1. 為什么填充率不能過高？

橡膠作為彈性體，其泊松比接近0.5，是一種近似不可壓縮的彈性體，它的變形是形狀改變，而不是體積縮小。之所以要留出一定的空間，主要是考慮到其在受熱時會發(fā)生熱膨脹，如果接觸化學(xué)介質(zhì)時還會發(fā)生溶脹。

橡膠的線性熱膨脹系數(shù)通常是鋼、鋁等金屬的 10 到 20 倍。當(dāng)應(yīng)用的場合溫度比較高時，金屬溝槽的容積變化不大，但O型圈的體積會顯著增大，預(yù)留空間不夠時槽就會被填滿。

O型圈如果長期浸泡在液壓油、燃油、化學(xué)溶劑或水基介質(zhì)中，多多少少會吸收介質(zhì)分子從而產(chǎn)生體積溶脹。一般工業(yè)選型允許橡膠有 5% ~ 15% 的耐油溶脹率，所以也必須預(yù)留一定的空間，以防止溶脹導(dǎo)致橡膠在間隙處發(fā)生剪切、撕裂或直接被擠出。

2. O型圈的變形與公差考量

計算填充率或O型圈的壓縮率時，不能僅僅考慮名義尺寸。

比如，很多時候O型圈是被拉緊安裝在軸上的，根據(jù)不變量原理，當(dāng)內(nèi)徑拉伸時它的截面直徑會變細。一般情況下，O型圈內(nèi)徑每拉伸1%，線徑就會變細約0.5%。因此，我們最好用拉伸變細后的“實際線徑”來進行溝槽深度設(shè)計，否則有可能會因?qū)嶋H壓縮量偏小而導(dǎo)致漏油。

前面提到的溫度變化，比如高溫和低溫使得O型圈體積發(fā)生變化，也需要考慮。

另外，橡膠圈有公差，金屬溝槽加工也有公差，這些在設(shè)計選用時也要進行考慮，以保證在極端公差組合下，壓縮率和填充率仍滿足要求。

3. 壓力大時，增大壓縮量還是提高硬度？

當(dāng)O型圈所處密封系統(tǒng)壓力較高時，你的第一反應(yīng)是不是要加大O型圈的壓縮量？其實這樣做可能起不到效果，反而可能會因壓縮量過大而加速橡膠老化裂解。其實真正應(yīng)該考慮的采用硬度較高的O型圈材料。

不像壓力較小時O型圈依靠自身的彈性變形填滿溝槽，就可以擋住介質(zhì)。當(dāng)壓力很高時，O型圈會被推向低壓側(cè)，被硬生生擠進那個微小的金屬配合間隙中去，造成O型圈邊緣剪斷、咬碎。

所以高壓下可以保持正常的壓縮量，但將O型圈硬度提高，比如從普通的 70 Shore A 提高到 90 Shore A，或者在低壓側(cè)加裝擋圈，以防止橡膠被高壓擠入間隙。當(dāng)然，如果加工精度允許，高壓下也應(yīng)盡可能縮小金屬間的間隙來避免問題發(fā)生。

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