橡胶O形圈密封结构老化状态的模态分析

为避免机械装置因橡胶O形圈老化而导致的失效与故障问题，研究橡胶密封结构老化状态的无损、在线、定量检测方法是工程实际的迫切需要。基于ANSYS软件建立了橡胶O形圈密封结构的有限元模型，使用输入不同参数的方法达到了等效模型不同老化状态的目的，完成了压缩率为20%情况下的橡胶O形圈密封结构老化状态模态分析，建立了老化状态和固有频率之间的变化关系。研究结果表明：建立的有限元模型能够反映橡胶O形圈密封结构老化状态特性的变化情况，为研究橡胶密封结构老化状态的无损、在线、定量检测方法提供了先验性知识。     

快插接头在气制动系统中的应用

介绍了国内外目前在气制动系统中使用的快插接头新型结构,比较了几种结构及使用该产品的优点。     

水泥环破碎器矩形异形活塞密封性能分析

针对传统圆柱形液压活塞承载力不足问题,提出一种矩形异形活塞,研究其在不同工况下的密封性能。基于Abaqus软件建立异形活塞有限元模型,研究介质压力、密封间隙、活塞运动状态以及摩擦因数对密封性能的影响,并分析异形密封环不同位置处的应力分布和翻转情况。结果显示：静密封时,介质压力越大,密封环的最大Mises应力和最大接触应力越大;密封间隙越小,最大Mises应力与最大接触应力越大;相比静密封,内行程过程中最大Mises应力和最大接触应力都有明显增加,且随摩擦因数增加而增加,而外行程中最大Mises应力和最大接触应力相比静密封差异较小;各工况下应力最大值均出现在密封环圆弧段;在活塞运动过程中密封圈并未发生翻转,只是存在位置的平移情况。研究结果证明了异形活塞的可行性以及良好的密封性能,为活塞结构设计与优化提供了依据。     

O形密封圈和密封圈槽的选配及应用

O形密封圈和密封圈槽尺寸的合理匹配是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证。据此提出一种选配两者尺寸的理论计算方法 ,并以Y34 1— 148注水封隔器所选密封圈的计算为例说明 ,根据不同的密封圈可以计算出相应的密封圈槽尺寸。为保证密封圈长期有效地工作 ,还必须合理选择其压缩率、拉伸量和孔、轴配合精度等相关参数。选取压缩率时 ,应考虑有足够的密封面接触压力、尽量小的摩擦力和避免密封圈的永久性变形。顾及到一般试制车间的加工水平和井下工具主要是静密封的状况 ,建议密封面的轴、孔配合应优先选用H8/e8     

激光核聚变中冲击波观测镜密封结构改进设计

介绍了一种激光核聚变中冲击波观测镜真空密封结构的改进设计,并论述了O形圈的选取以及密封槽的设计方法。在改进设计中采用具有良好压缩和摆动性能的焊接波纹管取代金属波纹管,将原来的动密封改为法兰端面静密封,克服了动密封结构中O形圈与轴之间的摩擦力,提高了真空密封性能,方便了系统装配。改进设计中滑动、转动部件位于真空环境之外,故在部件中使用润滑油不会污染真空环境,使系统调节更加省力。     

O形三元乙丙橡胶密封圈的使用寿命预测

根据包装箱结构设计典型密封结构,在模拟使用状态下对O形三元乙丙橡胶(EPDM)密封圈进行加速老化试验研究,获得在65,85和105℃下不同老化时间(5,10,15,20,25和30 d)的压缩永久变形变化规律,在此基础上,推导O形EPDM密封圈的失效时间与使用温度的数学关系式,预测出O形EPDM密封圈在25℃下的使用寿命为17.8 a。同时,将预测曲线与实测曲线进行对比分析得出预测曲线与实测曲线吻合良好,相关性参数R>0.95。     

深海环境下的O形圈静密封设计

针对深海高压特殊环境,将现有O形圈密封结构进行改进和优化使其在海下具有更好的密封性能。利用ANSYS软件建立O形橡胶圈二维轴对称模型,分析深海环境下密封槽直径、O形圈材料、密封槽深度、法兰间隙等对O形圈密封性能影响。结果表明:深海环境下,应适当加大密封槽直径以避免压缩后O形圈与槽壁间形成空腔;深海环境下使用的O形圈,采用丁腈橡胶,选择压缩率在20%~25%之间,密封间隙为0较为合适。     

O型橡胶密封圈高压氢气环境中特性表征

高压氢系统中橡胶O型圈密封结构直接与高压高纯氢气接触,常会发生氢的侵入和溶解继而造成橡胶溶胀,但吸氢膨胀对其密封性能的影响鲜有报道。为解决这一问题,提出了耦合氢致应变的橡胶超弹性本构模型;然后基于有限元软件ABAQUS,通过编写用户材料子程序（UMAT）,建立了考虑吸氢膨胀效应的高压氢气橡胶O型圈密封有限元模型,同时对模型进行了验证。并基于该模型研究了吸氢膨胀对高压氢气下橡胶O型圈密封特性的影响。结果表明：吸氢膨胀提高了密封面上的接触应力,利于密封条件的形成;但同时也增加了O型圈截面的高度和面积以及O型圈的Mises应力,加剧了橡胶O型圈出现裂纹的倾向,降低了密封可靠性。在设计高压氢气橡胶O型圈密封结构的预压缩率和沟槽高度时应充分考虑吸氢膨胀效应的影响,以避免出现O型圈应力过大或挤出失效。     

水介质O形圈密封阻力研究

为了研究水介质O形圈的密封阻力特性，通过ANSYS软件建立O形圈二维轴对称有限元模型，分析不同预压缩率和流体压力对O形圈密封性能的影响，通过2种滑动摩擦力理论算法，计算出不同流体压力下O形圈的摩擦力，与实验测量的摩擦力进行对比分析，探究流体压力和往复速度对摩擦力与摩擦因数的影响。结果表明：随着预压缩率增大，O形圈von Mises应力和接触长度增大；随着流体压力的增大，O形圈von Mises应力增大，接触压力和接触长度随之增大，流体压力超过30 MPa,接触长度减小；微元法和实验得到的摩擦力较为接近，可用于O形圈摩擦力预估；相同往复速度下，随着流体压力增大，O形圈摩擦力增大；相同流体压力下，随着往复速度增大，摩擦力也增大。