拉伸是什麼

當 O 型圈裝到桿、活塞或外溝槽上時，其內徑要套在比 O 型圈自由內徑更大的溝槽直徑上，O 型圈沿周向被拉伸以貼合。適度拉伸是有益的——它讓 O 型圈就位並保持預緊——但拉伸過大會使線徑變薄、減小壓縮率、縮短壽命。在計算器中這體現為周向應變。

拉伸率 % = (溝槽直徑 − 自由內徑) ÷ 自由內徑 × 100

為什麼小拉伸有益、大拉伸有害

幾個百分點的輕微拉伸能讓 O 型圈在裝配時牢固就位、提供穩定預緊。隨著拉伸增大，會出現兩個問題:

  • 線徑變薄。 橡膠近乎不可壓縮，拉伸內徑會把材料從截面拉出。拉伸很大的 O 型圈其有效線徑小於自由尺寸，直接減小你預期的壓縮率。
  • 回彈與配合變差。 高度拉伸的 O 型圈可能不均勻縮頸、更快產生永久變形，並對溝槽公差更敏感。

因為拉伸減小線徑、而壓縮率又依賴線徑，兩者相互關聯:過度拉伸會悄悄“偷走”壓縮率，把一個看似正確的設計變成漏點。

典型極限

對永久安裝的徑向密封，把安裝拉伸控制在約 5% 或以下。派克對徑向靜密封和動密封的理想區間是 0–5% 拉伸。裝配瞬間的拉伸——把 O 型圈越過更大的螺紋或臺肩再落入更小的溝槽——可短時高得多，但 O 型圈長期承受的安裝拉伸應保持在個位數低段。

情形 指南
安裝後的徑向密封(最終狀態) 0–5% 內徑拉伸
越過螺紋/臺肩的臨時裝配 可短時更高；非穩態值
端面密封 設計上通常幾乎無內徑拉伸

線徑減小

線徑隨拉伸的減小不是線性的，好的設計工具會應用“拉伸-線徑”修正，而非簡單比例。實用要點:一旦拉伸超過幾個百分點，必須用安裝後的線徑重算壓縮率，而不是自由線徑，否則會高估密封。

負拉伸與堆疊

桿(內溝槽)密封面臨相反風險。如果 O 型圈自由內徑大於所處溝槽，內徑會被壓縮而非拉伸，O 型圈可能堆疊或螺旋扭轉，長行程動密封尤其明顯。讓 O 型圈自由內徑匹配溝槽——輕微拉伸、絕不壓縮——可避免此問題。

用計算器核對

徑向靜密封、徑向動密封和 Boss 密封計算器會在名義、最小、最大三種狀態下，把周向應變(拉伸)與壓縮率、填充率一併報告，並在拉伸越出理想區間時提示。由於拉伸與壓縮率相互作用，同時求解才是讓兩者都在範圍內的可靠辦法。

常見問題

為了安裝能把 O 型圈拉伸多少？ 裝配瞬間可把 O 型圈套過遠大於其內徑的直徑。但它長期承受的安裝拉伸，徑向密封應保持在約 5% 或以下。

拉伸 O 型圈會減小壓縮率嗎？ 會。拉伸內徑使線徑變薄，安裝後線徑小於自由尺寸，實際壓縮率低於按自由尺寸計算的結果。

計算器裡的周向應變是什麼？ 就是以百分比表示的安裝後內徑拉伸——與拉伸同義——對照 0–5% 理想區間核對。