O型圈广泛应用于各种密封和连接场合，O型圈有良好的密封性能，既可用于静密封，也可用于动密封中；不仅可单独使用，而且是许多组合式密封装置中的基本组成部分。O型圈的设计和尺寸选取对确保密封性能至关重要。

ISO 3601标准是国际上关于O型圈的规格和测试方法的重要标准，涵盖了O型圈的尺寸、材料和性能等方面。

O型圈的尺寸设计关键是确定截面直径和压缩率的计算和选取，以下展开介绍。

1. 确定截面直径

1.1 标准尺寸

• ISO 3601规定了一系列标准O型圈的尺寸，包括内径和截面直径。标准的截面直径范围通常在1.0mm到20.0mm之间，以满足不同应用的需求。

1.2 截面直径选择

• 推荐值：标准中提供了不同内径对应的推荐截面直径。例如，较小的内径通常配合较小的截面直径，而较大的内径则可能需要更大的截面直径。
• 公差范围：标准还规定了截面直径的公差范围，以确保O型圈在生产过程中保持一致性和可重复性。

1.3 考虑工作条件

在选择截面直径时，标准建议考虑O型圈的工作条件，例如：

• 工作压力：高压应用通常需要较大的截面直径，以增强密封性能。
• 温度和介质：在极端温度或特殊化学介质中，适当的截面直径选择可以提高O型圈的耐久性和性能。

2. 压缩率

O型密封圈是典型的挤压型密封。O型圈截面直径的压缩率和拉伸量是密封设计的主要内容，对密封性能和使用寿命有重要意义。O型密封圈有良好的密封效果很大程度上取决于O型圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。

2.1 压缩率计算

压缩率W通常用下式表示：

W=（d0-h）/d0 ×100%

式中d0—–O型圈在自由状态下的截面直径(mm);

h——O型圈槽底与被密封表面的距离（沟槽深度），即O型圈压缩后的截面高度(mm)

压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑就会增大滑动摩擦力和永久形。而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和O形圈误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。因此，在选择O形圈的压缩率时，要权衡各方面的因素。一般静密封压缩率大于动密封，但其极值应小于25%，否则压缩应力明显松弛，将产生过大的永久变形，在高温工况中尤为严重。

O型密封圈压缩率W的选择应考虑使用条件，静密封或动密封；静密封又可分为径向密封与轴向密封；径向密封（或称圆柱静密封）的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封（或称平面静密封）的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压和受外压两种情况，内压增加的拉伸，外压降低O形圈的初始拉伸。上述不同形式的静密封，密封介质对O形圈的作用方向是不同的，所以预压力设计也不同。对于动密封则要区分是往复运动密封还是旋转运动密封。

2.2 静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=10%～15%；平面静密封装置取W=15%～30%。

2.3 对于动密封而言，可以分为三种情况；往复运动一般取W=10%～15%。旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%-5%，外径的压缩率W=3%-8%。低摩擦运动用O型圈，为了减少摩擦阻力，一般均选取较小的压缩率，即W=5%-8%，此外，还要考虑到介质和温度引起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外，允许的最大膨胀率为15%，超过这一范围说明材料选用不合适，应改用其他材料的O形圈，或对给定的压缩变形率予以修正。

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