1永久變形

　　由于O形圈密封圈用的合成橡膠材料是屬于粘彈性材料，所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經長時間的使用，會產生永久變形而逐漸喪失，最終發生泄漏。永久變形和彈力消失是O形圈失去密封性能的主要原因，以下是造成永久變形的主要原因。

　　1）壓縮率和拉伸量與永久變形的關系

　　制作O形圈所用的各種配方的橡膠，在壓縮狀態下都會產生壓縮應力松弛現象，此時，壓縮應力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大，則由橡膠應力松弛而產生的應力下降就越大，以致O形圈彈性不足，失去密封能力。因此，在允許的使用條件下，設法降低壓縮率是可取的。增加O形圈的截面尺寸是降低壓縮率最簡單的方法，不過這會帶來結構尺寸的增加。應該注意，人們在計算壓縮率時，往往忽略了O形圈在裝配時受拉伸而引起的截面高度的減小。O形圈截面面積的變化是與其周長的變化成反比的。同時，由于拉力的作用，O形圈的截面形狀也會發生變化，就表現為其高度的減小。此外，在表面張力作用下，O形圈的外表面變得更平了，即截面高度略有減小。這也是O形密封圈壓縮應力松弛的一種表現。

　　O形圈截面變形的程度，還取決于O形圈材質的硬度。在拉伸量相同的情況下，硬度大的O形圈，其截面高度也減小較多，從這一點看，應該按照使用條件盡量選用低硬度的材質。在液體壓力和張力的作用下，橡膠材料的O形密封圈也會逐漸發生塑性變形，其截面高度會相應減小，以致最后失去密封能力。

　　1、O形圈劃傷與缺損

　　原因：

　　①安裝時不細心，被尖物所劃傷，或安裝前已有劃傷或龜裂。

　　②切口45°安裝大的O形圈或非標O形圈時，45°切口不對，在自然狀態下短了，計算或測量有誤所致。

　　③安裝時被尖硬劃傷，或通過螺紋、鍵槽或機件毛刺或入口倒圓角不足所致。

　　預防措施：

　　①仔細檢查無瑕疵，方進行安裝，細心勿使用尖硬的工具。

　　②遇到45°切口，則計算測量準確，若短少許，允許拉伸黏結，若差別不大，不許拉伸，應重換O形圈。

　　③注意機件倒角，有細紋或鍵槽，采取工藝隔套，決不允許因安裝不當，損傷O形圈。

　　注意事項：

　　裝配時細心檢查機件及密封件，符合要求，方允許裝配。如遇到O形密封圈應細心檢查與裝配。

　　2）溫度與O形圈馳張過程的關系

　　使用溫度是影響O形圈永久變形的另一個重要因素。高溫會加速橡膠材料的老化。工作溫度越高，O形圈的壓縮永久變形就越大。當永久變形大于40%時，O形圈就失去了密封能力而發生泄漏。因壓縮變形而在O形圈的橡膠材料中形成的初始應力值，將隨著O形圈的馳張過程和溫度下降的作用而逐漸降低以致消失。溫度在零下工作的O形圈，其初始壓縮可能由于溫度的急劇降低而減小或完全消失。在-50~-60℃的情況下，不耐低溫的橡膠材料會完全喪失初始應力；即使耐低溫的橡膠材料，此時的初始應力也不會大于20℃時初始應力的25%。

　　這是因為O形圈的初始壓縮量取決于線脹系數。所以，選取初始壓縮量時，就必須保證在由于馳張過程和溫度下降而造成應力下降后仍有足夠的密封能力。溫度在零下工作的O形圈,應特別注意橡膠材料的恢復指數和變形指數。

　　綜上所述，在設計上應盡量保證O形圈具有適宜的工作溫度，或選用耐高、低溫的O形圈材料，以延長使用壽命。

　　2、O形圈扭曲

　　原因：

　　①安裝時不注意，將已扭曲的O形圈誤裝入溝槽內

　　②溝槽寬窄不適合或深淺不適合，O形圈受流體壓力導致O形圈扭曲甚至翻滾

　　預防措施：

　　①注意，拿好O形圈放正位置

　　②嚴格按照規定制造與檢驗O形圈的溝槽

　　注意事項：

　　①把好O形密封圈溝槽質量關

　　②O形密封圈的壓縮量應增加，增加量適當，太多會增加摩擦阻力

　　3）介質工作壓力與永久變形工作介質的壓力是引起O形圈永久變形的主要因素。現代液壓設備的工作壓力正日益提高。長時間的高壓作用會使O形圈發生永久變形。因此，設計時應根據工作壓力選用適當的耐壓橡膠材料。工作壓力越高，所用材料的硬度和耐高壓性能也應越高。為了改善O形圈材料的耐壓性能，增加材料的彈性（特別是增加材料在低溫下的性）、降低材料的壓縮永久變形，一般需要改進材料的配方，加入增塑劑。

　　但是，具有增塑劑的O密封形圈，長時間在工作介質中浸泡，增塑劑會逐漸被工作介質吸收，導致O形密封圈體積收縮，甚至可能使O形密封圈產生負壓縮（即在O形密封圈和被密封件的表面之間出現間隙）。因此，在計算O形密封圈壓縮量和進行模具設計時，應充分考慮到這些收縮量。

　　3、O形圈老化與劣化

　　原因：

　　①O形圈的材質與工作液流體不相容

　　②O形圈受到強烈光線，臭氧、某些氣體，或其他物質化學作用

　　③擺放或工作時間太久

　　預防措施：

　　①重新選擇O形圈材料或更換工作液流介質

　　②避免陽光直射，避免與氣體及其他起作用的化學物品接觸、定期更換密封圈

　　注意事項：

　　①選擇密封件材料時應注意它與其他相接材料的相容性

　　②很少的遵守設別檢修制度，密封件定期檢查更換

　　應使壓制出的O形密封圈在工作介質中浸泡5~10晝夜后仍能保持必要的尺寸。形圈材料的壓縮永久變形率與溫度有關。當變形率在40%或更大時，即會出現泄漏，所以幾種膠料的耐熱性界限為：丁腈橡膠70℃，三元乙丙橡膠100℃，氟橡膠140℃。因此各國對O形圈的永久變形作了規定。

　　中國標準橡膠材料的O形圈在不同溫度下的尺寸變化見表。同一材料的O形圈，在同一溫度下，截面直徑大的O形圈壓縮永久變形率較低。在油中的情況就不同了。由于此時O形圈不與氧氣接觸，所以上述不良反應大為減少。加之又通常會引起膠料有一定的膨脹，所以因溫度引起的壓縮永久變形率將被抵消。因此，在油中的耐熱性大為提高。以丁腈橡膠為例，它的工作溫度可達120℃或更高

　　4、O形圈被擠入間隙受損或剪壞

　　原因：

　　①O形圈材料邵爾硬度低

　　②p>10MPa時未裝擋圈

　　③倒角過大，耦合間隙過大

　　預防措施：

　　①提高O形圈材質硬度

　　②加保護擋圈，放到正確位置

　　③倒角應適度，偶合面間隙應合適

　　注意事項：

　　注意工作流體壓力高低，對橡膠有硬度要求

　　5、O形圈單側受損嚴重

　　原因：

　　①O形圈溝槽同軸度大

　　②活塞桿受徑向力作用，即活塞桿受到偏載作用

　　③活塞桿和缸筒有局部傷疤，固定套有偏心

　　預防措施：

　　①力求溝槽與孔或桿的同軸度好

　　②提高機件加工質量，載荷作用線盡可能與軸線重合，加長導向套，提高同軸度

　　③減少固定套偏心

　　注意事項：

　　①提高機件與固定套加工精度，保證同軸度同心度好

　　②加長導向套長度

　　6、O形圈快速磨損

　　原因：

　　①偶合面的粗糙度Ra數值太大

　　②材質選擇有誤，或材質質量太差

　　③O形圈的肖氏硬度與工作壓力不適應

　　④活塞桿表面或筒內表面粗糙度值太大

　　⑤O形圈尺寸不適合或軸桿或缸孔徑尺寸不合適

　　⑥缸筒或活塞桿或活塞上O形圈溝槽太淺

　　預防措施：

　　①選擇合適粗糙度，一般Ra0.2～0.63μm

　　②選擇合適材料

　　③合成橡膠肖氏硬度應與液壓系統的壓力相適應

　　④選擇粗糙度

　　⑤依工況設計與選擇合適的尺寸及公差

　　⑥依規定選擇溝槽尺寸

　　注意事項：

　　圖紙及技術要求應標注，制造、驗收均應嚴格把關

　　7、O形圈正常而泄漏

　　原因：

　　①缸筒孔或活塞桿或活塞上O形圈溝槽太深，而致使O形圈壓縮量不足

　　②O形圈溝槽內尤其底部塵埃或異物

　　預防措施：

　　①嚴格控制溝槽深度，保證O形圈正常的壓縮量

　　②徹底清洗溝槽，保持干凈

　　注意事項：

　　裝配時應嚴格要求清洗干凈

　　8、O形圈膨脹收縮或脆化

　　原因：

　　①與液流體工作介質不相容

　　②所用O形圈材質不適應高低溫度

　　③O形圈遇到化學物質或異物發生化學變化

　　預防措施：

　　①選擇與工作介質相容的密封件材質

　　②杜絕有關化學物質及藥物與其接觸

　　③重選O形圈材質

　　9、O形圈彈性回復變形較難，或產生永久變形

　　原因：

　　①因不適當儲存，如長期受壓，其溫度較高

　　②因O形圈溝槽太淺受壓縮臺過不正常所致

　　預防措施：

　　①按規定保管密封件

　　②嚴格控制溝槽深度及相關尺寸