Yx形液压密封圈的有限元分析及结构优化：

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1、2011年7月润滑与密封July2011第36卷第7期LUBRICAT10NENGINEERINGV01．36No．7DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．07．016Yx形液压密封圈的有限元分析及结构优化于润生杨秀萍(天津理工大学机械工程学院天津300384)摘要：应用超弹性理论和非线性理论，采用有限元方法对Yx形液压密封圈的性能进行模拟，分析其失效的位置和模式，研究参数对密封性能的影响，提出结构优化模型。结果表明：Yx形密封圈工作时最大应力出现在上下唇交汇处，变形最大区域发生在Yx形开口靠近内唇处，

2、其根部有较大的接触压力，并且可能发生咬伤现象；介质压力增大时，剪应力和最大接触压力明显增加；最大变形随初始压缩率的增加而线性增大，最大剪应力在压缩率为20％时达到最大；槽口圆角半径对Yx形密封圈密封性能的影响很小；摩擦因数增大时，最大剪切应力明显增加，但最大变形和最大接触压力都有减小的趋势。结构尺寸优化后，密封性能增强，接触宽度明显减小，密封圈根部摩擦和磨损得到改善，可以提高密封圈的使用寿命。关键词：Yx密封圈；非线性；有限元；结构优化中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)7—066—4Finit

3、eElementAnalysisandOptimizationDesignofYxShapeHydraulicSealingRingYuRunshengYangXiuping(SchoolofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China)Abstract：Basedonsuperelasticitytheoryandnonlineartheory，theperformancesofYxshapehydraulicsealingring，

4、suchasthesealingringdeformation，thecontactpressureandstressweresimulatedbyfiniteelementmethod，thefailurepositionandpatternswereanalyzed，theeffectofparametersonsealingperformancewerestudied，thestructureoptimizationmodelwasputforward．Resultsshowthatthebiggeststressappear

5、sintheintersectionoflips．thelargestdeformationOC—cursinYxshapeopeningsnearinnerlip，andtherootofsealingringhaslargercontactpressure，whichcouldresultinbitephenomenon．Theshearstressandmaximumcontactpressureincreasesignificantlywiththeincreaseofmediumpressure．Themaximumdef

6、ormationincreaseslinearlywiththeincreaseofinitialcompressionratio，maximumshearstressreachestothemaximumwhenthecompressionrateis20％．NotchfilletradiusofYxshapesealingringhasalittleeffectonsealper—formance．Withtheincreaseoffrictioncoeficient，themaximumshearstressincreases

7、significantly，butthemaximumde-formationandmaximumcontactpressuredecrease．Afterstructuresizeoptimization，thesealingperformanceofYxshapehydraulicsealingringisimproved，thecontactwidthisdecreasedgreatly，thefrictionandwearofsealingringrootisim—proved，andtheservicelifeofseal

8、ingisprolonged．Keywords：Yxsealingring；nonlinearity；finiteelement；structureoptimization液压密封圈是液压系统防止泄漏，提高容积效率动的密封。本文作者应