G11-03 O 型圈、密封面与静/动密封设计

课程代码 G11-03 · 板块 G 总成级产品专题 / 管路与密封件 时长 约 3.0 小时（8 讲） 前置 H4-01 密封材料选型；I3-01 系统密封等级与泄漏率目标 本讲义定位 讲师授课蓝本 / 学员自学讲义，是 G11-03 大纲的完整展开版

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你手上的事	直接看	还要配
审一份高压接口（尤其 R744）的密封方案	第 2 讲：挤出边界（p_seal × g × HA）与「要不要加挡圈」这道必答校核题	第 4 讲（三条结构对策同源、组合使用；RGD 的第一杠杆是卸压而不是温度）
定一处沟槽的挤压率与填充率	第 2 讲：四要素各定什么、填充率 F 的上限与三笔余量的去处	第 1 讲（S 的别名对齐与 h 的口径——两个最常见的算错入口都不在公式里）；动密封位另加第 6 讲的摩擦上界
判这一处密封撑不撑得到寿命末期	第 5 讲：σ(t)＝σ₀·R(t)，以及在压缩量这一侧关账（名义压缩量扣掉公差与老化损失后仍要够）	第 1 讲（判据式 σ_contact ≥ n·p_seal 与 n 的取法）
判一件拆下来的坏 O 圈该找谁	第 7 讲：以形貌为入口的分诊表，以及每一路对应的下一个动作	第 3 讲（结构侧提要求、材料侧给胶的分界句）
写一份 O 圈与密封面的规格书或图纸条款	第 8 讲：沟槽设计卡的必填格，以及「值 ＋ 来源 ＋ 由谁按什么定、何时用本平台实测替换」三段写法	第 4 讲（Ra 窗口两侧都是上升沿，且必须并写「无贯穿性划伤／拉毛」）

⛔ 本课不覆盖：

【栏一 · 不讲哪些题目】快接与块式接头型式、插拔寿命、防错方法族 → G11-02 快接（quick connector）结构与密封选型；端面垫片的结构侧整套（法兰刚度、紧固点间距、跨中张开、最小密封宽度与最小压缩量的数）→ I3-04 壳体级面密封：紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布；胶料家族与牌号取向、相容性试验条件与判据、溶胀量、TR10、硬度口径本体 → H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型；泄漏率目标、单位换算与 IP 档位 → I3-01 系统密封等级与泄漏率目标设定；拧紧扭矩窗口与面压 → H3-02 胀接、压装与机械连接工艺 I4-01 支架、悬置与减振结构设计；来件判定口径与清洁度等级 → I5-05 流体回路技术清洁度与颗粒污染控制：目标设定、检测方法与产线管控；试验规范本体 → L1-03 密封、耐压、爆破与泄漏试验 L1-04 振动、热冲击与耐久台架试验；超弹本构的选用条件与标定数据 → J5-08 非金属件的结构仿真：各向异性本构、蠕变松弛、超弹标定与密封接触（本课只给「间隙 × 压力越过挤出边界须做非线性有限元」这条判据）；拉伸率 ε 的闭式表达与 PV 判据式本体 → I3-02 静密封/动密封结构设计与选型；粗糙度与泄漏量的三次方关系 → G8-03 集成模块的流道注塑/压铸工艺与密封；磨损定寿与动作耐久验证 → I6-05 磨损与动作次数定寿：耗损失效的第四机理、跨部件判据与动作耐久验证；加速试验对标与复紧判据 → I6-02 密封与接头寿命设计与加速试验对标；PTFE 挡圈的 PFAS 申报与限制趋势 → M4-05 热管理零部件禁用物质与材料合规申报（ELV/GB/T 30512·REACH/PFAS·IMDS/CAMDS）；旋转轴唇封的端面对偶材料与许用 PV 落点 → G5-06 机械水泵与可变流量/离合器水泵：总成结构、水封失效与混动并联；公差链的合成方法本体（极值法与统计法怎么选、怎么算）→ I5-02 GD&T 与公差分析在热管理中的应用；平面度的自由态／约束态评定口径与检具 → I5-06 热管理件的尺寸测量、检具与尺寸报告判读（尺寸工程验证侧）。

【栏二 · ⛔ 真正不给的数】① 未取得原文的标准条款限值与等级号：ISO 3601-1、ISO 3601-2、AS568、ASTM D2000／SAE J200、ISO 815、ISO 3384、ISO 48-4、GB/T 橡胶密封件相关标准、ISO 23936-2／NORSOK M-710 一类——本课只写每一份管什么与去向，⛔ 一个尺寸值、一条公差、一个等级号都不写 → 以现行版本／现行目录为准，引用前须核原文。⚠ 并点名一条射程：ISO 3601-1 自述其适用于流体动力系统的一般工业与航空应用 ⇒ 车用接口引用时须自行确认适用性，⛔ 不得默认它覆盖你这一处。② 本项目自己的验收阈值：第 8 讲的沟槽设计卡上⛔ 不预填任何数，每一格只标「数从哪来」 → 去向是本平台实测、本项目失效后果分级与来件检验规程。③ 教学假设之外的具体产品参数：某牌号在某介质某温度下的溶胀量、TR10、压缩应力松弛曲线 R(t) 本体、按你写的条件实测的压缩永久变形档 → H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型、胶料厂与密封件供应商曲线，或委托试验。⚠ 平台相关量（接触应力裕度系数 n、平面度 FLT、挤出边界锚点、动密封摩擦升温量 ΔT_fric、压缩永久变形门槛带）本课在正文里给典型区间与常见值锚点，⛔ 不在本栏之列——它们是典型值、⛔ 不是验收依据，你的平台须实测确认。

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引言：密封成不成立是一道力的题，⛔ 不是「装得紧不紧」的手感

一颗几毛钱的 O 圈漏了，可能牵动整台车召回。而它在设计评审上被讨论的方式，往往还停留在「这个尺寸是从手册上查的」「装配时手感很紧」。手感不是判据——它既说不出这一处现在离失封还有多远，更说不出三年后它还剩多少。这门课要做的第一件事，就是把 O 圈从「随便选个尺寸」提到一条可以被复算、可以被写进图纸、可以在寿命末期被回头核对的不等式上。

钉子①：密封成立与否是一条力的判据——σ_contact ≥ n·p_seal，而这条不等式的左边会随时间被单调吃掉。左边是接触带上的接触应力 σ_contact，右边是要封住的跨界面压差 p_seal 乘一个裕度系数 n。它有两个必须分开记的来源：第一笔来自装配挤压——由挤压率 S ＝ (d−h)/d 与胶料模量给出，这是设计可动的那一段；第二笔来自系统压力自增强——橡胶泊松比接近 0.5，按近似不可压缩处理，它把作用在自己身上的压力近似静水压地传出去，把整圈往低压侧推、压向沟槽壁与对配面，于是 σ_contact 随 p_seal 上升。⇒ 由此得到本课最重要的一条设计动作：定沟槽不是定一个尺寸，是定一条寿命末期仍然守得住的不等式；校核点在寿命末期，⛔ 不在装配态——装配态永远是最漂亮的那一刻，拿它过关等于没有校核。这条判据式在本课程体系里只在本课推导，引用它的几门课都只用结论、不重推；第 1 讲会把两笔和 n 一起写完整。⚠ 端面垫片那一支的判据式 σ_g ≥ p_seal 也在第 1 讲并列给出，但两支的机理方向相反（O 圈被内压压得更紧，端面垫片被内压把法兰撑开）⇒ 公式与规程一律⛔ 不得互套；互套得出的结论是「高压工况自己会封得更好」，照它做的动作是高压接口反而不加螺栓、不提法兰刚度。

钉子②：提高硬度 · 减小间隙 · 加挡圈——同一套三条结构对策同时服务「挤出」与「RGD」两种失效，它们同源，且必须组合使用，⛔ 不是三选一。同源的理由很物理：这三条动的是同一组量——硬度 HA 决定橡胶能不能被推进缝里，间隙 g 决定缝有多宽，挡圈决定缝在受压时还敞不敞着。挤出是「橡胶被压差推出去」，RGD（快速气体减压）是「溶进胶里的气体在泄压时把胶从里面胀开」，两者的驱动源不同，而可动的结构杠杆是同一组。⇒ 高压接口（尤其 R744）上，这三条要一起报、一起核，⛔ 不许报一句「我们已经提高硬度了」就算处置完毕。三条各有代价，必须同时摆出来：减小 g 推高加工成本；提高硬度损失低温密封性与装配性（高硬度牌号往往把低温回缩温度 TR10 抬坏，低温端反而先失守）；加挡圈增加零件数与装配工序，且 PTFE 挡圈有 PFAS 申报与限制趋势（去向 M4-05 热管理零部件禁用物质与材料合规申报（ELV/GB/T 30512·REACH/PFAS·IMDS/CAMDS））。

R744 之所以被单拎出来，是因为它把整条压力标尺往上顶了一档：R744 在 10 ℃ 蒸发时低压侧就有 4.502 MPa(abs)，而 R134a 在 65 ℃ 冷凝时高压侧才 1.890 MPa(abs)——R744 的「低压侧」比 R134a 的「高压侧」还高一倍以上；跨临界运行时高压侧在临界压力 7.377 MPa(abs)（30.98 ℃）之上。⚠ 其中的蒸发／冷凝温度是教学代表工况点，⛔ 不对应任何平台；这三个数是 CoolProp 算得的绝压，代进任何密封判据前先换成跨界面压差（对大气时减 0.101325 MPa）。⇒ 在 R744 系统上，回液管、气液分离器、低压侧接头一视同仁按高压做。

最容易被读反的一条，先在这里点破：「挤出、间隙咬伤、装配损伤这三类失效，是胶料不行 ⇒ 换一种胶。」⛔ 方向是反的，它们的真因全在结构与装配工艺侧。它为什么特别容易读反：拆检台上摆着的是一件橡胶件坏了——撕裂、缺口、螺旋撕痕——而手边最现成的动作表就是材料失效分诊表，照材料四指标（尺寸、硬度、质量、外观）逐行比对，最容易落到「抽出／溶胀／老化」那几行上去，于是去做热重分析、查萃取物、换胶料家族。读反之后会做的动作很具体，而且会把事情做得更糟：把胶换成压缩永久变形更低的软牌号——硬度一降，橡胶更容易被推进那条缝里，挤出比原来更严重；同时低温回缩温度被一起带坏，低温端反而先失守。⇒ 正确的分诊入口是形貌，⛔ 不是材料指标：见到「间隙侧的舌状挤出唇／缝口反复啃咬的锯齿撕裂」，去查 p_seal、受压后张开的 g 与硬度这三项；见到「螺旋状撕痕／纵向划伤与切口／过盈套装的纵向裂口／错代号漏装」，去查导入倒角、防错与装配润滑。第 7 讲整讲就是这张以形貌为入口的分诊表。

与它并列、方向同样容易反的还有一条，第 1 讲会点破：「动密封更难封，所以要压得更紧」也是反的——动密封的挤压率取值带比静密封低，低不是妥协，它就是设计目标本身。原因在第 6 讲量化：挤压率一高，接触应力跟着高，接触带摩擦功率密度 q_f ≈ μ·σ_contact·v 跟着上去，接触带升温、油膜变薄直至断掉，转成干摩擦。密封判据要 σ_contact 大、摩擦与磨损判据要它小，动密封的可用区是这两条反向判据夹出来的一条窄带，而静密封上后一条根本不存在。

三条口径先在这里对齐，免得你在两门课之间来回校核。① S 的别名：本课说的挤压率（squeeze），与 I3-02 静密封/动密封结构设计与选型 和部分供应商资料说的压缩率是同一个参数的两个叫法，定义式与取值带完全相同，⛔ 不是两条要分别校核的判据。② h 的口径：S ＝ (d−h)/d 里的 h 是装配后的实际压缩高度，⛔ 不是图纸上的槽深 h_g——端面密封 h＝h_g；径向密封 h＝h_g ＋ 径向配合间隙，只按槽深算 S 会系统性高估实际挤压量。③ 寿命核算用哪一种试验：压缩永久变形 CS（ISO 815）量的是卸载回弹后的几何残余，压缩应力松弛（ISO 3384）测得的残余密封力保持率 R(t) 量的是力；判据左边那条曲线是力 ⇒ 寿命式一律写 σ(t)＝σ₀·R(t)，⛔ 不用 (1−CS) 顶替。⚠ R(t) 与 H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型 记的 F(t)/F₀ 是同一个量的两个记法，⛔ 不是两条判据。第 5 讲展开这三条。

本课的射程，用一条可判真假的分界句：这个量换一个接头型式还照样用吗？照样用 ⇒ 归本课；随接头型式而变 ⇒ 归 G11-02 快接（quick connector）结构与密封选型。据它归到本课的是密封件与密封面这一侧——沟槽几何、挤压率与填充率、接触应力判据式的推导、挤出与挡圈、密封面粗糙度与平面度的数值体系、两种试验口径的差别与折算、动密封的结构窗口。材料侧沿另一条线分：结构侧提出选材要求，材料侧给出家族与牌号——要求归本课，胶归 H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型；具体商品牌号两门都不给，一律向胶料厂与密封件供应商索取，并在本介质、本温度、本牌号实测。

全课八讲的走法：第 1 讲立判据——两笔接触应力、自增强、静／动分岔，以及 S 与 h 的两个坑；第 2 讲定沟槽几何四要素（挤压率、填充率、槽宽与槽底圆角、防挤出间隙），并把「要不要加挡圈」做成一道必须显式回答的校核题；第 3 讲进材料—介质相容的结构侧入口，交的是一张要求单，并说清溶胀怎么从填充率那一头被反算出来；第 4 讲讲密封面与失效模式——Ra 窗口两侧都是上升沿、平面度与 Ra 是两个量、三条对策同源、RGD；第 5 讲走时间轴，两种试验口径的差别、老化等效压缩量损失的折算链、寿命末期在压缩量这一侧关账；第 6 讲是动密封专项，摩擦功率密度、摩擦升温量 ΔT_fric 的取法与磨损的结构窗口；第 7 讲落到装配与产线，形貌分诊、装配润滑的选用要求、装配路径上的四处几何；第 8 讲交付——沟槽设计卡、规格书的三段写法、与相邻六门课的分工线。

前两讲是把判据立起来，三到六讲是把四条互相拉扯的界（密封、挤出、摩擦、时间）一条条核过去，最后两讲是把它变成产线上真能执行的东西。学完的验收标准很朴素：给你一处密封位的介质、压力与温度，你能把设计卡的每一格填满，并且说得出每一格的数从哪来、什么时候要用本平台实测替换它。

第 1 讲　密封成立是一条力的判据：σ_contact ≥ n·p_seal，以及静／动的分岔

一处 O 圈接口漏不漏，在装配台上是判不出来的。装配工能感觉到的只有"紧不紧"，而紧是一种手感；密封成立与否是一条不等式——接触带上的接触应力必须高于要封住的那个压差，并且留出一个裕度。这一讲把这条不等式推出来，把它的两笔来源分开记，再把它在静密封与动密封上分成两条完全不同的可用区。

这条判据式在本课程体系里只有本课推：I3-02 静密封/动密封结构设计与选型 与 I3-04 壳体级面密封：紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布 都逐字写明"用它的结论，⛔ 不重推"。所以这一讲如果只摆结论不给推导，下游那几门课引的东西就落空了。

1.0 先把本讲的四条口径钉住（⛔ 后面不再重申）

下面四条是算 S 与用判据式时最常出事的地方，四条都不在公式本身，所以放在开讲第一节一次性钉死。

#	口径	钉住它的理由
①	挤压率 S ＝ 压缩率，是同一个参数的两个叫法。本课与 [G11-02 快接（quick connector）结构与密封选型](/academy/topic/G11-02/) 叫挤压率（squeeze），[I3-02 静密封/动密封结构设计与选型](/academy/topic/I3-02/) 与部分供应商资料叫压缩率——定义式 S＝(d−h)/d 与取值带完全相同，⛔ 不是两个要分别校核的判据。	不写这句话的后果很具体：读者手上拿着两套说法，会以为要各校核一遍，或者在同一份规格书里同时写下两条互相矛盾的要求，供应商照哪一条做都会被判不符。
②	h 是装配后的实际压缩高度，⛔ 不是槽深：端面密封 h＝槽深 h_g；径向密封 h＝槽深 h_g ＋ 径向配合间隙。全课凡写"槽深"二字一律指 h_g，凡进 S 的算式一律用 h。	径向密封时 O 圈被压在轴（或孔）与槽底之间，配合间隙那一段也算进可用高度里。只按槽深算 S 会系统性高估实际挤压量，把一处其实没压够的接口判成合格。
③	d 是 O 圈截面直径（线径），⛔ 不是内径。	拿内径代进 S＝(d−h)/d，算出来的数会小到荒谬——但它仍然是一个"看起来像百分比"的数，不会自己报错。
④	p_seal 一律是跨界面压差，⛔ 不是绝压、⛔ 不是表压。饱和压力表与物性库给的是绝压，代进任何判据前先换算（对大气时减 0.101325 MPa）。	本课全程不许出现没有声明基准的"压力"。与 [I3-02 静密封/动密封结构设计与选型](/academy/topic/I3-02/) [H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型](/academy/topic/H4-01/) 同口径。

一步的换算示例（教学假设，不对应任何平台）：某接口内侧绝压 2.000 MPa(abs)、外侧通大气，则 p_seal ＝ 2.000 − 0.101325 ≈ 1.899 MPa。判据式里代的是这个 1.899，⛔ 不是 2.000。

还有一条分列必须在这里说清：σ_contact（O 圈接触应力）与 σ_g（端面垫片接触比压）是两个量，两支的机理方向相反（1.3 展开），⛔ 不许互相代入，也⛔ 不许用同一个符号。

1.1 第一笔：装配挤压给出的 σ₀

O 圈装进沟槽的那一刻，它的截面就被压扁了——自由态是一个直径 d 的圆，装配后可用高度只剩 h。被压掉的那一段相对量就是挤压率：

S ＝ (d − h) / d

橡胶被压扁，它就要向外顶，于是在O 圈与对配面、O 圈与槽底这两条接触带上产生法向压紧力。把它折算成单位面积上的力，就是装配态接触应力 σ₀（对应 t=0 的那一刻）。

σ₀ 由两件事共同定：一是挤压率 S（压得越扁，顶得越狠）；二是胶料模量（同样压扁 20%，硬牌号顶出来的应力更高）。⇒ 这一笔是设计可动的那一段：你能动的是沟槽几何（通过 h 改 S）和硬度档，⛔ 不是"再拧紧一点"。

⛔ 本课不给 σ₀ 与 σ_contact 的数值。理由不是回避：σ_contact 是 S、胶料模量、沟槽约束三者的函数，脱离这三者它没有含义——给一个数出去，它会被当成门槛去卡供应商。⇒ 你拿到它的路有两条：① 向密封件供应商索取该牌号在你这一档 S 下的接触应力—挤压率曲线（多数供应商能给，它就是他们做沟槽推荐表的底稿）；② 越过挤出边界或沟槽为非标形状时做非线性有限元（超弹本构的选用条件与标定所需试验数据在 J5-08 非金属件的结构仿真：各向异性本构、蠕变松弛、超弹标定与密封接触，本课只给"什么时候必须做"这条判据，见第 2 讲）。

1.2 第二笔：系统压力自增强——σ_contact 随 p_seal 上升

这是 O 圈这种形态独有的性质，⛔ 不是密封的通用性质。

橡胶的泊松比 ≈0.5，工程上按近似不可压缩处理。近似不可压缩的材料被围在一个近乎封闭的腔里加载时，它把作用在自己身上的压力近似静水压地传递到各个方向去。⇒ 高压侧的压力作用在 O 圈的高压面上，O 圈把这份压力传遍整个截面，结果是整圈被推向低压侧，贴住低压侧槽壁，同时把自己更用力地压向对配面。

⇒ 接触应力于是有了第二笔：

σ_contact ＝ σ₀（装配挤压那一笔） ＋ 自增强那一笔（随 p_seal 单调上升）

⛔ 本条不给自增强那一笔的数——它给的是方向性（单调上升），具体量值取决于截面、沟槽约束与模量。

这条性质一口气解释了两件事：

• ① O 圈为什么在很宽的压力范围内"越高压越封得住"——右边的门槛 n·p_seal 是线性长的，左边的 σ_contact 同时也在长，而且起点比 0 高（因为有 σ₀）。
• ② 它的失效为什么不是"压力高到封不住"，而是被挤出——同一份压力在把橡胶压紧的同时，也在把橡胶往低压侧那条缝里推。⇒ 高压工况下要防的是挤出，⛔ 不是接触应力不够（挤出的机理、边界与三条对策在第 2 讲与第 4 讲）。

⛔ 这里有一条最容易搬错家的结论：把自增强当成密封的通用性质，搬到端面垫片上去。端面垫片那一支方向是反的——内压把两片法兰往外撑，接触比压 σ_g 随 p_seal 下降。互套之后会得到"高压工况自己会封得更好"这个方向完全相反的结论，照它做出来的动作很具体：高压接口反而不加螺栓、不提法兰刚度。下一节把两支并排摆出来。

1.3 合起来：σ_contact ≥ n·p_seal —— 兼端面垫片那一支

把两笔接触应力加起来，和要封的压差比，就得到本课的判据式：

σ_contact ≥ n · p_seal

n 是裕度系数，⛔ 不是可有可无的修饰。把它漏掉、把判据写成 σ_contact ≥ p_seal 就直接代数，等于把裕度设成 1：接触应力恰好等于被封压力时，任何一点公差偏差、任何一段松弛、任何一次工况波动都直接把它推到线下。n 要覆盖的正是这三样。

⇒ 密封失效的定义因此是"接触比压掉到被封压力以下"，⛔ 不是"接触断了"。这句话的用处在别的地方也能看见：I3-04 壳体级面密封：紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布 正是用它解释为什么法兰跨中鼓起 0.1 mm 往往还不漏——接触没有断，只是比压降了一档，只要还在门槛之上就还封得住。

⛔⛔ 而这条判据的射程必须当场划清，⛔ 不能只给判据不给射程：密封漏有两条路，它只管其中一条。

• 界面泄漏——介质沿着橡胶与密封面之间那条接触带钻出去。这一路归本判据管，本课后面讲的挤出、划伤、松弛微漏、低温失回弹，全是它的变体。
• 本体渗透（permeation）——介质分子在橡胶表面溶解、在胶体内部扩散、再从低压侧脱附出去。⇒ ⇒ 它⛔ 不沿接触带走、与接触应力无关：判它的是材料的渗透率（随胶料家族、气体种类、温度而变；总量正比于暴露截面与压差、反比于壁厚），⛔ 不是接触应力。材料侧的属主是 H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型（它把"本体渗透"列在八路材料侧失效之一），本课⛔ 不给渗透率数据与试验方法。

⚠ 这条界线的工程后果非常硬：一处密封位如果漏的是渗透那一路，把 n 加大、把挤压率提高、把沟槽改紧一概无效——那些动作全是在抬 σ_contact，而渗透压根不走接触带。⇒ 做完还漏，而台架上"接触应力核算全部合格"。 ⇒ ⇒ 动手之前先判是哪一路：界面泄漏对压力与装配态敏感、常伴随可定位的泄漏点；渗透是全表面均匀、随温度显著上升、且与装配好坏无关的持续微漏。判错这一步，后面每一个动作都用错了地方。

端面垫片那一支的判据式，本课在这里并列给出：

σ_g ≥ p_seal（端面垫片）　与　σ_contact ≥ n·p_seal（O 圈）

⚠ 两支机理相反：O 圈靠自增强越压越紧，端面垫片被内压撑开、比压随压力下降。⇒ 公式与规程一律不得互套。

本课在端面垫片这一支上只交付这么多：判据式本身 ＋ 这条互套禁令。再往下——把判据翻译成密封面最小宽度、最小可用压缩量、跨中张开、法兰刚度与紧固点间距——是 I3-04 壳体级面密封：紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布 的整门课；本课重讲就是给同一件事制造两个权威来源。⛔ 那一侧的数（最小宽度、最小压缩量）本课一个都不给，去 I3-04 壳体级面密封：紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布 与密封件供应商曲线拿。

n 怎么取

n 常见取 1.2~2.0，多数量产静密封位在 1.5 附近。⚠ 典型值，⛔ 不是验收依据；你的平台须按失效后果分级自定。⚠ 本项目未取得可核出处——它来自行业工程实践的常见范围，⛔ 不是任何标准的条款数据。

→ 拿到它的路：按这一处密封位的失效后果分级定，再按检出能力修正。可用的分级维度是漏了会发生什么——掉冷却液（可能牵动动力电池或电驱的热保护）／掉制冷量（性能衰减，可见但不致命）／绝缘故障（安全件）。后果越重、越难在产线与售后被早期检出，n 取得越高。定完之后在规格书里按三段写：值 ｜ 来源 ｜ 由谁按什么定、在哪个节点用本平台实测替换。

⚠ 这个 n 与 H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型 门槛式里的 n、I3-04 壳体级面密封：紧固点间距、法兰刚度与压缩量沿线分布 所说"本项目的裕度系数"是同一个量，⛔ 不许在本课另起一个符号。

今天就能用的：校核顺序要倒过来写

最常见的一种错，不是算错，是算对了但校核点选错了：拿装配态的 σ₀ 过关，就当这一处过关了。

⚠ 装配态永远是最漂亮的一刻——它是接触应力这条曲线的起点，往后只会被松弛、溶胀、热循环、预紧衰减一口一口吃掉（第 5 讲展开这四条路）。⇒ 正确顺序是倒过来的三步：

1. 先定寿命末期的门槛：n·p_seal（p_seal 取这一处的最不利跨界面压差，n 按上面的后果分级定）；
2. 再问末期还剩多少：残余密封力保持率 R(t)（定义、口径与它为什么必须用压缩应力松弛而不是压缩永久变形测，在第 5 讲）；
3. 最后反推装配态目标：σ₀ 至少要取到 n·p_seal / R(t) 这一档，再由它回头去定 S 与硬度档。

⇒ 这三步换来的是一句可以写进设计评审的话："这一处的装配态目标值是寿命末期倒推出来的"，而不是"这一处装配后测着挺紧"。

1.4 静／动的分岔：同一条判据式，两条完全不同的可用区

判据式是同一条，可用区不是。

静密封这一侧只有一条判据线压着 S 的下界：σ_contact ≥ n·p_seal。它的上界由别的东西定——填充率 F（塞满了热胀与溶胀没有去处）与挤出（压得越狠、被推进缝里的越多），两者都在第 2 讲。

动密封这一侧多出了一条与密封完全不相干的判据线，压在上界上：接触带要在滑动中长期存活。这条因果链要写全，因为它是这一讲最容易被读反的地方：

S ↑　⇒　σ_contact ↑　⇒　q_f ≈ μ·σ_contact·v ↑　⇒　接触带升温　⇒　油膜变薄直至断掉　⇒　干摩擦、磨损与轴表面沟槽

（q_f 是接触带摩擦功率密度，μ 是接触带摩擦系数，v 是滑动线速度；这条链的量化与摩擦升温量怎么取，在第 6 讲。）

⇒ 动密封的 S 取值带整体下移，而且旋转应用比往复更低。

三条带的数：

• 静密封 O 圈的挤压率通常落在约 15~30%。⚠ 行业典型区间（手册量级），⛔ 不是验收依据；具体取值须按所用 O 圈手册与本平台确认。⚠ 这是通用窗口，⛔ 不是某一处接口的可用窗口——在快接上，这个带的上端还要被插入力门槛再切一刀（去向 G11-02 快接（quick connector）结构与密封选型）。
• 往复动密封常见落在约 10~20%；旋转应用更低，通常在 10% 以下，并优先改用唇形密封而不是 O 圈。⚠ 行业典型区间（手册量级），⛔ 不是验收依据。⚠ 本项目未取得可核出处——它来自行业工程实践的常见范围，⛔ 不是任何标准的条款数据。→ 拿到它的路：按所用 O 圈手册的动密封章节查，并按第 6 讲的摩擦功率密度与油膜判据反核上端。

⛔ 这一节的三个反向动作

① "动密封更难封，所以要压得更紧"——方向恰好相反。动密封的 S 带比静密封低，而低不是妥协，它就是设计目标本身：S 一高，接触比压跟着高，摩擦力与摩擦热跟着上去，油膜先薄后断，接下来磨的是轴、划出来的沟槽再也回不去。⇒ 在动密封位上"为了保险再压紧一点"，换来的是更短的寿命，而不是更好的密封。

② 把静密封那一档的 S 照搬到往复轴 O 圈上，并为"保险"再取上端。这是上一条的具体做法版本——它把两条不同的判据线混成了一条。

③ 把 O 圈按内径拉伸套到轴上"确保贴合"。按内径拉伸会产生拉伸率 ε，而 ε 会侵蚀有效 S（圈被拉细了，截面直径变小）；旋转应用上这更是一条禁令。ε 的闭式表达与它对 S 的侵蚀量怎么算，属主是 I3-02 静密封/动密封结构设计与选型；本课要求的只有一条：核 S 的时候必须把它算进去（第 2 讲的四格表里就有它的位置）。

核 S 的粒度：四格，⛔ 不是一个名义值

同一处静密封的"有效 S"会被四种状态各自吃掉一口。⇒ 四格都要填：

格	状态	它在这一格吃掉 S 的什么
①	名义	图纸中值算出来的那个 S——它只是四格里最乐观的一格
②	公差极值	O 圈线径下偏差 ＋ 槽深上偏差 ＋（径向密封还要加）配合间隙上偏差，同时取到最不利端
③	高温＋溶胀后	热膨胀与介质溶胀把橡胶胀大、把余量吃掉（这一格与填充率是同一笔账，见第 2 讲）
④	低温回弹后	低温下胶来不及回弹，有效挤压量在瞬间掉下去

判据很硬：任一格落到带外，这一处就还没定。（四格表的写法与 G11-02 快接（quick connector）结构与密封选型 同口径；低温这一格背后的判据量属 H4-01 密封材料（EPDM/HNBR/氟胶）选型，本课在第 4 讲只引它。）

1.5 本讲收束：四件带得走的东西

1. 判据式：σ_contact ≥ n·p_seal。σ_contact 是两笔之和——装配挤压给的 σ₀，加上系统压力自增强那一笔；密封失效＝接触比压掉到被封压力以下，⛔ 不是接触断了。
2. 自增强是 O 圈独有的：σ_contact 随 p_seal 上升 ⇒ 高压下的瓶颈在挤出，⛔ 不在接触应力。端面垫片那一支 σ_g ≥ p_seal 方向相反，⛔ 两支的公式与规程不得互套。
3. 校核点在寿命末期，⛔ 不在装配态：先定末期门槛 n·p_seal → 再看末期还剩多少 → 反推装配态目标 σ₀ ≥ n·p_seal / R(t)。
4. 静／动分岔：静密封约 15~30%，往复约 10~20%，旋转 10% 以下并优先改用唇形密封（均为行业典型区间，⛔ 非验收依据）。动密封的低是设计目标本身；核 S 要核四格，⛔ 不是一个名义值。

⇒ 下一讲把这条不等式翻译成沟槽图纸上的四个几何要素，并给出"什么时候必须加挡圈"的边界。