流体密封橡胶圈密封性能分析.pdf

2006年 1月 润滑与密封 Jan2006 第 1期 (总第 173期 ) LUBR ICA TION EN GIN EER IN G No1 ( serial No173) 流体密封橡胶圈密封性能分析 孙 　健 　迟可伟 　冯茂林 　张文明 (北京科技大学土木与环境工程学院车辆工程研究所 　北京 100083) 摘要 : 对通用的 O 形橡胶密封圈结构进行简化 , 采用罚函数接触单元法 , 对其中的关键密封元件 O 形橡胶密封圈采 用超弹性单元建立了包含接触的非线性模型 , 并运用通用大型有限元分析软件 AN SYS对其进行了求解 。对于不同变形 情况下的压缩量 , 以及压缩后施加侧压后的应力进行了分析 。同时还对照计算了 O 形圈接触界面摩擦因数不同情况下 的变形及扭转 。结果表明 , 所采用的方法能够预测 O 形圈压缩中的变形和应力等特征参数 , 增加对 O 形密封圈密封性 能的了解 , 并对同类密封结构设计有一定的指导意义 。 关键词 : O 形橡胶圈; 接触 ; 非线性有限元 ; 超弹性 中图分类号 : TB42　文献标识码 : A 　文章编号 : 0254 - 0 150 (2006) 1 - 102 - 4 Sea ling Performance Ana ly sis of Rubber O r ing for Flu id Sea ling Sun J ia n 　C h i Kew e i　F e n g M ao lin 　Zh a n g W e nm in g (V eh icle Engineering R e search Center, B eij ing U n iversity of Science and Techno logy, B eij ing 100083, Ch ina) A b stract: The simp lified general rubber O ring sealing structure wa s analyzed w ith fin ite elem ent and p enalty function m ethod. The non linear fin ite elem ent model wa s bu ilt w ith hyp erela stic elem ent by AN SYS. Comp ress of O ring under dif ferent disp lacem ent and the stre ss under side p ressu re on comp ressed O ring were analyzedM eanwh ile, the ca se s of differ ent friction coefficient between O ring and contact wall were also simu lated. A ccording to the re su lt, the m ethod u sed can p redict successfu lly the deform ation and stre ss of O ring and other p aram eters in squeeze. It also enriche s the understand ing of O ring sealing p erform ance. Keyword s: rubber O ring; contact; non linear fin ite elem ent model; hyp erela stic 　 O 形橡胶密封圈是一种最为常见的密封元件 , 以 封压力不同而带来的 O 形圈与接触壁面的接触带宽 其独特的结构