O型圈設(shè)計(jì)、使用不當(dāng)會(huì)加速它的損壞,喪失密封性能。實(shí)驗(yàn)表明,如密封裝置各部分設(shè)計(jì)合理,單純地提高壓力,并不會(huì)造成O型圈的破壞。在高壓、高溫的工作條件下,O型圈破壞的主要原因是O型圈材料的變形和O型圈被擠入密封間隙而引起的間隙咬傷一級(jí)O型圈在運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。
1、變形
由于O型圈密封圈用的合成橡膠材料是屬于粘彈性材料,所以初期設(shè)定的壓緊量和回彈堵塞能力經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的使用,會(huì)產(chǎn)生變形而逐漸喪失,終發(fā)生泄漏。變形和彈力消失是O型圈失去密封性能的主要原因,以下是造成變形的主要原因。
1).壓縮率和拉伸量與變形的關(guān)系
制作O型圈所用的各種配方的橡膠,在壓縮狀態(tài)下都會(huì)產(chǎn)生壓縮應(yīng)力松弛現(xiàn)象,此時(shí),壓縮應(yīng)力隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而減小。使用時(shí)間越長(zhǎng)、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應(yīng)力松弛而產(chǎn)生的應(yīng)力下降就越大,以致O型圈彈性不足,失去密封能力。因此,在允許的使用條件下,設(shè)法降低壓縮率是可取的。增加O型圈的截面尺寸是降低壓縮率簡(jiǎn)單的方法,不過這會(huì)帶來結(jié)構(gòu)尺寸的增加。
應(yīng)該注意,人們?cè)谟?jì)算壓縮率時(shí),往往忽略了O型圈在裝配時(shí)受拉伸而引起的截面高度的減小。O型圈截面面積的變化是與其周長(zhǎng)的變化成反比的。同時(shí),由于拉力的作用,O型圈的截面形狀也會(huì)發(fā)生變化,就表現(xiàn)為其高度的減小。此外,在表面張力作用下,O型圈的外表面變得更平了,即截面高度略有減小。這也是O型密封圈壓縮應(yīng)力松弛的一種表現(xiàn)。