O-RING密封设计规范及压缩量计算模板
3.轴用密封：也称基孔性密封是指O形圈的安装槽在轴上的密封
4.孔用密封：也称基轴性密封是指O形圈的安装槽在孔上的密封一、目的
为五金研发部的人员提供设计指导，减少设计上的失误
二、范围
本设计规范适用于压力条件在35kgf/c㎡(3.5MPa)以下使用O型圈密封的密封设计
五、工作原理
O型圈密封设计规范
三、定义
1.静态密封：是指O形圈的表面与其接触面处于静止状态的密封第1页 共4页
2.动态密封：是指O形圈的表面与其接触面有产生相对磨擦现象的密封 工作原理：O形密封圈是一种自动双向作用的密封元件，O形圈装入密封沟槽后,其径向和轴向方向受到外界压力的作用下,其截面产生一定量的压缩变形,封闭需密封的间隙,达到密封的目的(如图一).
6.对称性密封：是指O形圈的表面与其周围接触面所受作用力均匀的密封
7.不对称性密封：是指O形圈的单边在外界的作用力下,使得孔与轴的中心线产生偏心现象的密封
四、分类
按密封形式可分为(如下图):
1、按负载可分为静态密封和动态密封；
2、按密封用途可分为轴用密封(基孔性密封)、孔用密封(基轴性密封)和旋转轴密封(螺纹性密封)；
3、按其安装形式又可分为径向密封和轴向密封；
4、若单边在外界的作用力下,使得孔与轴的中心产生偏心现象,这种条件下的密封,称为不对称性密封.
5.螺纹性密封：是指O形圈安装在螺纹退刀槽上的密封
表一：
单位:mm
表二：
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九、O-RING槽设计尺寸
d为 轴的直径
d1为 基孔制中轴的密封槽小径d2为 基轴制中孔的密封槽大径b为 槽深D为 孔的直径
ID为 O-RING的内径CS为 O-RING的线径a为 槽宽
1、O-RING与O-RING槽过盈配合设计：要保证密封的良好，O形槽的轴径与O形圈的内径必须有一定的过盈，即O-RING与轴过盈配合O-RING产生延伸，且O-RING延伸百分率(ST)以15%为最佳值，范围可在±5%之间：基孔制中O-RING延伸率百分数(ST)的计算公式为: ST = [(d1 - ID)/ID]*100% ID=d1/1.15式中，d1为装O-RING的槽轴径，ID为O-RING的内径例如：d1=10，ST=15%，则ID=10-15/100*ID=8.695
基轴制中O-RING延伸率百分数(ST)的计算公式为: ST = [(d - ID)/ID]*100% ID=d/1.15例如：d=10，ST=15%，则ID=10-15/100*ID=8.695
六 、水暖行业常用O型圈材质及其特性
八、硬度的选取 O形圈具有圆截面环状的特征。O形圈尺寸是由其内径（ID）和截面（CS）的直径决定的(如上图）。在实际制作时，O形圈的内径和断面的直径具有一定的公差范围，见表一 水暖行业所使用的O型圈密封材料特性归纳如下:
1、NBR丁腈橡胶密封圈：适合于水、硅油等介质中使用，是目前用途最广、成本最低的橡胶密封件。一般使用温度范围为-40℃～120℃
2、SI硅橡胶密封圈：具有极佳的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化性能，有很好的绝缘性能，但抗拉强度较一般橡胶差且不具耐油性。一般应用在陶瓷阀芯端面的密封、需要旋转的密封等。一般使用温度为-55℃～250℃
七、O形圈的尺寸系列与公差
2、 孔径、轴径、O形圈槽直径尺寸的公差设计：在机加时为了考虑机加工艺的难度、加工成本及品质要求，一般尺寸公差应符合表四要求：
表四:单位:mm
3、O-RING槽的尺寸深度和宽度设计：在不同的使用状态下，为了保证其即具有密封性能，又不会产生永久性的塑性变形，O-RING槽深度和宽度可根据表五、表六、表七所示选取
表五、静态使用其相对元件尺寸表 （对称性密封） 单位:mm
表六、动态使用其相对元件尺寸表 （对称性密封） 单位:mm
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核准:
审查:
编制:
1、预计算槽深(b) b=(D-d1-2β)/2，式中D为基孔的直径；d1为O-RING槽允许最小的直径；β为单边的间隙（优先选取0.2mm）。 例如 D为20,d1为16.4,则b=(20-16.4-2*0.2)/2=1.6
2、选取O-RING线径(CS) 例计算的槽深为1.5，则选取表五中1.5槽深的线径为2.00,槽宽为2.60（优先选取小的）
3、设计轴的内径(d1) d1=D-2*b-2*β=20-2*1.5-2*0.2=16.6 ,式中β由表三选取为0.2
4、计算O-RING的最佳内径（ID） ID=d1/1.15=16.6/1.15=14.43 可选取ID为14.5～16范围内的O-RING
5、据计算的线径和内径选用O-RING，如无合适的进行调整，优先选取线径小的，再进行计算和设计。
6、设计完成后，将选用的O-RING数值导入副本O-RING压缩量计算模板中的输入框内进行验算,最小压缩量在0.2～0.4范围内,最大压缩量在0.3～0.5范围内为宜
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十一、设计步骤及方法(以基孔制静态对称性密封为例)：
表七、静态使用其相对元件尺寸表（非对称性密封） 单位:mm
表三： 单位:mm
十、间隙值的设计
为了保证O型圈处于最佳的密封性能的状态，需保证一个合理的配合间隙。密封圈在相同压力的作用下，若间隙过大，则其受剪切力的面积大，则总作用力就大，密封圈损坏的可能性加大，但如果轴，孔间隙过小，则轴孔的同轴度要求很高，加工难度增大，装配难度增大，O型密封圈易被剪切（如图二）。对O型密封圈密封面的轴、孔配合的间隙值β作了以下规定。见表三