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O形密封圈是一種擠壓型密封，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發生彈性變形，在密封接觸面上造成接觸壓力，接觸壓力大于被密封介質的內壓，則不發生泄漏，反之則發生泄漏。在用于靜密封和動密封時，密封接觸面接觸壓力產生原因和計算方法不盡相同，需分別說明。
1、用于靜密封時的密封原理
在靜密封中以O形圈應用為廣泛。如果設計、使用正確，O形密封圈在靜密封中可以實現無泄漏的絕對密封。
O形密封圈裝入密封槽后，其截面承受接觸壓縮應力而產生彈性變形。
對接觸面產生一定的初始接觸壓力Po。即使沒有介質壓力或者壓力很小，O形密封圈靠自身的彈性力作用而也能實現密封;當容腔內充入有壓力的介質后，在介質壓力的作用下，O形密封圈發生位移，移向低壓側，同時其彈性變形進一步加大，填充和封閉間隙δ。此時，坐用于密封副偶合面的接觸壓力上升為Pm:
Pm=Po+Pp
式中Pp——經O形圈傳給接觸面的接觸壓力(0.1MPa)
Pp=K*P
K——壓力傳遞系數，對于橡膠制O形密封圈K=1;
P——被密封液體的壓力(0.1MPa)。
從而大大增加了密封效果。由于一般K≥1，所以Pm>P。由此可見，只要O形密封圈存在初始壓力，就能實現無泄漏的絕對密封。這種靠介質本身壓力來改變O形密封圈接觸狀態，使之實現密封的性質，稱為自封作用。
理論上，壓縮變形即使為零，在油壓力下也能密封，但實際上O形密封圈安裝時可能會有偏心。所以，O形圈裝入密封溝槽后，其斷面一般受到7%—30%的壓縮變形。靜密封取較大的壓縮率值，動密封取較小的壓縮率值。這是因為合成橡膠在低溫下要壓縮，所以靜密封O形圈的預壓縮量應考慮補償它的低溫收縮量。
2、用于往復運動密封時的密封原理
在液壓轉動、氣動元件與系統中，往復動密封是一種常見的密封要求。動力缸活塞與缸體、活塞干預缸蓋以及各類滑閥上都用到往復運動密封。縫隙由圓柱桿與圓柱孔形成，桿在圓柱孔內軸向運動。密封作用限制流體的軸向泄漏。
用作往復運動密封時，O形圈的預密封效果和自密封作用與靜密封一樣，并且由于O形圈自身的彈力，而具有磨損后自動補償的能力。但由于液體介質密封時，由于桿運動速度、液體的壓力、粘度的作用，情況比靜密封復雜。
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