O型圈設計、使用不當會加速它的損壞,喪失密封性能。實驗表明,如密封裝置各部分設計合理,單純地提高壓力,并不會造成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O型圈在運動時出現(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,所以初期設定的壓緊量和回彈堵塞能力經(jīng)長時間的使用,會產(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)下都會產(chǎn)生壓縮應力松弛現(xiàn)象,此時,壓縮應力隨著時間的增長而減小。使用時間越長、壓縮率和拉伸量越大,則由橡膠應力松弛而產(chǎn)生的應力下降就越大,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單的方法,不過這會帶來結構尺寸的增加。
應該注意,人們在計算壓縮率時,往往忽略了O型圈在裝配時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的變化成反比的。同時,由于拉力的作用,O型圈的截面形狀也會發(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型密封圈壓縮應力松弛的一種表現(xiàn)。