【O型環】作用原理
O型環應用與用途
O型環（O-Ring）的應用大致可分為：運動用、平面固定用及圓筒固定用。
- 平面固定用： 必須注意由凸緣面所承受之壓力的產生，進而引起壓扁邊的減少和考量螺栓的伸長等情形。因其為與徑方向成直角壓縮，故平面固定法需比運動用及圓筒固定用留下更多壓扁邊。
- 圓筒固定用： 則留下與一般運動用O型環同樣大的壓扁邊.
O型環既可以作為密封元件，又可以用於液壓滑動密封和防塵圈的施力元件，因此廣泛應用於航太、汽車工業和通用工業等要求品質保證的專業領域中。
靜態密封與動態密封應用
- 靜態密封應用（占據主導地位）：
- 徑向靜態密封：如軸套、密封蓋、管道、油缸等密封。
- 軸向靜態密封：如法蘭、平板和端蓋等密封。
- 動態密封應用（推薦用於中等負荷工況）：
- 低負載工況下，往返運動的活塞、活塞杆和柱塞等密封。
- 在軸、心軸和旋轉動力輸入軸上作低速旋轉和螺旋運動時密封。
O型環密封作用原理
O型環是一種雙向密封元件。當系統壓力作用於O型環所產生的力，就是其總的密封力；該密封力會隨著系統壓力的升高而增大。
在壓力作用下，O型環的形狀和具有高表面張力的液體相仿，壓力朝各個方向等值傳遞。當安裝時，O型環在徑向或軸向的初始壓縮量，決定了其初始密封能力。
O型環密封四步驟：
- O型環安裝至溝槽中
- O型環壓縮（確定擠壓）
- 橡膠的反彈力（表面壓力）作用產生
- 氣體/液體的密封效果
不同槽形的密封原理與耐壓極限
O形密封圈的裝置，隨著不同的壓力會產生不同的形變。當低壓時，O型環本身的彈性會形成自封情形。然而當流體壓力逐漸升高，O型環可能會被擠出於槽外而導致損壞洩漏。因此，併用輔助環（背托環/Backup Ring）能有效保護O型環並提高其耐壓性。
三種壓力狀態下的密封作用分析：
- 無壓力狀態： 將O型環留壓扁邊於槽中，加壓過程中，依靠O型環的質料彈性達成初始密封。
- 中壓狀態（約 105 kg/cm² / 1500 psi）： 隨著壓力增加形變越劇烈，O型環移動至一側並堵塞蓋槽間隙，形狀轉化為 D 形以達成密封。
- 高壓狀態（超過 210 kg/cm² / 3000 psi）： 當壓力過高時，O型環會被擠壓進間隙中，影響其效率與功能，形成破壞並產生洩漏。此時必須使用具保護功能的背托環（Backup Ring）防止損壞。
