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O形环

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典型的O形环应用

O形环,(又称:O型环O环O型圈O令)是一种圆环形状的机械垫片,它是环状的弹性体,断面常见为圆形,一般会固定在一凹槽中,组装过程中会被两个或两个以上的组件压缩,因此产生密封的接口。

因为价格便宜,制造简单,功能可靠,并且安装要求简单,O形环是最常见的密封用机械设计、少部分作为传动用皮带。O形环承受几十帕斯卡(千磅)的压力。O形环可用于静态的应用中,也可以用在部件之间有相对运动的动态应用中,例如旋转的轴(通常使用油封)和液压缸活塞。

制造

O形环通常以压缩成型(pressure molding)、转移成型英语Transfer molding射出成型来制造。[1]

理论和设计

O形环是所有已工程化的密封设计中最简单的一种,而且也相当准确而好用,是最常见的和重要的机械设计元素中的一种。

O型圈有各种公制英制标准尺寸。尺寸以其内部直径和截面直径(厚度)来表示。在美国,最常见的英制标准尺寸是依照SAE AS568C规范(即AS568 - 214)。ISO 3601-1:2008包含了全世界最常用的公制及英制标准尺寸。英国也有称为BS尺寸的标准尺寸,通常是从BS001到BS932,但也存在其他的规格尺寸。

材料

一些O形环

O形环材料的选择是基于化学相容性、使用温度、密封压力、润滑要求、硬度、尺寸和成本。[参 1]

合成橡胶-热固性聚合物

热塑性塑料

失效

O形环材料可能会因为高温低温化学腐蚀、振动、磨损和运动而失效。需依这些条件下的情形选择弹性体。

有些O形环材料能够承受低至73K或是高达523K的极端温度,但上述的极低温下,几乎所有的工程材料都会变硬,无法密封,而上述的极高温下,材料可能会燃烧或分解。化学攻击可以分解材料、使O形环出现脆性裂纹或导致其膨胀。例如,没有保护的丁腈橡胶若接触到臭氧气体,即使浓度非常低,也可能受损坏。若接触到低粘度流体,可能会使O形环膨胀,造成尺寸增加,也降低了橡胶的拉伸强度。若使用了错误尺寸的O形环,也可能会造成失效,导致O形环无法正常使用。

挑战者灾难

未来

若O形环材质使用导电炭黑或其他填充物,可以有类似导电橡胶的性质,例如防止电弧、防止静电火花、避免让橡胶成为电容器,在其两端整体积聚电荷。这些材料可能是掺杂炭黑和橡胶与金属填充助剂,降低火花产生的风险。它可以用在油管上。

标准

  • ISO 3601流体动力系统- O形环
  • ISO 3601-1:2008 内径,横截面,公差和指定代码
  • ISO 3601-2:2008 外壳尺寸为一般应用
  • ISO 3601-4:2008 抗挤压环(后备环)

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参考文献

  1. ^ O-ring Design, O-ring Design Guide, O-ring Seal Design -Mykin Inc. Mykin.com. [2011-03-25]. (原始内容存档于2011-06-07). 
  1. ^ 存档副本. [2015-11-20]. (原始内容存档于2015-10-19).