Y形密封圈的有限元分析及结构改进.pdfVIP

2014年 6月 润滑与密封 Jun．2014 第39卷 第6期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．39No．6 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．06．022 Y形密封圈的有限元分析及结构改进 李 斌 蒋小丽 (西南石油大学机电工程学院 四川成都 610500) 摘要：采用有限元软件ABAQUS，分析活塞和活塞杆间Y形密封圈密封面上的接触压力和摩擦力。针对 Y形密封 圈存在的密封面接触压力过大和摩擦力波动较大的问题，在原来的Y形圈唇部增加一个 O形密封圈，起静密封和提供 弹力支撑的作用。分析结果表明，优化后Y形圈接触压力和摩擦力明显减小，且摩擦力曲线波动更小，既能保证密封 效果，又减小了因摩擦过大引起的Y形圈磨损失效，提高了Y形圈的使用寿命。 关键词：ABAQUS；Y形密封圈；接触压力；摩擦力；密封性 ‘ ． 中图分类号：TB42 文献标识码 ：A 文章编号：0254一o15o(2014)6—112—4 FiniteElementAnalysisandStructureImprovementofY SealingRing LiBin JiangXiaoli (CollegeofMechanicalEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，ChengduSichuan610500，China) Abstract：ThecontactpressureandfrictiononthecontactsurfaceofY sealingringbetweenthepistonandpistonrodwereanalyzed byusingfiniteelementanalysissoftwareABAQUS．Aimedatthelargecontactpressureandthevolatilefrictionbetweenthecontactsurface oftheY sealingring，anO—ringwasaddedonthelipoftheoriginalY sealingring，whichcanprovidestaticsealandelasticsuppo~for theY sealingring．Theresultsshow thatthecontactstressandfrictionoftheoptimizedY sealingringaredecreasesobviously，andthe frictioncurvebecomesmorestable． Thisnew structurehasgoodsealingeffect，andalsoreducetheweal-failureoftheY sealingring causedbytoomuchfriction，asaresuh，theservicelifeoftheY sealingringisprolonged． Keywords：Y sealingring；contactstress；friction；sealing Y形密封圈是一种具有 自封作用的密封囤，依靠 胶 ]，其力学性能表现为复杂的材料非线性和几何非 其张开的上下唇部紧贴耦合表面，阻塞泄漏通道从而 线性 ，对其应变能函数常采用 Mooney—Rivlin模型 ， 达到密封效果。密封面间接触压力随着密封介质压力 该模型可以处理高达200％的应变，其表达式为 的变化而变化，既能保证密封效果又不至于产生过大 的摩擦力。为获得初始密封作用，在设计 Y形密封 w(i，12)=∑Co(，一3)(‘，2—3) 圈时，内、外唇都会有一定的过盈量。当密封圈装入