基于ANSYS的Y形密封圈密封性能研究.pdf

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1、2012年12月润滑与密封Dec．2012第37卷第12期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．37No．12DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．12．015基于ANSYS的Y形密封圈密封性能研究王世强张付英张东葛(天津科技大学机械工程学院天津300222)摘要：利用有限元分析软件ANSYS研究Y形密封圈的密封性能，分析不同工作压力下密封偶合面间的压力分布与变形，得到密封偶合面间的接触应力分布规律及接触应力与工作介质压力之间的关系。模拟不同工况时Y形圈与相对运动表面间的摩擦力大小及Y形圈的挤出状况，给出不同间隙和不同工作压力下的挤入临界曲

2、线。结果表明：Y形密封圈接触压力的最大值发生在密封圈与缸体接触的唇部区域；摩擦力最大值发生在Y形圈与活塞及缸体接触的2个唇形区域；Y形密封圈上下唇的最大接触压力随着工作压力的增加而增大，且总是大于工作压力，并且外行程时受到的摩擦力总是大于内行程时受到的摩擦力，因而具有良好的耐压性和密封性能。关键词：Y形密封圈；密封性能；接触压力；耐压性中图分类号：TH136文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)12—061—4StudyonSealingPerformanceofY·ringBasedonANSYSWangShiqiangZhangFuyingZhangDongge(

3、CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China)Abstract：ThesealingperformancesofY—ringsealingwerestudiedbyfiniteelementanalysissoftwareofANSYS．Thepressuredistributionanddeformationbetweentheinterfaceofsealingandcylinderunderdifferentworkpressurewereana—

4、lyzed，andthecontactstressdistributionlawandtherelationshipbetweencontactstressandoperationmediumpressureweregot．Thefrictionbetweensealringandtherelativemotionsurface，andtheextrusionstatusofY-ringunderdiferentoperationconditionsweresimulated，thecriticalcurvesofsealextrusioninthedifferentclearanc

5、eandoperationpressureconditionswerepresented．Theresultsshowthatthemaximumvalueofcontactpressurehappensinthecontactlipareaofsealandcylinder，andthemaximumfrictioniSinthetwolipcontactregionsofpistonandthebody．ThemaximumcontactfrictionoftheupperanddownlipsoftheY—ringisgrowingwiththeworkpressureanda

6、lwayshigherthanit，andthefictionofexternalstrokeislargerthanthatofinternalstroke，SOtheY-ringhasgoodpressureresistanceandsealingperformances．Keywords：Y-ring；sealingperformance；contactpressure；pressureresistance随着现代机械装备的迅猛发展，与之相配套的液形圈的应力、应变及Y形密封圈与活塞杆之间的压压件的密封性能和使用寿命也变得越来越重要。Y形力分布情况，模拟不同工况时Y形圈的挤出状况

7、及密封圈因其具有很好的耐压性和工作稳定性，因而在接触面上摩擦力大小，从而研究密封圈的密封性能。高压、高速、变压及快速运动的液压缸中得到广泛应1Y形密封圈的ANSYS建模用。Y形橡胶密封圈的密封性能涉及固体学、摩擦1．1橡胶材料的力学性能学、高分子材料学以及机械制造工艺学等方面的理论Y形密封圈是液压系统中最常用的往复密封件，知识，使其精确研究存在诸多困难。实际工程中，大其适用工作压力不大于40MPa；工作温度为一30～多数情况下研究人员还是沿用传统的凭借经验