O型密封圈的密封溝槽設(shè)計(jì)包括確定溝槽的形狀、尺寸、精度和表面粗糙等，對(duì)動(dòng)密封，還有確定相對(duì)運(yùn)動(dòng)間隙。

溝槽設(shè)計(jì)原則是：加工容易，尺寸合理，精度容易保證，裝拆較為方便。

1.溝槽形狀

矩形溝槽是液壓氣動(dòng)用O型密封圈使用最多的溝槽形狀。這種溝槽的優(yōu)點(diǎn)是加工容易，便于保證O型密封圈具有必要的壓縮量。除矩形溝槽外，還有V形、半圓形、燕尾形和三角形等型式的溝槽。

三角形溝槽截面形狀是以M為直角邊的等邊直角三角形。截面積大約為O型密封圈截面面積的1.05~1.10倍。三角形溝槽式密封裝置在英國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家均有應(yīng)用。設(shè)計(jì)的原則是O型密封圈內(nèi)徑的公稱尺寸相等。

密封溝槽即可開(kāi)在軸上，也可開(kāi)在孔上；軸向密封則溝槽開(kāi)在平面上。

2.槽寬的設(shè)計(jì)

密封溝槽的尺寸參數(shù)取決于O型密封圈的尺寸參數(shù)。

溝槽尺寸可按體積計(jì)算，通常要求矩形溝槽的尺寸比O型密封圈的體積大15%左右。這是因?yàn)椋?/p>

a.O型密封圈裝入溝槽后，承受3%~30%的壓縮，而橡膠材料本身是不可壓縮的，所以應(yīng)有容納O型密封圈變形部分的空間。

b.處于油液中的O型密封圈，除了存在由于油液的浸泡而可能引起的橡膠材料的膨脹外，還有可能存在隨著液體工作溫度的增高，而引起橡膠材料的膨脹現(xiàn)象。所以溝槽必須留有一定的余量。

c.在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，能適應(yīng)O型密封圈可能產(chǎn)生的輕微的滾動(dòng)現(xiàn)象。一般認(rèn)為，裝配后的O型密封圈與槽壁之間留有適當(dāng)?shù)拈g隙是必要的。但是這個(gè)間隙不能過(guò)大，否則在交變壓力的作用下就會(huì)變成有害的“游隙”，而增加O型密封圈的磨損。

槽不宜太窄，如果O型密封圈截面填滿了槽的截面，那么運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦阻力將會(huì)特別大，O型密封圈無(wú)法滾動(dòng)，同時(shí)引起嚴(yán)重的磨損。槽也不宜過(guò)寬，因?yàn)椴圻^(guò)寬時(shí)O型密封圈的游動(dòng)范圍很大，也容易磨損。特別是靜密封時(shí)，如果工作壓力是脈動(dòng)的，那么靜密封就不會(huì)靜，它將在不適宜的寬槽內(nèi)以同樣的脈動(dòng)頻率游動(dòng)，出現(xiàn)異常磨損，使O型密封圈很快失效。

O型密封圈的截面面積至少應(yīng)占矩形槽截面面積的85%，槽寬必須大于O型密封圈壓縮變形后的最大直徑。在許多場(chǎng)合下保證取槽寬為O型密封圈截面直徑的1.1~1.5倍。當(dāng)內(nèi)壓很高時(shí)，就必須使用擋圈，這時(shí)槽寬也應(yīng)相應(yīng)加大。

工作方式不同，徑向密封或軸向密封，動(dòng)密封或靜密封，液壓密封或氣動(dòng)密封，密封溝槽尺寸不同。我國(guó)O型密封圈密封圈與密封溝槽尺寸系列根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3452.3—1988），也可根據(jù)對(duì)根據(jù)對(duì)密封圈壓縮量與拉伸量的要求計(jì)算設(shè)計(jì)溝槽尺寸。

3.槽深的設(shè)計(jì)

溝槽的深度主要取決于O型密封圈所要求的壓縮率，溝槽的深度加上間隙，至少必須小于自由狀態(tài)下的O型密封圈截面直徑，以保證密封所需的O型密封圈壓縮的變形量。

O型密封圈壓縮變形量由O型密封圈內(nèi)徑處的壓縮變形量δ’ 和外徑處的壓縮變形量δ’’ 組成，即 δ=δ’+δ’’。

當(dāng)δ’=δ’’時(shí)，O型密封圈的截面中心與槽的截面中心重合，兩中心圓的圓周相等，說(shuō)明O型密封圈安裝時(shí)未受到拉伸。

如果δ’>δ’’，則O型密封圈截面中心圓的周長(zhǎng)小于槽中心圓的周長(zhǎng)，說(shuō)明O型密封圈以拉伸狀態(tài)裝在槽內(nèi)。

若δ’<δ’’，則O型密封圈截面中心圓的周長(zhǎng)大于槽的截面中心圓周長(zhǎng)，此時(shí)，O型密封圈受周向壓縮，拆卸時(shí)，O型密封圈會(huì)出現(xiàn)彈跳現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)槽深時(shí)，應(yīng)首先確定O型密封圈的使用方式，然后再去選定合理的壓縮變形率。

4.槽口及槽底圓角的設(shè)計(jì)

溝槽的外邊口處的圓角是為了防止O型密封圈裝配時(shí)刮傷而設(shè)計(jì)的。它一般采用較小的圓角半徑，即r=0.1~0.2mm。這樣可以避免該處形成鋒利的刃口，O型密封圈也不敢發(fā)生間隙擠出，并能使擋圈安放穩(wěn)定。

溝槽槽底的圓角主要是為了避免該處產(chǎn)生應(yīng)力集中設(shè)計(jì)的。圓角半徑的取值，動(dòng)密封溝槽可取R=0.3~1mm，靜密封溝槽可取其O型密封圈截面直徑的一半，即R=d/2。

5.間隙

往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞與缸壁之間必須有間隙，其大小與介質(zhì)工作壓力和O型密封圈材料的硬度有關(guān)。間隙太小，制造、加工困難；間隙太大，O型密封圈會(huì)被擠入間隙而損壞。一般內(nèi)壓越大，間隙越?。籓型密封圈材料硬度越大，間隙可放大。當(dāng)間隙值在曲線的左下方時(shí)，將不發(fā)生間隙咬傷即“擠出”現(xiàn)象。

間隙的給定數(shù)值與零件的制造精度有很大關(guān)系。

6.槽壁粗糙度

密封溝槽的表面粗糙度，直接影響著O型密封圈的密封性和溝槽的工藝性。靜密封用O型密封圈工作過(guò)程中不運(yùn)動(dòng)，所以槽壁的粗糙度用Ra=6.3~3.2μm，對(duì)于往復(fù)運(yùn)動(dòng)用O型密封圈，因常在槽內(nèi)滾動(dòng)，槽壁與槽底的粗糙程度應(yīng)到低一些，要求在Ra=1.60μm以下。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用的O型密封圈一般在溝槽內(nèi)是靜止的，要求軸的粗糙度Ra=0.40μm或者拋光。