O型密封圈是一種擠壓型密封，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發(fā)生彈性變形，在密封接觸面上造成接觸壓力，接觸壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓，則不發(fā)生泄漏，反之則發(fā)生泄漏。在用于靜密封和動密封時，密封接觸面接觸壓力產(chǎn)生原因和計算方法不盡相同，下面品琢小編分別說明解析。

　　一、用于靜密封時的密封原理

　　在靜密封中以O(shè)形圈應(yīng)用*為廣泛。如果設(shè)計、使用正確，O型密封圈在靜密封中可以實現(xiàn)無泄漏的密封。

　　O型密封圈裝入密封槽后，其截面承受接觸壓縮應(yīng)力而產(chǎn)生彈性變形。對接觸面產(chǎn)生一定的初始接觸壓力Po。即使沒有介質(zhì)壓力或者壓力很小，O型密封圈靠自身的彈性力作用而也能實現(xiàn)密封；當容腔內(nèi)充入有壓力的介質(zhì)后，在介質(zhì)壓力的作用下，O型密封圈發(fā)生位移，移向低壓側(cè)，同時其彈性變形進一步加大，填充和封閉間隙δ。此時，作用于于密封副偶和面的接觸壓力上升為Pm：Pm=Po+Pp，公式中Pp——經(jīng)O形圈傳給接觸面的接觸壓力(0.1MPa)，Pp=K·P，K——壓力傳遞系數(shù)，對于橡膠制O型密封圈K=1；P一-被密封液體的壓力(0.1MPa)。

　　從而大大增加了密封效果。由于一般K≥1，所以Pm>P。由此可見，只要O型密封圈存在初始壓力，就能實現(xiàn)無泄漏的密封。這種靠介質(zhì)本身壓力來改變O型密封圈接觸狀態(tài)，使之實現(xiàn)密封的性質(zhì)，稱為自封作用。

　　理論上，壓縮變形即使為零，在油壓力下也能密封，但實際上O型密封圈安裝時可能會有偏心。所以，O形圈裝入密封溝槽后，其斷面一般受到7%一30%的壓縮變形。靜密封取較大的壓縮率值，動密封取較小的壓縮率值。這是因為合成橡膠在低溫下要壓縮，所以靜密封O型密封圈的預壓縮量應(yīng)考慮補償它的低溫收縮量。

　　二、用于往復運動密封時的密封原理

　　在液壓轉(zhuǎn)動、氣動元件與系統(tǒng)中，往復動密封是一種*常見的密封要求。動力缸活塞與缸體、活塞干預缸蓋以及各類滑閥上都用到往復運動密封。縫隙由圓柱桿與圓柱孔形成，桿在圓柱孔內(nèi)軸向運動。密封作用限制流體的軸向泄漏。用作往復運動密封時，O型密封圈的預密封效果和自密封作用與靜密封一樣，并且由于O型密封圈自身的彈力，而具有磨損后自動補償?shù)哪芰?。但由于液體介質(zhì)密封時，由于桿運動速度、液體的壓力、粘度的作用，情況比靜密封復雜。

　　當液體在壓力作用下，液體分子與金屬表面互相作用，油液中所含的“極性分子”在金屬表面上緊密而整齊的排列，沿滑移面與密封件間形成一個強固的邊界層油膜，并且對滑移面產(chǎn)生極大的附著力。該液體薄膜始終存在于密封件與往復運動面之間，它亦起一定的密封作用，并且對運動密封面的潤滑是非常重要的。但是對泄漏來講是有害的。但往復運動的軸向外拖出時，軸上的液體薄膜便與軸一起拉出，由于密封件的“擦拭”作用，當往復運動的軸縮回時，該液體薄膜便被密封元件阻留在外面。隨著往復運動行程次數(shù)增多，阻留在外面的液體就越多，*后形成油滴，這就是往復運動式密封裝置的泄漏。由于液壓油的粘度隨著溫度的升高而降低，油膜厚度相應(yīng)減小，所以液壓設(shè)備在低溫下啟動時，運動開始時的泄漏較大，隨著運動過程中因各種損失引起溫度升高，泄漏量有逐漸降低的趨勢。

　　O型密封圈作為往復式密封，結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，可以降低元件價格。主要用在：

　　1、低壓液壓元件中，一般限于短行程和10MPa左右的中等壓力。

　　2、小直徑、短行程以及中等壓力的液壓滑閥中。

　　3、氣動滑閥和氣動缸中。

　　4、作為組合式往復動密封裝置中的彈性體。

　　O型密封圈作為往復動密封*適合小直徑、短行程、中低壓力的應(yīng)用場合，氣動缸、氣動滑閥等往復運動元件中。在液壓元件中，用O型密封圈作主要動密封，一般限于短行程和10MPa左右的中低壓力。O型密封圈不適合用作速度非常低的往復動密封和單獨作為高壓往復動密封。這主要是因為在這種條件下摩擦較大，會導致密封過早失效。在任何型式應(yīng)用中，都要根據(jù)密封件的額定數(shù)據(jù)或能力來使用，并且要裝配得當，才能得到滿意的性能。

　　三、旋轉(zhuǎn)運動用密封

　　在旋轉(zhuǎn)運動密封中，通常采用油封和機械密封。但是油封的使用壓力較低，而且與O型密封圈相比，顯得過大和復雜，工藝性也差。機械密封雖然可用于高壓(40MPa)、高速(50m/s)及高溫(400℃)，但是結(jié)構(gòu)更加復雜、龐大，而且成本高，只適用于石油、化工等作用的一些重型機械設(shè)備上。

　　O型密封圈用于旋轉(zhuǎn)運動存在的主要問題是焦耳熱效應(yīng)。焦耳熱效應(yīng)使高速的旋轉(zhuǎn)軸與O型密封圈的接觸處產(chǎn)生磨擦熱，生成的熱量使這些接觸部位的溫度不斷上升，橡膠材料受熱嚴重變形，壓縮量與伸長量發(fā)生變化的現(xiàn)象。發(fā)熱還加速密封材料老化，降低了O型密封圈的使用壽命；破壞密封油膜，由此引起斷油現(xiàn)象，加速密封的磨損。

　　基于上述情況，近年來國內(nèi)外旋轉(zhuǎn)運動用○形圈進行了廣泛深入的研究。為了避免出現(xiàn)焦耳熱效應(yīng)，關(guān)鍵在于根據(jù)橡膠的性能來正確地選擇設(shè)計O型密封圈的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要是O型密封圈的拉伸量和壓縮率。根據(jù)實驗，將旋轉(zhuǎn)運動用O型密封圈設(shè)計成內(nèi)徑與旋轉(zhuǎn)軸直徑相等或稍大些，一般大3%~5%，在安裝O型密封圈時，從內(nèi)徑向里壓縮，并將斷面的壓縮量也設(shè)計得小一些，一般約為5%。并且，盡量采用受熱量影響小的密封材料，充分考慮O型密封圈安裝處的散熱問題。這樣就使O型密封圈的工作情況大為改善，可應(yīng)用于更高轉(zhuǎn)速達4m/s的旋轉(zhuǎn)軸的密封。