O型圈的磨损也有影响。型圈的磨损也有影响。措施措施：1 1）在往复运动式密封装置的外伸轴端处使用防尘圈。）在往复运动式密封装置的外伸轴端处使用防尘圈。 2 2）降低滑动表面的粗糙度，一般来说，表面越光洁，摩擦与磨损就越小）降低滑动表面的粗糙度，一般来说，表面越光洁，摩擦与磨损就越小 所以滑动表面的粗糙度值往往很低（所以滑动表面的粗糙度值往往很低（Ra0.2-Ra0.05Ra0.2-Ra0.05）。但是实验表明，）。但是实验表明， 表面粗糙度过低又会给摩

38、擦与磨损带来不利影响。这是因为微小的表表面粗糙度过低又会给摩擦与磨损带来不利影响。这是因为微小的表 面凹凸不平，可以保持必要的润滑油膜，因此要选择适当的表面要求。面凹凸不平，可以保持必要的润滑油膜，因此要选择适当的表面要求。 3 3）使用高硬度材料作为滑动表面的材质。（液压缸活塞杆表面镀铬）使用高硬度材料作为滑动表面的材质。（液压缸活塞杆表面镀铬）36O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O型圈的爆破失效型圈的爆破失效失效状态：失效状态：O O型圈表面呈现气泡，凹坑，型圈表面呈现气泡，凹坑，疤痕；压力很大时，材料吸收介质内的疤痕；压力很大时，材料吸收介质内的气体，当压力

39、突然减小时，材料所吸收气体，当压力突然减小时，材料所吸收气体快速跑出，造成气体快速跑出，造成O O型圈表皮爆破。型圈表皮爆破。原因原因：压力变化太快，材料的硬度和弹性过低。：压力变化太快，材料的硬度和弹性过低。措施措施：1 1）选择硬度更高、弹性更好的材料。）选择硬度更高、弹性更好的材料。 2 2）降低减压的速度。）降低减压的速度。 37O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O型圈的热损伤和氧化型圈的热损伤和氧化原因原因：工作温度超出正常使用范围，使：工作温度超出正常使用范围，使弹性体硬化，增塑剂蒸发、氧化，导致弹性体硬化，增塑剂蒸发、氧化，导致密封圈产生与作用压力方向

40、垂直的小的密封圈产生与作用压力方向垂直的小的表面裂口，从而出现了局部凹痕或开裂表面裂口，从而出现了局部凹痕或开裂现象。现象。措施措施：1 1）沟槽设计时考虑材料由于温度及化学介质引起的变形。）沟槽设计时考虑材料由于温度及化学介质引起的变形。 2 2）密封圈的材质方面应采用抗氧化性能较好且耐高温的材料。）密封圈的材质方面应采用抗氧化性能较好且耐高温的材料。 3 3）降低系统油液的工作温度。）降低系统油液的工作温度。38O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O型圈的扭曲损坏型圈的扭曲损坏扭曲是指扭曲是指O O型圈沿周向发生扭转的现象，型圈沿周向发生扭转的现象，扭转现象一般发

41、生在动密封状态。扭转现象一般发生在动密封状态。原因原因：引起扭曲损伤的原因很多，其中：引起扭曲损伤的原因很多，其中最主要的是由于活塞、活塞杆和缸筒的最主要的是由于活塞、活塞杆和缸筒的间隙不均匀、偏心过大、间隙不均匀、偏心过大、O O型圈的断面直型圈的断面直径不均匀等造成，由于造成径不均匀等造成，由于造成O O型圈在一周型圈在一周中受的摩擦力不均匀、中受的摩擦力不均匀、O O型圈的某些部分摩擦过大，发生扭曲。另外由于密封沟槽型圈的某些部分摩擦过大，发生扭曲。另外由于密封沟槽存在着同轴度偏差，密封高度不相等，以及存在着同轴度偏差，密封高度不相等，以及O O型圈截面直径不均匀等现象，可能使型圈截面直

42、径不均匀等现象，可能使O O型圈的一部分压缩过大，另一部分过小或者不受压缩，此外还会导致型圈的一部分压缩过大，另一部分过小或者不受压缩，此外还会导致O O型圈一部分型圈一部分沿工作表面滑动另一部分发生滚动，从而造成沿工作表面滑动另一部分发生滚动，从而造成O O型圈扭曲。运动用型圈扭曲。运动用O O型圈扭曲损坏，型圈扭曲损坏，是密封装置发生损坏和泄露的重要原因。是密封装置发生损坏和泄露的重要原因。措施措施：1 1）选择）选择O O型圈安装沟槽的同心度大小时，从加工方便和不产生扭曲两方面考虑。型圈安装沟槽的同心度大小时，从加工方便和不产生扭曲两方面考虑。 2 2）采用断面尺寸均匀的）采用断面尺寸均

43、匀的O O型圈，并在每次安装时在密封部位涂抹润滑油或脂。型圈，并在每次安装时在密封部位涂抹润滑油或脂。 3 3）加大）加大O O型圈的截面直径，动密封用型圈的截面直径，动密封用O O型圈直径一般应大于静密封用型圈直径一般应大于静密封用O O型圈。型圈。 4) 4) 在低压下也产生扭曲损伤时，可使用密封圈保护挡圈。在低压下也产生扭曲损伤时，可使用密封圈保护挡圈。 5 5）降低缸筒和活塞杆的表面粗糙度。）降低缸筒和活塞杆的表面粗糙度。 6 6）采用低摩擦系数的材料制作）采用低摩擦系数的材料制作O O型密封圈型密封圈 39O型密封圈保管、安装以及失效处理型密封圈保管、安装以及失效处理O型圈的挤出失效型圈的挤出失效原因原因：被密封零件存在几何精度（包