创建功能o形环密封的关键之一涉及到o形环体积和凹槽体积的评估。实验分析和经验表明,弹性体o形环必须始终小于它们所适合的沟槽。当o形环的体积接近坡口体积时,受力增大,剪切破坏明显。为了使力最小化,o形环不应该大于槽的85%。
几个o形环沟槽建议是可用的。SAE航空航天推荐实践(ARP) 1231 -压盖设计,弹性o形环密封,一般考虑。这一规格和其他参考一般建议o形环体积与槽体体积的比例约为65%。这意味着o型圈只能填满65%的槽。虽然65%的填料可能过于保守,但这确实意味着在几乎所有情况下,沟槽都会比o形环大。
图1显示了一个AS568C-010 o形环,它被压缩在一个用于SAE ARP-1233的槽中;动态径向密封的压盖设计。注意,o形环比槽小得多。图2显示了比建议宽度更窄的凹槽。这种结构的o形环约占沟槽的90%。实验数据表明,随着o形环填满更多的沟槽,并开始接触槽的四面,驱动密封所需的力增加。当o形环体积接近沟槽体积时,插入时o形环开始剪切,如图4所示。使用活塞-内径夹具对这一现象进行了评估,如图5所示。这个夹具被放置在一个通用的测试机上,以测量与各种沟槽填充百分数相关的插入和驱动力。