O型圈設(shè)計(jì)或使用不當(dāng)會(huì)加快其損壞，損失密封功能。實(shí)驗(yàn)標(biāo)明，如密封設(shè)備各部分設(shè)計(jì)合理，單純地進(jìn)步壓力，并不會(huì)形成O型圈的損壞。

 
　　在高壓、高溫的作業(yè)條件下，O型圈損壞的首要原因是O型圈資料的永久變形和O型圈被擠入密封空隙而引起的空隙咬傷一級O型圈在運(yùn)動(dòng)時(shí)呈現(xiàn)歪曲現(xiàn)象。
 
　　1、永久變形
 
　　因?yàn)镺型圈密封圈用的組成橡膠資料是屬于粘彈性資料，所以初期設(shè)定的壓緊量和回彈堵塞才能經(jīng)長期的使用，會(huì)發(fā)生永久變形而逐步損失，最終發(fā)生走漏。永久變形和彈力消失是O型圈失掉密封功能的首要原因，以下是形成永久變形的首要原因。
 
　　1)緊縮率和拉伸量與永久變形的聯(lián)系
 
　　制造O型圈所用的各種配方的橡膠，在緊縮狀態(tài)下都會(huì)發(fā)生緊縮應(yīng)力松懈現(xiàn)象，此刻，緊縮應(yīng)力跟著時(shí)間的添加而減小。使用時(shí)間越長、緊縮率和拉伸量越大，則由橡膠應(yīng)力松懈而發(fā)生的應(yīng)力下降就越大，致使O型圈彈性不足，失掉密封才能。因而，在允許的使用條件下，設(shè)法下降緊縮率是可取的。添加O型圈的截面尺度是下降緊縮率最簡單的辦法，不過這會(huì)帶來結(jié)構(gòu)尺度的添加。
 
　　應(yīng)該留意，人們在計(jì)算緊縮率時(shí)，往往忽略了O型圈在設(shè)備時(shí)受拉伸而引起的截面高度的減小。O型圈截面面積的改變是與其周長的改變成反比的。同時(shí)，因?yàn)槔Φ男Ч?，O型圈的截面形狀也會(huì)發(fā)生改變，就表現(xiàn)為其高度的減小。此外，在外表張力效果下，O型圈的外外表變得更平了，即截面高度略有減小。這也是O型密封圈緊縮應(yīng)力松懈的一種表現(xiàn)。
 
　　O型圈截面變形的程度，還取決于O型圈原料的硬度。在拉伸量相同的狀況下，硬度大的O型圈，其截面高度也減小較多，從這一點(diǎn)看，應(yīng)該依照使用條件盡量選用低硬度的原料。在液體壓力和張力的效果下，橡膠資料的O型密封圈也會(huì)逐步發(fā)生塑性變形，其截面高度會(huì)相應(yīng)減小，致使最后失掉密封才能。
 
　　2)溫度與O型圈馳張進(jìn)程的聯(lián)系
 
　　使用溫度是影響O型圈永久變形的另一個(gè)重要要素。高溫會(huì)加快橡膠資料的老化。作業(yè)溫度越高，O型圈的緊縮永久變形就越大。當(dāng)永久變形大于40%時(shí)，O型圈就失掉了密封才能而發(fā)生走漏。因緊縮變形而在O型圈的橡膠資料中形成的初始應(yīng)力值，將跟著O型圈的馳張進(jìn)程和溫度下降的效果而逐步下降致使消失。溫度在零下作業(yè)的O型圈，其初始緊縮或許因?yàn)闇囟鹊募眲∠陆刀鴾p小或徹底消失。在-50~-60℃的狀況下，不耐低溫的橡膠資料會(huì)徹底損失初始應(yīng)力;即使耐低溫的橡膠資料，此刻的初始應(yīng)力也不會(huì)大于20℃時(shí)初始應(yīng)力的25%。這是因?yàn)镺型圈的初始緊縮量取決于線脹系數(shù)。所以，選取初始緊縮量時(shí)，就必須確保在因?yàn)轳Y張進(jìn)程和溫度下降而形成應(yīng)力下降后仍有足夠的密封才能。
 
　　溫度在零下作業(yè)的O型圈,應(yīng)特別留意橡膠資料的康復(fù)指數(shù)和變形指數(shù)。
 
　　綜上所述，在設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量確保O型圈具有適宜的作業(yè)溫度，或選用耐高、低溫的O型圈資料，以延長使用壽數(shù)。
 
　　3)介質(zhì)作業(yè)壓力與永久變形
 
　　作業(yè)介質(zhì)的壓力是引起O型圈永久變形的首要要素?，F(xiàn)代液壓設(shè)備的作業(yè)壓力正日益進(jìn)步。長期的高壓效果會(huì)使O型圈發(fā)生永久變形。因而，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)作業(yè)壓力選用恰當(dāng)?shù)哪蛪合鹉z資料。作業(yè)壓力越高，所用資料的硬度和耐高壓功能也應(yīng)越高。
 
　　為了改善O型圈資料的耐壓功能，添加資料的彈性(特別是添加資料在低溫下的彈性)、下降資料的緊縮永久變形，一般需求改進(jìn)資料的配方，加入增塑劑?？墒牵哂性鏊軇┑腛密封形圈，長期在作業(yè)介質(zhì)中浸泡，增塑劑會(huì)逐步被作業(yè)介質(zhì)吸收，導(dǎo)致O型密封圈體積縮短，甚至或許使O型密封圈發(fā)生負(fù)緊縮(即在O型密封圈和被密封件的外表之間呈現(xiàn)空隙)。因而，在計(jì)算O型密封圈緊縮量和進(jìn)行模具設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮到這些縮短量。應(yīng)使限制出的O型密封圈在作業(yè)介質(zhì)中浸泡5~10晝夜后仍能堅(jiān)持必要的尺度。
 
　　O型圈資料的緊縮永久變形率與溫度有關(guān)。當(dāng)變形率在40%或更大時(shí)，即會(huì)呈現(xiàn)走漏，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℃。因而各國對O型圈的永久變形作了規(guī)定。中國標(biāo)準(zhǔn)橡膠資料的O型圈在不同溫度下的尺度改變見表。同一資料的O型圈，在同一溫度下，截面直徑大的O型圈緊縮永久變形率較低。
 
　　在油中的狀況就不同了。因?yàn)榇丝蘋型圈不與氧氣觸摸，所以上述不良反應(yīng)大為削減。加之又一般會(huì)引起膠料有必定的脹大，所以因溫度引起的緊縮永久變形率將被抵消。因而，在油中的耐熱性大為進(jìn)步。以丁腈橡膠為例，它的作業(yè)溫度可達(dá)120℃或更高。
 
　　2、空隙咬傷
 
　　被密封的零件存在著幾許精度(包含圓度、橢圓度、圓柱度、同軸度等)不良、零件之間不同心以及高壓下內(nèi)徑脹大等現(xiàn)象，都會(huì)引起密封空隙的擴(kuò)大和空隙擠呈現(xiàn)象的加重。O型圈的硬度對空隙擠呈現(xiàn)象也有明顯的影響。液體或氣體的壓力越高，O型圈資料硬度越小，則O型圈的空隙擠呈現(xiàn)象越嚴(yán)峻。
 
　　防止空隙咬傷的措施是，對O型密封圈的硬度和密封空隙加以嚴(yán)格的操控。選用硬度適宜的密封資料操控空隙。常用的O型圈的硬度范圍是HS60~90。低硬度者用于低壓，高硬度者用于高壓。
 
　　配用恰當(dāng)?shù)拿芊馊S護(hù)擋圈，是防止O型圈被擠入空隙的有用辦法。
 
　　3、歪曲現(xiàn)象
 
　　歪曲是指O型圈沿周向發(fā)生改變的現(xiàn)象，歪曲現(xiàn)象一般發(fā)生在動(dòng)密封狀態(tài)。
 
　　O型圈假如設(shè)備的妥善，而且使用條件恰當(dāng)，一般不大簡單在往復(fù)在往復(fù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下發(fā)生滾動(dòng)或歪曲，因?yàn)镺型圈與溝槽的觸摸面積大于在滑動(dòng)外表上的沖突觸摸面積，而且O型圈自身的抵抗才能原來就能阻止歪曲。沖突力的分布也趨向堅(jiān)持O型圈在其溝槽中靜止不動(dòng)，因?yàn)殪o沖突大于滑動(dòng)沖突，而且溝槽外表的粗糙度一般不如滑動(dòng)外表的粗糙度。
 
　　引起歪曲損害的原因很多，其中最首要的是因?yàn)榛钊⒒钊麠U和缸筒的空隙不均勻、偏疼過大、O型圈斷面直徑不均勻等形成，因?yàn)樾纬蒓型圈在一周多受的沖突力不均勻，O型圈的某些部分沖突過大，發(fā)生歪曲。一般，斷面尺度較小的O型圈，簡單發(fā)生沖突不均勻。形成歪曲(運(yùn)動(dòng)用O型圈比固定用O型圈的斷面直徑大便是這個(gè)道理。)
 
　　另外，因?yàn)槊芊鉁喜鄞嬖谥S度誤差，密封高度不相等以及O型圈截面直徑不均勻等現(xiàn)象，或許使得O型圈的一部分緊縮過大，另一部分過小或不受緊縮。當(dāng)溝槽存在偏疼即同軸誤差大于O型圈的緊縮量時(shí)，密封會(huì)徹底失效。密封溝槽同軸度誤差大的另一個(gè)害處是使O型密封圈沿圓周緊縮不均。此外還有因?yàn)镺型圈截面直徑、原料硬度、光滑油膜厚度等的不均以及密封軸外表粗糙度等要素的影響，導(dǎo)致O型圈的一部分沿作業(yè)外表滑動(dòng)，另一部分則發(fā)生滾動(dòng)，然后形成O型圈的歪曲。運(yùn)動(dòng)用O型圈很簡單因歪曲而損壞，這是密封設(shè)備發(fā)生損壞和走漏的重要原因。因而進(jìn)步密封溝槽的加工精密度以及減小偏疼是確保O型圈具有可靠的密封性和壽數(shù)的重要要素。
 
　　設(shè)備密封圈不應(yīng)是它處于歪曲狀態(tài)。假如在設(shè)備時(shí)就被歪曲，則歪曲損害就會(huì)很快發(fā)生。在作業(yè)中，歪曲現(xiàn)象會(huì)將O型圈堵截，發(fā)生很多漏油，而且堵截的O型圈會(huì)混到液壓體系的其他部位，形成重大事故。
 
　　為了防止O型圈的歪曲損害，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)留意以下幾點(diǎn)：
 
　　1)O型圈斷面尺度應(yīng)均勻，而且在每次設(shè)備時(shí)都應(yīng)在密封部位充分涂改光滑油或光滑脂。有時(shí)也能夠選用浸透光滑油的氈圈式加油設(shè)備。
 
　　2)加大O型圈的截面直徑，動(dòng)密封用O型密封圈的截面直徑一般應(yīng)大于靜密封用O型圈;此外，O型圈應(yīng)避免用作大直徑活塞的密封。
 
　　3)O型圈設(shè)備溝槽的同心度巨細(xì)，應(yīng)從加工便利和不發(fā)生歪曲現(xiàn)象兩個(gè)方面來考慮。
 
　　4)在低壓下也發(fā)生歪曲損害時(shí)，可使用密封圈維護(hù)擋圈。
 
　　5)可用不易發(fā)生歪曲現(xiàn)象的密封圈替代O型圈。
 
　　6)選用低沖突系數(shù)的資料制造O型密封圈。
 
　　7)下降缸筒和活塞桿的外表粗糙度。
 
　　4、滑動(dòng)外表對O型圈的影響
 
　　滑動(dòng)外表的粗糙度是影響O型圈外表沖突與磨損的直接要素。一般地說，外表光亮沖突與磨損就小，所以滑動(dòng)外表的粗糙度數(shù)值往往很低(Ra0.2~0.050μm)?？墒?，試驗(yàn)標(biāo)明，外表粗糙過低(Ra低于0.050μm)又會(huì)給沖突與磨損帶來不利的影響。這是因?yàn)榧?xì)小的外表凹凸不平，能夠堅(jiān)持必要的光滑油膜。因而要選擇恰當(dāng)?shù)耐獗硪蟆?br style="font-family: "sans serif", tahoma, verdana, helvetica; font-size: 12px; white-space: normal;"/> 
　　滑動(dòng)外表的原料對O型圈的壽數(shù)也有影響?；瑒?dòng)外表原料的硬度越大、耐磨性越高、堅(jiān)持光亮的才能就越強(qiáng)，O型圈的壽數(shù)也就越長。這也是液壓缸活塞桿外表鍍鉻的重要原因。同理能夠解釋具有相同粗糙度的用銅、鋁合金制成的滑動(dòng)外表比鋼制滑動(dòng)外表對密封圈的沖突與磨損更為嚴(yán)峻，低硬度、大緊縮量的密封圈不如高硬度、小緊縮量的密封圈耐用的狀況。
 
　　5、磨粒磨損現(xiàn)象
 
　　當(dāng)密封的空隙具有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，作業(yè)環(huán)境中的塵埃和沙粒等被粘附在活塞桿外表，并跟著活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)與油膜一起被帶入缸內(nèi)，成為侵入O型密封圈外表的磨粒，加快O型圈的磨損，致使其失掉密封性。為了避免這種狀況發(fā)生，在往復(fù)運(yùn)動(dòng)式密封設(shè)備的外伸軸端處必須使用防塵圈。
 
　　6、焦耳熱效應(yīng)
 
　　橡膠資料的焦耳熱效應(yīng)，是指處于拉伸狀態(tài)的橡膠遇熱發(fā)生縮短的現(xiàn)象。在設(shè)備O型圈時(shí)，為了使它在密封溝槽內(nèi)不發(fā)生竄動(dòng)，在用作往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，不發(fā)生歪曲現(xiàn)象，一般使它處于某種程度的拉伸狀態(tài)。但假如將這種設(shè)備辦法用于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)發(fā)生不良的結(jié)果。本來現(xiàn)已緊箍在旋轉(zhuǎn)軸上的O形密封圈，因旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)發(fā)生的沖突熱而縮短，進(jìn)而使這種緊箍力增大，這樣，發(fā)生沖突熱→縮短→緊箍力增大→發(fā)生沖突熱→……，如此反復(fù)循環(huán)，就大大地促進(jìn)了橡膠的老化和磨損。
 
　　7、沖突力與O型圈的使用
 
　　在動(dòng)密封設(shè)備中，沖突與磨損是O型圈損壞的重要影響要素。磨損程度首要取決于沖突力的巨細(xì)。當(dāng)液體壓力細(xì)小時(shí)，O型圈沖突力的巨細(xì)取決于它的預(yù)緊縮量。當(dāng)作業(yè)液體接受壓力時(shí)，沖突力隨之作業(yè)壓力的添加而增大。在作業(yè)壓力小于20MPa的狀況下，近似地呈線形聯(lián)系。壓力大于20MPa時(shí)，跟著壓力的添加，O型圈與金屬外表觸摸面積的添加也逐步緩慢，沖突力的添加也相應(yīng)緩慢。在正常狀況下，O型圈的使用壽數(shù)跟著液體壓力的升高將會(huì)近似的呈平方聯(lián)系而減小。
 
　　沖突力的添加，使得旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的軸與O型密封圈之間發(fā)生很多的沖突熱。因?yàn)槎鄶?shù)O型圈都是用橡膠制成的，導(dǎo)熱性極差。因而，沖突熱就會(huì)引起橡膠的老化，導(dǎo)致O型圈實(shí)效，損壞其密封功能。沖突還會(huì)引起O型圈外表損害，使緊縮量減小。嚴(yán)峻的沖突會(huì)很快引起O型圈的外表損壞，失掉密封性。作氣動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)用密封時(shí)，沖突熱還會(huì)引起粘著，形成沖突力進(jìn)一步添加。
 
　　運(yùn)動(dòng)用密封在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖突阻力仍是引起匍匐的一個(gè)要素，影響元件和體系的作業(yè)功能。所以對運(yùn)動(dòng)密封來說，沖突性是重要功能之一。沖突系數(shù)是沖突特性的一個(gè)評價(jià)指標(biāo)，組成橡膠沖突系數(shù)較大，因?yàn)槊芊庠谶\(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，一般處于作業(yè)油液或光滑劑參加的混合光滑狀態(tài)，沖突系數(shù)一般在0.1以下。
 
　　沖突力的巨細(xì)在很大程度上取決于被密封件的外表硬度與外表粗糙度。