在-50~-60℃条件下，不耐低温的橡胶材料将完全失去初始应力;即使是耐低温橡胶材料，此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。这是因为o形环的初始压缩量取决于线性膨胀系数。

   o形圈的设计和使用不当会加速其损坏，使其失去密封性能。实验表明，如果密封圈装置各部分设计合理，简单地增加压力不会对o形圈造成损坏。在高压、高温的工作条件下，o形圈损坏的主要原因是o形圈材料的永久变形和o形圈被挤进密封间隙引起的间隙咬伤。第一级o形环在运动过程中扭曲。。

    1. 永久变形

由于用于o形圈密封的合成橡胶材料是一种粘弹性材料，其初始压缩量和回弹堵塞能力在长期使用后将永久变形并逐渐丧失，最终发生泄漏。永久变形和弹性损失是o形圈失去密封性能的主要原因。以下是永久变形的主要原因。

1)压缩率与拉伸和永久变形的关系

生产o形圈用的各种公式的橡胶在压缩时会产生压缩应力松弛。此时，压应力随时间减小。使用时间越长，压缩率越大，拉伸量越大，橡胶应力松弛造成应力下降越大，导致o形圈弹性不足，丧失密封能力。因此，建议在允许的使用条件下尽量降低压缩比。增加o形圈的截面尺寸是降低压缩率最简单的方法，但这将增加结构的尺寸。

需要注意的是，在计算压缩比时，人们往往忽略了装配过程中o形环张力引起的截面高度下降。o形环截面积的变化与其周长的变化成反比。同时，由于拉力的作用，o形圈的截面形状也会发生变化，表现为其高度的降低。此外，在表面张力的作用下，o形环的外表面变平，即截面高度略有降低。这也是o形环压缩应力松弛的表现

o形圈的截面变形程度也取决于o形圈材料的硬度。在拉伸量相同的情况下，硬度较高的o形圈也会使截面高度更低。从这个角度来看，应根据使用条件尽量选用硬度较低的材料。在液体压力和张力的作用下，橡胶材料的o形圈会逐渐发生塑性变形，其截面高度也会相应降低，导致密封能力的丧失。

   2)温度与o形环弛豫过程的关系

工作温度是影响o形圈永久变形的另一个重要因素。高温会加速橡胶材料的老化。工作温度越高，o形圈的压缩集越大。当永久变形大于40%时，o形圈失去密封能力，产生泄漏。o形圈橡胶材料中由于压缩变形而形成的初始应力值随着o形圈的松弛和温度的下降而逐渐减小消失。对于在零度以下工作的o形环，由于温度急剧下降，初始压缩可能会减少或完全消失。在-50~-60℃条件下，不耐低温的橡胶材料将完全失去初始应力;即使是耐低温橡胶材料，此时的初始应力也不会大于20℃时初始应力的25%。这是因为o形环的初始压缩量取决于线性膨胀系数。因此，在选择初始压缩量时，必须保证由于松弛过程和温度下降，应力下降后仍有足够的密封能力。对于在零度以下工作的o形圈，应特别注意橡胶材料的恢复指数和变形指数。综上所述，设计时应尽量保证o形圈具有合适的工作温度，或选用耐高低温的o形圈材料以延长使用寿命。

   3)介质工作压力和永久变形

工作介质的压力是造成o形圈永久变形的主要因素。现代液压设备的工作压力日益增大。长期高压会导致o形圈永久变形。因此，在设计时应根据工作压力选择合适的耐压橡胶材料。工作压力越高，所使用材料的硬度和耐高压性应越高。为了提高o形环材料的耐压性能，增加材料的弹性(特别是增加材料在低温下的弹性)，减少材料的压缩集，一般需要改进材料配方，添加增塑剂。然而,增塑剂的o形环,浸泡在工作中很长一段时间,工作介质的塑化剂会逐渐被吸收,导致o形环缩小体积,甚至可能导致o形环产生负面压缩(即有o形环之间的差距和密封表面的部分)。因此，在计算o形密封圈的压缩量和设计模具时应充分考虑这些收缩量。压下的o形圈应在工作介质中浸泡5-10个昼夜，仍保持必要的尺寸。o形环材料的压缩设定率与温度有关。当变形率大于等于40%时，会发生泄漏。因此，几种橡胶化合物的耐热极限为:丁腈橡胶在70℃，三元乙丙橡胶在100℃，氟橡胶在140℃。因此，各国对o形环的永久变形都有规定。表中列出了中国标准橡胶材料的o形圈在不同温度下的尺寸变化。对于相同材料的o形环，在相同的温度下，具有较大横截面直径的o形环具有较低的压缩定值率。石油行业的情况则有所不同。由于此时o形环没有与氧气接触，上述不良反应大大减少。另外，它通常会引起橡胶有一定的膨胀，所以温度引起的压缩定率会被抵消。因此，在油中的耐热性大大提高。以丁腈橡胶为例，其工作温度可达120℃以上。

  2. 间隙咬伤

密封件的几何精度差(包括圆度、椭圆度、圆柱度、同心度等)，零件之间不对准，高压下内径膨胀，会导致

 3.失真

扭转是指o形圈在周向发生扭转的现象，扭转现象一般发生在动密封状态下。

如果o形环正确组装和使用在合适的条件下,一般不容易卷或扭曲在往复运动,因为o形环和槽之间的接触面积大于摩擦滑动表面的接触面积,和o形环本身的电阻可以防止变形。摩擦的分布也倾向于使o形圈在其沟槽内保持静止，因为静摩擦大于滑动摩擦，且沟槽表面的粗糙度一般不如滑动面。

造成扭伤的原因有很多，其中最重要的是由于o形圈在一个周期内的摩擦而造成的活塞、活塞杆与气缸之间间隙不均匀、偏心度过大、o形圈横截面直径不均匀等。力是不均匀的，而且o形圈的某些部分过于摩擦和扭曲。一般来说，截面尺寸较小的o形环容易产生不均匀的摩擦。造成变形(这就是为什么运动用o形圈的横截面直径比固定用o形圈大的原因)。

另外，由于密封槽的同心度偏差、密封高度不均等、o形圈横截面直径不均匀等原因，o形圈的一部分可能被压缩过多，另一部分可能被压缩过小或不被压缩。当槽偏心时，即同轴偏差大于o形圈压缩时，密封将完全失效。密封槽同心度偏差大的另一个缺点是o形圈沿圆周被不均匀压缩。此外，由于o形圈的横截面直径不均匀、材料硬度、润滑油膜厚度等，以及密封轴的表面粗糙度，o形圈的一部分沿工作表面滑动，另一部分滚动。o型环的扭曲。运动用o形圈容易因扭曲而损坏，这是造成密封装置损坏和泄漏的重要原因。因此，提高密封槽的加工精度和减小偏心距是保证o形圈可靠密封和寿命的重要因素。

密封圈不应在扭曲状态下安装。如果在安装过程中发生扭曲，很快就会发生扭曲损坏。工作时，扭转现象会切断o形圈，造成大量漏油，切断的o形圈会与液压系统的其他部件混合，造成重大事故。

为防止o形圈扭曲损坏，在设计时应注意以下几点

1) o形圈安装槽的同心度应从易于加工和不变形两个方面考虑。

2) o形圈横截面尺寸应均匀，每次安装时应在密封部位涂上润滑油或润滑脂。有时也可使用浸渍润滑油的毡环式润滑装置。

3)增大o形圈的横截面直径。动密封用o形圈的截面直径一般应大于静密封用o形圈的截面直径;此外，对于大直径活塞，应避免使用o形圈作为密封。

4)低压下发生扭转破坏时，可采用密封圈保护挡圈。

5)降低缸筒、活塞杆的表面粗糙度。

6) o形密封圈采用低摩擦系数材料。

7) o形圈可更换为不易变形的密封圈。

4. 磨料磨损现象

密封的差距相对运动时,灰尘和沙子颗粒在工作环境中坚持活塞杆表面,和活塞杆的往复运动,他们进入汽缸油膜,并成为侵入密封胶圈的表面。磨料颗粒加速o形圈的磨损，使其失去密封性。为了防止这种情况发生，往复密封装置的延伸轴端部必须采用防尘装置

想了解更多信息可登录昆山恩福密封件官网，也可以拨打我们的技术热线0512-55215857，昆山恩福密封件致力于密封行业一站式解决方案。