溝槽要完成什麼

O 型圈溝槽（安裝腔）有兩項任務：把線徑壓縮到合適的量以形成密封接觸；同時留出足夠的自由體積，讓橡膠在被壓縮、以及隨溫度和介質溶脹時有地方膨脹。深度錯了，密封要麼洩漏要麼過應力；寬度錯了，溝槽要麼過填充（有損傷風險）要麼欠填充（浪費壓縮變形量）。矩形溝槽大多由三個數確定：深度、寬度和圓角。

槽深決定壓縮率

深度由線徑與目標壓縮率推出：

槽深 ≈ 線徑 × (1 − 目標壓縮率)

例如 3.53 mm 線徑按 20% 壓縮，安裝腔高度約為 3.53 × 0.80 ≈ 2.82 mm。實際起作用的「深度」是裝配後的安裝腔高度——槽底到配合密封面之間的徑向間隙——因此必須計入直徑方向的間隙和公差，而不僅是加工出的槽深。

設定深度的典型壓縮率目標為：

  • 徑向靜密封： 約 15–25%。
  • 往復動密封： 約 8–16%（更低，以限制摩擦與磨損）。
  • 端面（軸向）密封： 約線徑的 20–30%。

槽寬決定填充率

寬度由溝槽填充率決定——即 O 型圈體積與溝槽體積之比。O 型圈絕不能完全填滿溝槽，因為橡膠近乎不可壓縮，且會隨溫度和介質溶脹膨脹。過窄的溝槽可能液壓鎖死，或把 O 型圈擠向稜邊。

經驗法則是槽寬約為線徑的 1.3 至 1.5 倍，取值使填充率在整個公差鏈內落在 60–85% 區間。較寬的溝槽（靠近低填充限）適合高溶脹介質；較窄的溝槽適合穩定介質。由於深度和寬度通過壓縮率和填充率相互耦合，最好同時求解，而不是逐一確定。

圓角與稜邊

  • 槽底圓角較小（常為 0.1–0.4 mm），以避免尖銳應力集中並利於 O 型圈就位。
  • 槽口稜邊輕微倒鈍或倒圓，使 O 型圈在裝配時不被剪下或啃咬，動密封尤其重要。
  • 配合件導入倒角（通常 15–20°）防止 O 型圈在越過螺紋或埠安裝時被割傷。

徑向槽與端面槽

徑向溝槽在直徑上密封——缸孔內的活塞或殼體孔內的桿——因此關鍵尺寸是槽底直徑、配合（缸孔或桿）直徑以及由此產生的直徑間隙。端面（軸向）溝槽在兩個平面之間密封，關鍵尺寸是槽深、溝槽內外徑，以及壓力向內還是向外。壓力方向決定 O 型圈被壓向哪一側槽壁，從而影響應選的寬度。

表面粗糙度與擠出間隙

兩個次要參數完善設計。溝槽與密封面的表面粗糙度控制洩漏與磨損——動密封更光滑，靜密封面則保持受控的粗糙度。直徑擠出間隙——壓力下 O 型圈可能被擠入的間隙——必須小到 O 型圈不被擠出；更高壓力和更軟材料要求更小的間隙或加背托環。間隙與壓力的關係見擠出指南。

交給計算器求解

深度、寬度、壓縮率與填充率相互耦合，因此應把輸入的 O 型圈與溝槽尺寸放在一起，按名義、最小、最大三種狀態檢核。徑向靜密封、徑向動密封和端面密封計算器會依目前生效且標明來源的判據報告壓縮率與填充率，並把受判據約束的結果明確判為合格或不合格。判據不會在未說明的情況下以品牌推薦溝槽尺寸取代圖面輸入。

常見問題

O 型圈應該填滿整個溝槽嗎？ 不。要留 15–40% 的自由體積，讓不可壓縮的橡膠有變形與膨脹的空間。完全填滿的溝槽可能液壓鎖死並損壞 O 型圈。

O 型圈溝槽應該多深？ 深到能給出目標壓縮率——約為線徑 × (1 − 壓縮率)。典型靜密封裝配後的安裝腔高度約為線徑的 75–85%。

需要做圓角嗎？ 需要。小的槽底圓角避免應力集中，倒鈍的槽口稜邊在裝配時保護 O 型圈。標準溝槽表都會規定這些值。