液压缸密封性能的数值分析方法研究

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1、西安科技大学硕士学位论文液压缸密封性能的数值分析方法研究专业名称：车辆工程作者姓名：李丹指导教师：李海宁学位论文独创性说明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知，除了文中加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：日期：论文题目：液压缸密封性能

2、的数值分析方法研究专业：车辆工程硕士生：李丹（签名）指导教师：李海宁（签名）摘要活塞杆用蕾型密封圈对液压缸密封性能起着相当重要的作用，蕾型密封圈的密封性能直接影响液压缸能否达到额定工作压力，密封圈的破坏不仅使液压缸发生油液泄漏，造成资源浪费和环境污染，有时甚至可能引发安全事故。目前对密封圈的研究大多为O型密封圈，并且主要集中在静态的分析，对蕾型密封圈的研究很少，因此，本文对蕾型密封圈在往复运动状态下进行的密封性能分析有着重要的意义。蕾型密封圈多由超弹性体材料橡胶和聚氨酯制成，本文应用超弹性非线性体材

3、料的性质和本构理论以及Mooney-Rivlin模型力学性能常数确定的方法，通过对密封圈材料试件进行单轴拉伸实验，借助MATLAB和ANSYS软件对数据进行处理，得到了Mooney-Rivlin常数；论文经过合理的假设和简化，利用ANSYS软件生成了蕾型密封圈二维有限元模型，对其密封性能进行了数值模拟分析。改变其影响因素，探讨研究不同的工作条件和结构尺寸对密封性能的影响；另外，鉴于目前利用二维模型对密封圈进行的数值模拟分析，忽略了密封副配合偏心以及密封圈截面扭转的状况，本文还建立了蕾型密封圈的三维模

4、型，针对密封副配合的偏心对液压缸密封性能的影响，对蕾型密封圈的密封性能进行了分析研究。研究结果为蕾型密封圈的合理使用和寿命预测及密封结构的设计提供了理论参考依据。关键词：液压缸蕾型密封圈数值分析动密封偏心载荷研究类型：应用研究Subject:ResearchonNumericalAnalysisofTheSealingPerformanceofTheHydraulicCylinderSpecialty:VehicleEngineeringName:LiDan（Signature）Instructor

5、：LiHaining（Signature）ABSTRACTLei-ringusedbythepistonrodplaysaveryimportantroleonsealingperformanceofhydrauliccylinder.Lei-ringsealingperformancedirectlyimpactofthehydrauliccylinderwhethercanreachtheratedworkingpressureornot.IftheLeiringisdamaged,hydrau

6、liccylinderoilwillleak,resultinginwasteofresourcesandenvironmentalpollution,anditmayevenleadtosafetyaccidents.ThecurrentresearchonsealingringismoreaboutO-ringandaremainlyconcentratedinthestaticanalysis,fewresearchonLei-ring.Soitisofgreatsignificanceint

7、hesealperformanceanalysisofLei-ringwhenitreciprocatingmovement.MostofLei-ringsaremadeofrubberandpolyurethane,whicharesuperelastomermaterials.Inthispaper,thespecimensofsealingringmaterialaretensiletestedtogettheMooney-Rivlinconstantwiththehelpofthedatap

8、rocessingsoftwareMATLABandANSYS,inwhichthatareappliedsuperelasticpropertiesandconstitutivetheoryofnonlinearmaterialandalsothemethodofdeterminingthemechanicalpropertiesofconstant.Afterreasonableassumptionsandsimplifications,usingANSYSsof