O型圈不同材质优缺点及其使用范围
发布时间：2021-09-17 09:07:41 发布人：泵
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O型密封圈，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。
（1）材料品种多
可以根据不同的流体进行选择：有丁腈橡胶(NBR)、氟橡胶(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)、天然橡胶(NR)等
（2）成本低廉
（3）动摩擦阻力比较小
3、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，仅限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广泛的一种密封件。
4、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：
（1）适合多种密封形式：静态密封、动态密封。
（2）适合各种用途材料，尺寸和沟槽都已标准化，互换性强。
（3）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)。
（4）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。
（5）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 )。
（6）设计简单，结构小巧，装拆方便
二、O型圈的表示方法
1、GB/T342.1的表示方法
内径d1×线径d2 。
执行国标 GB3452.1
比如：O形圈 20*2.4，Ⅱ-2 GB1235-XX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，XX代表的是标准公布年代。
2、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
3、材料采用HG/T2579-2008的方法。
4、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。
三、O型圈材质分类对照及优缺点：
1、天然橡胶 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、胶管、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、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极佳。
（1）优点：
• 具良好抗候性及抗臭氧性。
• 具极佳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。
（2）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。
3、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型圈常用之橡胶之一。
（1）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。
（2）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。可说是目前用途广、成本低的橡胶密封件。
4、丁苯胶 SBR
(Styrene Butadiene Copolyme) 丁二烯与苯乙烯之共聚合物，与天然胶比较，质量均匀，异物少，但机械强度则较弱，可与天然胶掺合使用。
（1）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。
（2）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。
5、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℃。
（1）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。
（2）缺点：
• 不建议与石油溶剂，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。
6、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℃。
（1）优点：
• 较丁睛胶拥有较佳的抗磨性。
• 具极佳的抗蚀、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。
（2）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。
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