机械设计与研究 ›› 2015, Vol. 31 ›› Issue (04): 90-94.doi: 10.13952/j.cnki.jofmdr.a3701

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星形橡胶密封圈的密封特性分析及截面改进

韩传军;张瀚;张杰;   

  1. 西南石油大学机电工程学院;
  • 发布日期:2020-07-26

  • Published:2020-07-26

摘要: 建立了X形(星形)密封圈的有限元计算模型,研究了预压缩量、摩擦因数、介质压力、橡胶硬度对其密封性能和力学性能的影响。为提高密封圈的密封性能,延长使用寿命,对其横截面形状进行了改进,并对其静密封和往复动密封性能进行了分析。研究结果表明,X形密封圈的Von Mises应力和接触应力随着摩擦因数的增大而逐渐降低,但随介质压力、橡胶硬度的增大而增大;而结构的特殊性使得X形密封圈Von Mises应力随预压缩量的增大而减小;改进密封圈不但继承X形密封圈的优点,而且实现了三道密封功能,在保持良好密封性能的同时改善了结构的应力集中现象;特别是在往复动密封中,改进密封圈的应力波动较小,密封性能优于X形密封圈,避免了X形结构触角过早发生疲劳失效和撕裂,延长了密封圈的使用寿命。

关键词: 有限元, 星形密封圈, 密封性能, 接触应力, 结构改进

Key words: finite element method, X-ring, sealing performance, contact stress, optimization