常用的流體密封件主要包括三大類，即O形圈、往復(fù)運(yùn)動(dòng)用唇形密封件和旋轉(zhuǎn)軸用唇形密封件（油封）。橡膠密封件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其應(yīng)用的密封機(jī)理密切相關(guān)。 O形圈及類O形圈密封件 O形圈是一種斷面呈圓形的圓環(huán)形密封件，在所有密封制品中是產(chǎn)量Z大，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度Z高，使用Z成熟的一類密封制品。 O形圈在流體密封中按其工作狀態(tài)可分為靜態(tài)密封和動(dòng)態(tài)密封。 從高分子角度看，橡膠O形圈材料的密封行為類似于黏度很高的流體，它具有把壓力傳遞到與之接觸的表面上的特性。當(dāng)O形圈裝在溝槽中使其斷面受到一定程度的壓縮（通常為8%-25%）時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)初始接觸應(yīng)力。在被密封流體（空氣、水、油等）的壓力極低或等于零的情況下，在高的流體壓力下，O形圈被壓向與壓力方向相反一側(cè)的溝槽角落，并產(chǎn)生堵塞流體泄露通道的應(yīng)力分布，起到密封作用。即在大的流體壓力下，密封的接觸壓力等于O形圈的初始接觸應(yīng)力與流體壓力產(chǎn)生的接觸應(yīng)力之和。接觸壓力總是稍大于液體的工作壓力，所以極大地提高了密封效果。 當(dāng)O形圈用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封時(shí)，其密封機(jī)理也是自密封作用。但由于O形圈處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，而且流體壓力是從O形圈兩面交替施加的，所以該過程極為復(fù)雜。通過活塞桿密封件的實(shí)驗(yàn)，基本認(rèn)識(shí)了往復(fù)運(yùn)動(dòng)O形圈密封和泄露的機(jī)理。如果將O形圈和軸的表面放大，其表面會(huì)是凹凸不平的，尤其是O形圈的接觸面則以其凸起處與軸接觸。當(dāng)軸開始向右運(yùn)動(dòng)，由于軸將與其黏著的液體帶入O形圈和軸之間的楔形狹窄區(qū)，這部分的液體壓力將大于工作流體壓力。如果這個(gè)壓力大于O形圈的接觸壓力，O形圈便會(huì)被頂起，液體就侵入到凹處，從而造成泄露。當(dāng)軸向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，因軸的運(yùn)動(dòng)方向與壓力方向相反，沿軸運(yùn)動(dòng)方向的泄露就減小，兩者之差就形成了往復(fù)運(yùn)動(dòng)中向外部的泄露。一般來說，液體黏度越大，軸速越大，這種滑動(dòng)效果也就越大，泄漏也就越嚴(yán)重。 O形圈在動(dòng)態(tài)密封中有兩個(gè)主要缺陷，即扭轉(zhuǎn)損傷和初始動(dòng)摩擦阻力很大。為克服這兩種缺陷產(chǎn)生了非圓斷面O形圈和復(fù)合結(jié)構(gòu)O形圈。例如：O形圈的主要代用品是方形或矩形密封圈，在靜態(tài)密封中很普遍。在動(dòng)態(tài)密封中和O形圈相比的優(yōu)點(diǎn)是，斷面能完全填入溝槽，因而在壓力交變時(shí)其機(jī)械位移很??；其抗扭轉(zhuǎn)破壞和擠出的能力由于其摩擦接觸面大，使其只適用于低速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不適合做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另外根據(jù)不同的使用需求，還有D形圈、三角形圈、菱形圈、X形圈、H形圈等等。 唇形密封件及防塵圈 唇形密封件是指受壓呈唇形并具有壓力強(qiáng)化密封作用的一類密封件或襯墊。其結(jié)構(gòu)形式很多，除標(biāo)準(zhǔn)的V形、U形、Y形、L形和J形外，還有由這些形狀演變而來的各種特殊形狀。在材料上主要是橡膠或夾布橡膠；聚四氟乙烯用于某些化學(xué)制造設(shè)備；金屬材料更是在上述材料都不能滿足要求的場合，如超高溫、超低溫及核輻射環(huán)境下使用。這類唇形密封件一般局限于往復(fù)運(yùn)動(dòng)使用，但其中有些類型也可用于靜態(tài)或旋轉(zhuǎn)密封。 唇形密封件在無外壓下先安裝在溝槽中，這時(shí)密封唇受活塞桿或缸壁的壓縮產(chǎn)生一個(gè)初始接觸壓力。在外壓作用下，唇形密封件的密封唇被壓向被密封表面，壓力通過襯墊傳遞到其接觸點(diǎn)上，唇緣接觸點(diǎn)的壓力始終大于流體壓力，于是防止了流體泄露。唇形密封件無論在高壓或低壓下都有很高的密封效率，而且對(duì)磨損有一定的補(bǔ)償作用，不會(huì)造成很快泄漏。 防塵圈是一類特殊的密封件，它在液壓和氣動(dòng)缸中不作為主要密封面而作為一種防塵裝置使用，用于去除往復(fù)活塞桿漏在缸體以外部分表面上所附著的塵土、灰砂、粉塵、雨水及冰霜等污物，以保證機(jī)械內(nèi)部的清潔。 防塵圈的斷面Z簡單的為矩形，其材料通常是毛氈、硬質(zhì)膠或其他半硬的彈性材料。使用時(shí)需要施加預(yù)負(fù)荷，防塵效果取決于預(yù)負(fù)荷的大小和防塵圈工作面的性質(zhì)。但是，隨著負(fù)荷的增加，雖然增加了擦拭作用，但同時(shí)也增大了摩擦和磨損。 油封 油封是旋轉(zhuǎn)軸密封件的Z重要的品種，又稱徑向唇形密封件。它的主要用途是通過撓性密封唇與軸或殼體接觸來防止軸承潤滑油的泄露，也可通過它防止外部塵土和泥水等外來物的侵入。 油封裝配使用時(shí)，其尖銳的密封刃口在徑向力的作用下與軸接觸會(huì)發(fā)生輕微的變形，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)變形部分迅速被磨損成一定寬度的平口（這一過程稱為油封的磨合，在很短時(shí)間內(nèi)即告完成），通過這一平口即可將油膜控制在邊界潤滑狀態(tài)（厚度約0.0025mm），從而防止了油的泄漏。 油封唇部材料的性能對(duì)油封的工作性能有極其重要的影響。它決定著油封的工作溫度范圍、摩擦、磨損性能、耐介質(zhì)性能和密封性能等。所以，作為油封唇部材料的橡膠材料，除應(yīng)滿足適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度，耐高低溫、耐工作介質(zhì)等一般要求外，還必須具有良好的撓性以使其在軸運(yùn)行時(shí)對(duì)軸有良好的跟隨性和對(duì)軸的不規(guī)則性、偏心和震動(dòng)有良好的補(bǔ)償能力。同時(shí)具有高度撓性的密封唇對(duì)被密封的軸所需徑向力也小，因而能減小摩擦力和摩擦生熱。 流體動(dòng)力學(xué)油封的特點(diǎn)是在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)同時(shí)具有流體動(dòng)力效應(yīng)，即能用粘滯剪切力抵抗泄漏流動(dòng)力，把泄漏的油向油腔方向回送?；赜图羟辛蚧赜屯屏Φ漠a(chǎn)生是靠油封的空氣側(cè)唇面附加的凸起或凹下的花紋，如斜條紋、圓形或半圓形花紋、波形紋等。這些花紋在唇口均布并于唇口相切，于是唇與軸表面接觸時(shí)不僅形成一個(gè)平滑的接觸帶，而且還產(chǎn)生與軸接觸帶呈一定角度的接觸分枝區(qū)。當(dāng)軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些花紋便像螺桿泵一樣把通過刃口漏到空氣側(cè)的油泵送回油腔，從而避免了油從密封部位泄漏到外部。