[科普中國(guó)]-O形環(huán)密封

O形環(huán)密封，即O形環(huán)，（又稱：O型環(huán)、O環(huán)、O型圈）是一種圓環(huán)形狀的機(jī)械墊片，它是環(huán)狀的彈性體，斷面常見為圓形，一般會(huì)固定在一凹槽中，組裝過程中會(huì)被兩個(gè)或兩個(gè)以上的組件壓縮，因此產(chǎn)生密封的接口。

因?yàn)閮r(jià)格便宜，制造簡(jiǎn)單，功能可靠，并且安裝要求簡(jiǎn)單，O形環(huán)是最常見的密封用機(jī)械設(shè)計(jì)。O形環(huán)承受幾十帕斯卡（千磅）的壓力。O形環(huán)可用于靜態(tài)的應(yīng)用中，也可以用在部件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)用中，例如旋轉(zhuǎn)泵的軸和液壓缸活塞。

簡(jiǎn)介O形環(huán)，（又稱：O型環(huán)、O環(huán)、O型圈）是一種圓環(huán)形狀的機(jī)械墊片，它是環(huán)狀的彈性體，斷面常見為圓形，一般會(huì)固定在一凹槽中，組裝過程中會(huì)被兩個(gè)或兩個(gè)以上的組件壓縮，因此產(chǎn)生密封的接口。

因?yàn)閮r(jià)格便宜，制造簡(jiǎn)單，功能可靠，并且安裝要求簡(jiǎn)單，O形環(huán)是最常見的密封用機(jī)械設(shè)計(jì)。O形環(huán)承受幾十帕斯卡（千磅）的壓力。O形環(huán)可用于靜態(tài)的應(yīng)用中，也可以用在部件之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)應(yīng)用中，例如旋轉(zhuǎn)泵的軸和液壓缸活塞。1

制造O形環(huán)通常以壓縮成型（pressure molding）、轉(zhuǎn)移成型、射出成型來制造。1

理論和設(shè)計(jì)O形環(huán)是所有已工程化的密封設(shè)計(jì)中最簡(jiǎn)單的一種，而且也相當(dāng)準(zhǔn)確而好用，是最常見的和重要的機(jī)械設(shè)計(jì)元素中的一種。

O型圈有各種公制和英制標(biāo)準(zhǔn)尺寸。尺寸以其內(nèi)部直徑和截面直徑（厚度）來表示。在美國(guó)，最常見的英制標(biāo)準(zhǔn)尺寸是依照SAE AS568B規(guī)范（即AS568 - 214）。ISO 3601-1:2008包含了全世界最常用的公制及英制標(biāo)準(zhǔn)尺寸。英國(guó)也有稱為BS尺寸的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，通常是從BS001到BS932，但也存在其他的規(guī)格尺寸。1

材料O形環(huán)材料的選擇是基于化學(xué)相容性、使用溫度、密封壓力、潤(rùn)滑要求、硬度、尺寸和成本。合成橡膠-熱固性聚合物：

順丁橡膠（BR）

丁基橡膠（IIR）

氯磺化聚乙烯（CSM）

三元乙丙橡膠（EPDM）

乙丙橡膠（EPR）

氟橡膠（FKM）

丁腈橡膠（NBR）

全氟橡膠（FFKM）

丙烯酸酯橡膠（ACM）

氯丁橡膠（CR）

聚異戊二烯橡膠（IR）

聚硫橡膠（PSR）

硅橡膠（SIR）

苯乙烯丁二烯橡膠（SBR）

熱塑性塑料：

熱塑性彈性體（TPE）苯乙烯

熱塑性聚烯烴（TPO）LDPE，HDPE，LLDPE，ULDPE

熱塑性聚氨酯（TPU）聚醚，聚酯

熱塑性 etheresterelastomers（EEEs）共聚酯

熱塑性聚酰胺（PEBA）聚酰胺

熔體可加工橡膠（MPR）

熱塑性硫化橡膠（TPV）1

失效O形環(huán)材料可能會(huì)因?yàn)楦邷鼗虻蜏亍⒒瘜W(xué)腐蝕、振動(dòng)、磨損和運(yùn)動(dòng)而失效。需依這些條件下的情形選擇彈性體。

有些O形環(huán)材料能夠承受低至73K或是高達(dá)523K的極端溫度，但上述的極低溫下，幾乎所有的工程材料都會(huì)變硬，無法密封，而上述的極高溫下，材料可能會(huì)燃燒或分解?；瘜W(xué)攻擊可以分解材料、使O形環(huán)出現(xiàn)脆性裂紋或?qū)е缕渑蛎?。例如，沒有保護(hù)的丁腈橡膠若接觸到臭氧氣體，即使?jié)舛确浅５?，也可能受損壞。若接觸到低粘度流體，可能會(huì)使O形環(huán)膨脹，造成尺寸增加，也降低了橡膠的拉伸強(qiáng)度。若使用了錯(cuò)誤尺寸的O形環(huán)，也可能會(huì)造成失效，導(dǎo)致O形環(huán)無法正常使用。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

任毅如 - 副教授 - 湖南大學(xué)