考虑限位位移与侧压的密封有限元分析.pdfVIP

2010年5月 润滑与密封 Mav2010 第35卷 第5期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．35No．5 , DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．05．013 考虑 限位位移与侧压 的密封有限元分析 严 国平 (中冶南方工程技术有限公司 湖北武汉430223) 摘要：以某冶金设备中的橡胶密封圈为研究对象，建立二维轴对称模型；根据力平衡关系，推导接触压力与工作 压力换算公式；针对有限元计算中刚体位移的影响，编制相应的计算迭代和收敛判断程序来确定限位压力与所施加的刚 体位移之间的映射关系，完成具有侧压工况的橡胶密封限位压力的有限元计算。计算结果表明：橡胶密封圈侧压是影响 密封性能的一个重要因素，它会改变限位装置承压大小；限位压力大小取决于材料属性及侧压的大小，在设计与计算中 必须加以考虑。 关键词：橡胶密封圈；限位；接触压力；有限元计算 中图分类号：TB42 文献标识码：A 文章编号：0254—0150(2010)5一O6O一3 FiniteElementAnalysisofSealingRingwithLimiting DisplacementandSidePressure YanGuoping (WISDRIEngineeringResearchIncorporationLimited，WuhanHubei430223，China) Abstract：Withtherubbersealonsomemetallurgyequipmentastheresearchobject，atwo—dimensionaxial—symmetry finiteelementmodelwasbuilt．Accordingtoforeebalanceprinciple，conversionformulabetweenthecontactpressureand workingpressurewasdeducedout．Aimedatrigidbodydisplacementinfluenceinfiniteelementanalysis，acorresponding calculatingiterationandconvergenceurleprogram wasprogrammedforthemappedrelationbetweenthelimitingdisplace— mentpressureandloadedrigidbodydisplacementandfiniteelementanalysisoftherubberseallimitingpressurewasper— fomr edunderthesidepressure．TheresultshowsthatsidepressureisanimportantfactortosealingperformanceanditCna changebearingpressureonthelimitingdisplacementequipment．Thelimitingdisplacementpressure isdecidedwithboth material prope~yandsidepressure．Allthesemustbeconsidered inthedesign． Keywords：urbbersealingring；limitingdisplacement；contactpressure；finiteelementanalysis 橡胶密封圈是一种常见的适应性很强的密封件， 供了工程应用上的指导。 被广泛地应用于许多机械设备之中。其数值计算具有 1 有限元计算模型 几何非线性 (大应变大变形)、材料非线性 (超弹)