主减速器油封密封性能的有限元分析

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1、主减速器油封密封性能的有限元分析李新军1谷正刚2，盛尚坤1，（1.山东光岳转向节总厂，山东聊城252000；2.聊城职业技术学院，山东聊城252000）摘要：目前，国外汽车行业广泛采用CAD/CAE/CAM技术进行汽车前后桥的优化设计，大大缩短了产品开发周期和制造周期，提高了产品的质量，降低了生产成本。本文以我公司主导产品140主减速器油封渗漏油为研究对象，其主要研究内容如下：基于ANSYS软件，针对油封的具体结构，详细分析了创建油封有限元模型的具体建模方案与步骤；根据油封有限元模型，在静态下对影响油封唇口接触压力大小及分布的因素进行分析；分析计算了油封唇口接触宽

2、度、过盈量、腰部厚度以及油封后唇角大小对油封唇口接触压力大小及分布的影响。关键词：油封唇口；密封性能；有限元分析TheFiniteElementAnalysisoftheMainReducerOilSealLeakageLiXin-jun1，GuZheng-gang2，ShengShang-kun1（1.ShandongProvincialGuangyueSteeringKnuckleGeneralPlant,Liaocheng252000,China;2.2.LiaochengVocationalandTechnicalCollege，Liaocheng2520

3、00,China）Abstract：Atpresent,CAD/CAE/CAMtechnologiesforautomotivesteeringsystemoptimizationdesignwerewidelyusedinforeignautomotiveindustries,whichgreatlyreducetheperiodsoftheproductdevelopmentandmanufacturing,andimprovetheproductquality,reducethecostofproduction.Theproductionprocessoft

4、he140mainreduceroilsealinmycompanyisastheresearchobject,themainresearchcontentsareasfollows:BasedontheANSYSsoftware,inlightoftheconcretestructuresoftheoilseal,thespecificmethodsandstepstocreatefiniteelementmodeloftheoilsealwereanalyzedindetails;accordingtothefiniteelementmodeloftheoil

5、seal,modalanalysistheorybasewasstudiedindetailoflip,whichwasusedtoanalyzethelipofoilseal,Analysisoftheoilseallipwidthofthecontact,hadsurpluscapacity,springstiffness,aswellasaftertheoilsealliponthesizeoftheoilseallipcontactpressureonthesizeanddistribution.Keywords：thewearresistance;fin

6、iteelementanalysis;oilsealperformance汽车是重要的运输工具，是科学技术发展水平的标志，随着汽车工业的发展，汽车零部件需求旺盛，对质量要求日益严格。而对于高精度、形状复杂的零部件（如汽车驱动桥）的质量已经不能满足汽车发展的要求。对于汽车制造业，未来的竞争核心将是质量的竞争，如何实现高质量、低成本、短周期的汽车生产，是赢得汽车市场的关键。汽车驱动桥主减速器油封的渗漏油是困扰汽车的难题之一，即使更换新的主减速器油封，在经过一段时间使用后有发生同样的现象。驱动桥的长期渗漏油不仅影响产品的外观，造成因缺油而引起的齿轮磨损，提高了使用成本，

7、而且对环境造成污染。主减速器油封是高技术含量的橡胶制品，安装在凸缘端部，靠油封唇口对凸缘轴部施加径向力，保证凸缘轴部与油封唇口之间存在油膜，通过对油封唇口压力大小及分布的有限元分析，为油封的进一步结构优化和疲劳分析奠定了基础。1.有限元模型的建立1.1分析假设在本文的静态分析中，主减速器油封（以下简称油封）材料的超弹性以及分析中存在的大变形和接触问题，使分析包含了材料的非线性、接触非线性以及大变形非线性3种情况。这些非线性往往使分析难以收敛，所以，为了方便分析，在不太影响分析结果的情况下提出了一些假设：（1）以140主减速器油封为例，规格为62mm×93mm×13

8、mm；（2