基于ANSYS的Y形橡胶密封圈静态密封性能研究.pdf

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1、2013年11月润滑与密封NOV．2013第38卷第11期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．38No．11DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．11．015基于ANSYS的Y形橡胶密封圈静态密封性能研究李腾张付英邓康丰(天津科技大学机械工程学院天津300222)摘要：利用ANSYS有限元分析软件模拟分析Y形圈在静压密封状态下的密封性能，研究结构参数对Y型密封圈密封性能的影响。结果表明：唇外倾角和唇谷高是Y形圈保持良好密封性能的2种关键结构参数，唇外倾角和唇谷高

2、太大均不能保证密封性能，而唇谷高太小则会增大摩擦力，降低Y形圈的使用寿命；工作油压对密封圈性能有明显的影响，过高的静态工作油压易导致Y形圈材料的松弛和开裂，进而引起密封失效，而最容易出现裂纹的位置是密封唇唇谷处。关键词：Y形圈；静态密封；密封性能；橡胶密封圈中图分类号：TB42文献标识码：A文章编号：0254—0150(2013)11—064—4ResearchonStaticSealingPropertytotheRubberYSealingRingBasedonANSYSLiTengZhangFuyin

3、gDengKangfeng(CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China)Abstract：ThesealingpropertiesofY·ringunderstaticsealingstateweresimulatedandanalyzedbyusingfiniteelementsoftwareanalysisANSYS．Theeffectofstructureparamet

4、ersonsealingpropertieswerediscussed．TheresultsshowthatthecamberangleandvalleyheightofsealinglipsarethekeystructureparameterstokeepgoodsealingpropertyofY—ring．Highercamberangleandvalleyheightofsealinglipscannotguaranteethegoodsealingproperty，andlowervalleyh

5、eightofsealinglipsmayincreasethefractionanddecreasetheservicelifeofY—ring．Theworkingpressurehasasignificantim-pactonthesealingproperty，higherworkingpressureiseasilytocauseslackandflawofY-ringmaterial，andleadtoseal—ingfailure．Thesealinglipvalleyismostlikely

6、tooccurflaw．Keywords：Y-ring；staticsealing；sealingproperty；rubbersealingringY形密封圈是液压往复运动中常用的密封元件之1有限元模型的建立一它不仅决定了液压系统的密封性能，而且还影响有限元建模时，选择型号为Y50×65X12．5，与之配套机械设备的工作性能和使用寿命。由于往(GB／T10708．1-2000)的活塞杆用中型(L)Y形密复密封实验的成本高、时间长、投入人力大使得基于封圈，其截面主要尺寸如图1所示。ANSYS的密封性能研究得

7、到重视。如利用ANSYS有限元软件，模拟不同截面形状弹性密封圈在不同压缩率和不同油压下的应力和压力分布，分析静密封条件下Y形橡胶密封圈的受力情况和动密封情况下的结构和运动参数的优化。而对静态密封情况下，Y型密封圈的结构参数对密封性能的影响研究较少。本文作者利用大型通用有限元分析软件ANSYS对活塞杆用橡胶Y形圈在静态密封条件下的工况进行了模拟，并分析了结构参数和静压工作参数对其密封性能的影响。基金项目：国家自然科学基金资助项目(51075300)注：为唇外倾角；h为唇谷高收稿日期：2013—05—22作者简

8、介：李腾(1987一)，男，硕士研究生，研究方向为可持图1Y形圈截面主要尺寸(mm)续性制造技术．E—mail：elite365@126．COB．Fig1rhemainmeasurementoftheY—ringsection(mm)润滑与密封第38卷密封唇唇外尖角处并能保持在一定的宽度区域，因此表1不同唇谷高下的密封区域长度可以得到，当唇外倾角处于l4。～24。之间时Y形Table1Thesealingdist