O形圈密封是典型的挤压型密封。O形圈截面直径的压缩率和拉伸是密封设计的主要内容，对密封性能和使用寿命有重要意义。O形圈一般安装在密封沟槽 内起密封作用。O形密封圈良好的密封效果很大程度上取决于O形圈尺寸与沟槽尺寸的正确匹配，形成合理的密封圈压缩量与拉伸量。密封装置设计加工时，若使O形圈压缩量过小，就会引|起泄漏；压缩量过大则会导致O形密封圈橡胶应力松弛而引|起泄漏。同样，O形圈工作中拉伸过度，也会加速老化而引|起泄漏。世界各国的标准对此都有较严格的规定。

O形圈密封的设计原则

1)压缩率

压缩率W通常用下式表示： 

W= (do-h)/do%

式中do——O形圈在自 由状态下的截面直径( mm )

h—— O形圈槽底与被密封表面的距离，即O形圈压缩后的截面高度( mm )。

在选取O形圈的压缩率时，应从如下三个方面考虑：

a.要有足够的密封接触面积；

b.摩擦力尽量小；

c尽量避免变形。

从以上这些因素不难发现，它们相互之间存在着矛盾。压缩率大就可获得大的接触压力，但是过大的压缩率无疑会增：大滑动摩擦力和变形。而压缩率过小则可能由于密封沟槽的同轴度误差和O形圈误差不符合要求，消失部分压缩量而引起泄漏。因此，在选择O形圈的压缩率时，要权衡个方面的因素。一般静密封压缩率大于动密封 ，但其极值应小于30%(和橡胶材料有关)，否则压缩应力明显松弛，将产生过大的变形，在高温工况中尤为严重。

O形圈密封压缩率W的选择应考虑使用条件，静密封或动密封；静密封又可分为径向密封与轴向密封；径向密封(或称圆柱静密封)的泄漏间隙是径向间隙，轴向密封(或称平面静密封)的泄漏间隙是轴向间隙。轴向密封根据压力介质作用于O形圈的内径还是外径又分受内压和外压两种情况，内压增加的拉伸，外压降低O形圈的初始拉伸。. 上述不同形式的静密封，密封介质对O形圈的作用力方向是不同的，所以预压力设计也不同。对于动密封则要区分是往复运动还是旋转运动密封。

1、静密封：圆柱静密封装置和往复运动式密封装置一样，一般取W=10% ~15% ；平面密封装

置取W=15%~ 30%。

2、对于动密封而言，可以分为三种情况：

a、往复运动密封一般取W= 10% ~ 15%。

b、旋转运动密封在选取压缩率时必须要考虑焦耳热效应，一般来说，旋转运动用O形圈的内径要比轴径大3%~ 5% ，外径的压缩率W=3% ~ 8%。

C.低摩擦运动用O形圈，为了“减小摩擦阻力， -般均选取较小的压缩率，即W= 5%~8%。此外，还要考虑到}质和温度弓|起的橡胶材料膨胀。通常在给定的压缩变形之外，允许的最大膨胀率为15% ，超过这一范围说明材料选用不合适 ，应改用其他材料的O形圈，或对给定的压缩变形率予以修正。压缩变形的具体数值，一般情况下 ，各国都根据自己的使用经验制订出标准或给出推荐值。

2)拉伸量

O形圈在装入密封沟槽后，一般都有一定的拉伸量。 与压缩率不一样，拉伸量的大小对O形圈的密封性能和使用寿命也有很大的影响。拉伸量大不但会导致O形圈安装困难，同时也会因截面直径do发生变化而使压缩率降低，以致引起泄漏。拉伸量a可用下式表示：

a=(d+do)/( d1+ do)

式中

d——轴径( mm) ；

d1——O形圈的内径 ( mm) ；

do——O形圈的截面直径 ( mm )。

3 )接触宽度

O形圈装入密封沟槽后，其横截面产生压缩变形。 变形后的宽度及其与轴的接触宽度都和O形圈的密封性能和使用寿命有关，其值过小会使密封性受到影响；过大则增加摩擦，产生摩擦热，影响O形圈的寿命。

O形圈变形后的宽度BO ( mm )与O形圈的压缩率W和截面直径dO有关，可用下式计算

BO={1/(1-W)-0.6W}dO ( W取10%~ 40% )

O形圈与轴的接触面宽度b ( mm )也取决于W和dO ：

b=( 4W2+ 0.34W+ 0.31)dO ( W取10%~ 40%)

对摩擦力限制较高的O形圈密封，如气动密封、液压伺服控制元件密封，可据此估算摩擦力。