橡膠O形密封圈因其結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，使用性能優(yōu)異、可靠，而被廣泛用于車輛、機(jī)械設(shè)備中，適于靜、動(dòng)態(tài)密封。橡膠密封件的設(shè)計(jì)涉及到固體力學(xué)、摩擦學(xué)、高分子材料科學(xué)、液體侵蝕以及機(jī)械制造工藝等多方面的理論知識(shí)，因而對(duì)橡膠密封件在安裝和使用中的變形及密封界面上接觸應(yīng)力的精確計(jì)算，在理論上存在較大的困難。

因此在設(shè)計(jì)與O形密封圈相配合使用的溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，目前主要采用經(jīng)驗(yàn)公式或數(shù)據(jù)，若選用不當(dāng)，不僅影響O形密封圈的使用性能，而且可能會(huì)造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。

但隨著計(jì)算機(jī)的性能的提高，數(shù)值計(jì)算方法、材料科學(xué)以及非線性有限元軟件的發(fā)展，使研究人員可處理橡膠密封件在安裝和使用中涉及的幾何非線性、物理非線性和接觸非線性問題，并取得一些研究成果，但這些研究僅考了O形密封圈在安裝和使用中的變形和應(yīng)力分布，而沒有詳細(xì)分析其相配合使用的溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)O形密封圈使用性能影響；

通過建立的橡膠O形密封圈平面軸對(duì)稱非線性有限元模型，探討了不同使用條件和溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)O形密封圈性能的影響，得出如下的結(jié)論：

1、預(yù)壓縮條件下，接觸密封斷面上的接觸應(yīng)力分布呈拋物線；

2、壓縮率對(duì)O形密封圈的最大接觸應(yīng)力和剪切應(yīng)力影響較大；

3、溝槽槽口轉(zhuǎn)角處的圓角半徑對(duì)該位置的剪應(yīng)力影響較大，但對(duì)密封面上的最大接觸應(yīng)力影響很小；

4、不同的溝槽寬度對(duì)接觸應(yīng)力有較大影響；

建立橡膠O形密封圈性能和結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，為合理選取這些參數(shù)提供了依據(jù)，進(jìn)一步的工作需開展相應(yīng)的試驗(yàn)來加以認(rèn)證，這樣才能更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)密封圈的使用壽命以及密封的可靠性；