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　　一、O型圈概述

1.O型圈定义

　　 O型圈(O-rings)是一种截面为圆形的橡胶密封圈，因其截面为O型，故称其为，也叫O型圈。开始出现在19世纪中叶，当时用它作蒸汽机汽缸的密封元件。
　　

2.O型圈适用范围

　　O型密封圈适用于装在各种机械设备上，在规定的温度、压力、以及不同的液体和气体介质中，于静止或运动状态下起密封作用。在机床、船舶、汽车、航空航天设备、冶金机械、化工机械、工程机械、建筑机械、矿山机械、石油机械、塑料机械、农业机械、以及各类仪器仪表上，大量应用着各种类型的密封元件。O型密封圈主要用于静密封和往复运动密封。用于旋转运动密封时，xx于低速回转密封装置。O型密封圈一般安装在外圆或内圆上截面为矩形的沟槽内起密封作用。 O型密封圈在耐油、酸碱、磨、化学侵蚀等环境依然起到良好密封、减震作用。因此，O型密封圈是液压与气压传动系统中使用最广泛的一种密封件。

3.O型圈的优势

　　O型密封圈与其他型式密封圈比较，具有以下优点：
　　--适合多种密封形式：静态密封、动态密封
　　适合各种用途材料，尺寸和沟槽都已标准化，互换性强
　　--适合多种运动方式：旋转运动、轴向往复运动或组合运动（例如旋转往复组合运动）
　　--适合多种不同的密封介质：油、水、气、化学介质或其它混合介质
　　通过选用合适的橡胶材料和适当的配方设计，实现对油、水、空气、煤气及各种化学介质有效的密封作用。温度使用范围广（－ 60 ℃～＋ 220 ℃），固定使用时压力可达 1500Kg/cm2( 与补强环并用 )。
　　--设计简单，结构小巧，装拆方便
　　O 形圈断面结构极其简单，且有自密封作用，密封性能可靠。
　　由于 O 形圈本身及安装部位结构都极其简单，且已形成标准化，因此安装更换都非常容易。
　　--材料品种多
　　可以根据不同的流体进行选择：有丁腈橡胶（NRB）、（FKM）、硅橡胶（VMQ）、乙丙橡胶（EPDM）、氯丁橡胶（CR）、丁基橡胶（BU）、聚四氟乙烯（PTFE）、（NR）等
　　--成本低廉
　　--动摩擦阻力比较小 　　

GB/T342.1-1982的表示方法

　　 内径d1× 线径d2 。执行国标GB3452.1–82
　　比如：O形圈 20*2.4，Ⅱ-2 GB1235-76 中，20 代表大圈内径为20毫米，2.4 代表胶圈的截面直径是2.4毫米，Ⅱ-2 代表使用的橡胶种类，GB1235 代表的是标准号，76 代表的是标准公布年代。
　　

GB/T3452.1-2005的表示方法

　　比如： O形圈 7.5×1.8-G-N ，
　　7.5——内径
　　1.8——断面直径
　　G——系列
　　N——等级
　　材料采用HG/T2579-2008的方法
　　

JB/T7757.2-2006机械密封用O形圈的表示方法

　　比如： O形圈 7.5×1.8-G-N ，
　　7.5——内径
　　1.8——断面直径
　　G——系列
　　N——等级
　　材料：P——丁腈橡胶，E——三元乙丙橡胶等。 　　

截面直径w	径向动态和静态	xx于轴向密封	半径
沟槽深度 　　e1+0.06	沟槽宽度	沟槽深度 　　e2+0.2	沟槽宽度 　　g+0.2	无挡圈 　　r	有挡圈 　　r
g0+0.2	挡圈 　　g1+0.2	挡圈 　　g2+0.2
1.20 　　1.25 　　1.52 　　1.78 　　1.80 　　1.90 　　2.40 　　2.62 　　3.50 　　3.53 　　5.33 　　5.70 　　7.00 　　8.40	0.80 　　1.00 　　1.20 　　1.45 　　1.45 　　1.65 　　2.00 　　2.25 　　3.10 　　3.10 　　4.70 　　5.00 　　6.10 　　7.50	1.40 　　1.80 　　1.90 　　2.20 　　2.20 　　2.50 　　2.90 　　3.10 　　4.20 　　4.20 　　6.20 　　6.70 　　8.20 　　9.70	2.90 　　3.60 　　3.60 　　3.90 　　4.30 　　4.50 　　5.60 　　5.60 　　7.90 　　8.40 　　10.70 　　12.20	3.90 　　5.00 　　5.00 　　5.30 　　5.70 　　5.90 　　7.00 　　7.00 　　9.60 　　10.10 　　13.20 　　14.70	0.65 　　1.85 　　1.00 　　1.20 　　1.20 　　1.40 　　1.70 　　1.90 　　2.70 　　2.70 　　4.30 　　4.60 　　5.80 　　6.90	1.40 　　1.80 　　2.10 　　2.40 　　2.40 　　2.50 　　3.20 　　3.60 　　4.80 　　4.80 　　7.10 　　7.70 　　9.50 　　11.70	0.20 　　0.20 　　0.20 　　0.40 　　0.40 　　0.50 　　0.50 　　0.60 　　1.00 　　1.00 　　1.20 　　1.20 　　1.50 　　2.00	0.20 　　0.20 　　0.20 　　0.20 　　0.30 　　0.30 　　0.40 　　0.40 　　0.40 　　0.60 　　0.60 　　0.90

　　如果需要有较大的膨胀，沟槽宽度可增大20% 　　

1.xx橡胶 NR

　　
　　(Natural Rubber) 由橡胶树采集胶乳制成，是异戊二烯的聚合物。具有很好的耐磨性、很高的弹性、扯断强度及伸长率。在空气中易老化，遇热变黏，在矿物油或汽油中易膨胀和溶解，耐碱但不耐强酸。 ? 是制作胶带、、胶鞋的原料，并适用于制作减震零件、在汽车刹车油、乙醇等带氢氧根的液体中使用的制品。
　　

2.丁苯胶 S B R

　　(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与xx胶比较，质量均匀，异物少，但机械强度则较弱，可与xx胶掺合使用。
　　优点：
　　? 低成本的非抗油性材质
　　? 良好的抗水性，硬度 70 以下具良好弹力
　　? 高硬度时具较差的压缩歪
　　? 可使用大部份中性的化学物质及干性、滋性的有机酮
　　缺点：
　　? 不建议使用强酸、臭氧、油类、油酯和脂肪及大部份的碳氢化合物之中。 ? 广用于轮胎业、鞋业、?布业及输送带行业等。
　　

3.丁基橡胶 IIR

　　(Butyl Rubber) 为异丁烯与少量 isoprenes 聚合而成，保有少量不饱合基供加硫用，因甲基的立体障碍分子的运动比其它聚合物少，故气体透过性较少，对热、日光、臭氧之抵抗性大，电器绝缘性佳；对极性溶剂如醇、酮、酯等抵抗大，一般使用温度范围为 -54~110 ℃。
　　优点：
　　? 对大部份一般气体具不渗透性
　　? 对阳光及臭氧具良好的抵抗性
　　? 可暴露于动物或植物油或是可氧化的化学物中
　　缺点：
　　? 不建义与石油溶剂，胶煤油和芳氢同时使用。 ? 用于制作耐化学药品、真空设备的橡胶零件。
　　

4.氢化丁睛胶HNBR

　　(Hydrogenate Nitrile) 氢化丁睛胶为丁睛胶中经由氢化后去除部份双链，经氢化后其耐温性、耐候性比一般丁睛橡胶提高很多，耐油性与一般丁睛胶相近。一般使用温度范围为 -25~150 ℃。
　　优点：
　　? 较丁睛胶拥有较佳的抗磨性
　　? 具{jj0}的抗蚀、抗张、抗撕和压缩歪的特性
　　? 在臭氧、阳光及其它的大气状况下具良好的抵抗性
　　? 一般来说适用于洗衣或洗碗的清洗剂中
　　缺点：
　　? 不建议使用于醇类，酯类或是芳香族的溶液之中。 ? 空调制冷业，广泛用于环保冷媒 R134a 系统中的密封件。
　　? 汽车发动机系统密封件。
　　

5.乙丙胶 EPDM

　　
　　(Ethylene propylene Rubber) 由乙烯及丙烯共聚合而成主链不合双链，因此耐热性、耐老化性、耐臭氧性、安定性均非常优秀，但无法硫磺加硫。为解决此问题，在 EP 主链上导入少量有双链之第三成份而可硫磺加硫即成 EPDM ，一般使用温度范围为 -50~150 ℃。对极性溶剂如醇、酮、乙二醇及磷酸脂类液压油抵抗性{jj0}。
　　优点：
　　? 具良好抗候性及抗臭氧性
　　? 具{jj0}的抗水性及抗化学物
　　? 可使用醇类及酮类
　　? 耐高温蒸气，对气体具良好的不渗透性
　　缺点：
　　? 不建议用于食品用途或是暴露于芳香氢之中。 ? 高温水蒸汽环境之密封件。
　　? 卫浴设备密封件或零件。
　　? 制动 ( 刹车 ) 系统中的橡胶零件。
　　? 散热器 ( 汽车水箱 ) 中的密封件。
　　

6.丁睛胶 NBR

　　
　　(Nitrile Rubber) 由丙烯睛与丁二烯共聚合而成，丙烯睛含量由 18%~50% ，丙烯睛含量愈高，对石化油品碳氢燃料油之抵抗性愈好，但低温性能则变差，一般使用温度范围为 -25~100 ℃。丁睛胶为目前油封及 O 型圈最常用之橡胶之一。
　　优点：
　　? 具良好的抗油、抗水、抗溶剂及抗高压油的特性。
　　? 具良好的压缩歪，抗磨及伸长力。
　　缺点：
　　? 不适合用于极性溶剂之中，例如酮类、臭氧、硝基烃， MEK 和氯仿。 ? 用于制作燃油箱、润滑油箱以及在石油系液压油、汽油、水、硅润滑脂、硅油、二酯系润滑油、甘醇系液压油等流体介质中使用的橡胶零件，特别是密封零件。可说是目前用途最广、成本{zd1}的橡胶密封件。
　　

7.氯丁胶 CR

　　
　　(Neoprene 、 Polychloroprene) 由氯丁烯单体聚合而成。硫化后的橡胶弹性耐磨性好，不怕阳光的直接照射，有特别好的耐大气老化性能，不怕激烈的扭曲，不怕xxxxxx和氨等制冷剂，耐稀酸、耐硅酯系润滑油，但不耐磷酸酯系液压油。在低温时易结晶、硬化，贮存稳定性差，在苯胺点低的矿物油中膨胀量大。一般使用温度范围为 -50~150 ℃
　　优点：
　　? 弹性良好及具良好的压缩变形。
　　? 配方内不含硫磺因此非常容易来制作
　　? 具抗动物及植物油的特性
　　? 不会因中性化学物，酯肪、油脂、多种油品，溶剂而影响物性
　　? 具防燃特性
　　缺点：
　　? 不建议使用强酸、硝基烃、酯类、氯仿及酮类的化学物之中。 ? 耐 R12 制冷剂的密封件。 ? 家电用品上的橡胶零件或密封件。
　　? 适合用来制作各种直接接触大气、阳光、臭氧的零件。
　　? 适用于各种耐燃、耐化学腐蚀的橡胶制品。
　　

8.氯磺化聚乙烯胶CSM

　　(Hypalon 、 Polyethylene) 氯磺化聚乙烯为杜邦公司专利的合成橡胶。耐热性、耐候性、耐臭氧性均佳；耐酸性也佳，常用于耐氧化性药品 ( 硝酸、硫酸 ) 之处，一般使用温度范围为 -45~120 ℃。
　　优点：
　　? 对臭氧、氧化及火焰都有不错的抵抗性
　　? 物性和氯丁胶相似且拥有较佳的抗酸性
　　? {jj0}的抗磨蚀性
　　? 拥有和丁睛胶相同的低磨擦表面
　　? 对于油剂及溶剂的抵抗性介于丁睛胶及氯丁胶之间
　　? 建议使用水中来防渗漏
　　缺点：
　　? 不建议暴露于浓缩的氧化酸、硝基烃、酯类、酮类及芬香氢。
　　

9.硅橡胶 SI

　　
　　(Silicone Rubber) 硅胶主链由硅 (-si-o-si) 结合而成。具有{jj0}的耐热、耐寒、耐臭氧、耐大气老化。有很好的电绝缘性能。抗拉力强度较一般橡胶差且不具耐油性。 优点：
　　? 经调制配方后抗张强度可达 1500PSI 及抗撕裂性可达 88LBS
　　? 弹性良好及具有良好的压缩歪
　　? 对中性溶剂具有良好的抵抗性
　　? 具{jj0}的抗热性
　　? 具{jj0}的抗寒性
　　? 对于臭氧及氧化物的侵蚀具{jj0}的抵抗性
　　? {jj0}的电绝缘性能
　　? 隔热、散热性佳
　　缺点：
　　? 不建议使用于大部份浓缩的溶剂、油品、浓缩酸及经稀释后的氢氧化钠之中。 ? 家用电器行业所使用的密封件或橡胶零件，如电热壶、电烫斗、微波炉内的橡胶零件。
　　? 电子行业的密封件或橡胶零件，如手机按键、 DVD 内的减震垫、电缆线接头内的密封件等。
　　? 与人体有接触的各式用品上的密封件，如水壶、饮水机等。
　　

10.硅氟橡胶 FLS

　　
　　(Fluorinated Silicone Rubber) 硅氟橡胶为硅橡胶经氟化处理，其一般性能兼具有氟橡胶及硅橡胶的优点；其耐油、耐溶剂、耐燃料油及耐高低温性均佳，一般使用温度为 -50~200 ℃。
　　优点：
　　? 适用于特别用途，如要求能抗含氧的化学物、含芳香氢的溶剂及含氯的溶剂的侵蚀。
　　缺点：
　　? 不建议暴露于煞车油，酮类及胼的溶液中 ? 太空机件上。
　　

11.氟橡胶 FPM

　　
　　(Fluoro Carbon Rubber) 分子内含氟之橡胶，依氟含量 ( 即单体构造 ) 而有各种类型。目前广用的六氟化系氟橡胶最早由杜邦公司以 ”Viton” 商品名上市。耐高温性优于硅橡胶，有{jj0}的耐化学性、耐大部分油及溶剂 ( 酮、酯类除外 ) 、耐候性及耐臭氧性；耐寒性则较不良，一般使用温度范围为 -20~250 ℃。特殊配方可耐低温至 -40 ℃。 优点：
　　? 可抗热至 250 ℃
　　? 对于大部份油品及溶剂都具有抵抗的能力，尤其是所有的酸类、脂族烃、芳香烃及动植物油
　　缺点：
　　? 不建议使用于酮类，低分子量的酯类及含硝的混合物。 ? 汽车、机车、柴油发动机及燃料系统。
　　? 化工厂的密封件。
　　

12.全氟橡胶FFPM

　　
　　(Perfluoroelastomer)
　　优点：
　　? {zj0}耐热特性
　　? 优异的抗化学特性
　　? 低Outgassing 特性
　　? 优异之抗Plasma特性
　　缺点：
　　? 耐低温特性较差
　　? 原料价格较高
　　? 生产难度较高 ? 全氟系列产品广泛地运用于半导体产业及信息相关产业所运用, 运用范围包含薄膜制程中之PVC, CVD及蚀刻制程及各种高真空密封制程。
　　

13.丙烯酸酯橡胶ACM

　　
　　(Polyacrylate Rubber) 由 Alkyl Ester Acrylate 为主成份聚合而成之弹性体，耐石化油、耐高温、耐候性均佳，在机械强度、压缩变形率及耐水性方面则较弱，比一般耐油胶稍差。一般使用温度范围为 -25~170 ℃。
　　优点：
　　? 适用于汽车传动油之中
　　? 具良好的抗氧化及抗候性
　　? 具抗弯曲变型的功能
　　? 对油品有{jj0}的抵抗性
　　? 适用于汽车传动系统及动力方向盘之中
　　缺点：
　　? 不适用于热水之中
　　? 不适用于煞车油之中
　　? 不具耐低温的功能
　　? 不适用于磷酸酯之中 ? 汽车传动系统及动力系统密封件。
　　

14.聚氨酯橡胶 PU

　　(Urethane Rubber) 聚氨酯橡胶机械物性相当好，高硬度、高弹性、耐磨耗性均是其它橡胶类所难相比；耐老化性、耐臭氧性、耐油性也相当好。一般使用温度范围为 -45~90 ℃。
　　优点：
　　? 耐磨、耐高压
　　缺点：
　　? 不耐高温 ? 工业上耐高压、耐磨密封件，如液压缸密封件。
　　? 高压高荷电系统
　　材料表
　　

材料名称	化学描述	英文缩写	英文别名
丁腈胶	丙烯腈－丁二烯橡胶	NBR	Buna-N
氢丁腈胶	氢化丙烯腈－丁二烯橡胶	HNBR	HNBR
三元乙丙胶	乙烯－丙烯－二烯橡胶	EPDM	EP,EPT,EPR
氯丁二烯	氯丁二烯橡胶	CR	Neoprene
硅胶	硅树脂橡胶	WMQ	PVMQ
氟硅氧烷	氟硅酮橡胶	FVMQ	FVMQ
丙烯酸酯	丙烯酸酯橡胶	ACM	ACM
乙烯丙烯酸	乙烯－丙烯酸橡胶	AEM	Vamac
苯乙烯-丁二烯	苯乙烯-丁二烯橡胶	SBR	SBR
聚亚安酯	聚酯/聚醚氨酯	AU/Eu	AU/EU
xx橡胶	xx橡胶	NR	NR

　　材料性能对比
　　

基本性质	NBR	HNBR	EPDM	FKM	CR	ACM	AEM	SBR	AU/EU	VMQ	FVMQ	NR
总体性能
抗压性
韧性
抗力
抗扯断强度
抗臭氧性能
抗油性
抗燃性
抗水性质
抗气体侵蚀性
耐磨性
高温（标准，ºF）	212	300	300	390	250	350	300	212	212	390	400	220
高温（特殊，ºF）	250	-	-	-	-	-	-	-	-	480	-	-
低温（标准，ºF）	-22	-22	-60	5	-40	0	-40	-40	-40	-65	-75	-60
低温（特殊，ºF）	-60	-40	-	-30	-	-	-	-	-	-	-	-

　　用作O形圈的材料有丁腈橡胶、羧酸腈、氟橡胶、乙丙橡胶、氢化丁腈橡胶、硅橡胶、氯丁橡胶、氟硅橡胶、聚氨酯、氯醇橡胶、丁苯橡胶、丁基橡胶、xx橡胶、乙烯/乙丙酸橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、全氟橡胶等等。 同样一种橡胶由于配方的不同，性能指标也有较大的变化。所以在材料栏中简单地填写丁腈橡胶或丁腈-40是不准确的。用于O形圈的材料化工部有专门的标准，如：HG/T 2579-1994、HG/T 2021-1991、HG/T 2333-1992、HG/T 3089-2001、HB 5290-1991等。HG/T 2579-1994专门去掉了材料的具体类别，只给出了材料的一些性能指标。关于材料的选择参见表1。
　　 　　O形圈硬度的选择是比较重要的。如某电站水泵水轮机硬度为70（Shore）密封圈，常常剥落，甚至横向切断，后采用85～90（Shore）的密封圈，效果理想。
　　硬度低，安装方便，但容易出现剥落、安装损伤、挤出甚至压力爆炸。硬度过高，安装不方便。
　　通常O形圈硬度40～90 IRHD，但在使用中一般70 IRHD是比较合适的，对于硅橡胶是例外，一般使用60 IRHD。

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