Ansys软件在密封产品结构设计上的应用

以无簧油封的尺寸设计为例,提出一种运用有限元软件,进行密封产品尺寸结构设计的思想,对有限元技术在密封设计中的运用具有一定的指导意义。通过有限元软件Ansys,得出油封安装时唇口的接触压力及分布状态,规格为Ф100mm×125mm×12mm的有簧油封安装时的唇口接触压力状况,以此为标准进行无簧油封的腰部尺寸设计,得出无簧油封的结构尺寸。     

油封唇口压力大小及分布的有限元分析

利用ANSYS建立了橡胶油封的2维轴对称模型,分析了过盈量、唇口接触宽度R,弹簧劲度以及后唇角β与油封唇口压力大小及分布的关系。分析结果验证了前人在油封设计及应用选型方面经验的正确性。该分析方法在油封设计及选型方面将起到一定的指导意义。这些分析为油封的构型优化奠定了基础。     

弹簧对油封密封性能的影响

利用有限元分析软件,对Ф100×125×12(mm)规格的油封在有、无弹簧两种状态下,安装过盈量(S)和油封腰部厚度(W)对油封Von Mises应力、油封与轴的最大接触压力和接触宽度及在接触宽度上接触压力分布情况的影响进行了分析,同时,在分别改变R值(密封圈唇口平面到弹簧槽中心平面的距离)和唇前角(α)等重要参数时,有、无弹簧的油封与轴之间最大接触压力的变化趋势,以及对接触宽度和在接触宽度上压力分布状态的响应进行了研究.结果表明,油封Von Mises应力、油封与轴的最大接触压力和接触宽度在有弹簧时均较无弹簧时的大,且随着过盈量S,腰部厚度W,R值和唇前角α等参数的变化,3者在有、无弹簧时均表现出不同的变化趋势.     

旋转油封唇口磨损仿真与实验验证

为了研究旋转双唇油封的磨损情况，利用有限元软件ABAQUS建立油封的轴对称模型，得到润滑条件下油封唇口的接触压力分布；结合Archard磨损方程，得到唇口磨损情况的模拟结果，并与实验结果对比，验证了此方法用于预测油封磨损的有效性；预测了油封使用5年后的磨损情况，并根据油封的接触宽度以及接触应力的分布对其密封性能进行了评价。结果表明，油封磨损5年后密封性能可靠，这为油封的磨损性能评价提供了良好的参考价值。     

基于正交试验的曲轴油封结构参数研究

为研究发动机曲轴油封结构参数对密封性能的影响,以规格为Φ80×Φ100×8.5的曲轴油封为研究对象,基于正交试验设计原理,结合有限元分析方法,研究结构参数油面唇角(α)、气面唇角(β)、安装过盈量(δ)、弹簧中心到唇口轴向距离(r)、油封腰厚(s)和弹簧劲度系数(k)对唇口平均接触压力(P_av)和唇口单位周长径向力(F_r)影响的大小顺序;优化目标为最大P_av和最小F_r,得到最优结构参数组合。结果表明:结构参数对P_av和Fr影响的大小顺序分别为β,δ,k,s,α,r和k,δ,r,s,β,α;与优化前曲轴油封相比,优化后曲轴油封的P_av增大2.61%,Fr减小28.74%,使用寿命显著延长。     

安装过盈量和介质压力对旋转轴唇形橡胶密封圈密封性能的影响

以水下工作的旋转轴唇形橡胶密封圈(简称唇形密封圈)为研究对象,基于有限元分析方法研究安装过盈量和介质压力对唇形密封圈密封性能的影响。使用ANSYS软件创建唇形密封圈的三维轴对称有限元分析模型。仿真结果表明:唇口接触宽度与最大接触压力随着安装过盈量的增大而增大,且安装弹簧的唇形密封圈接触宽度和接触压力比未安装弹簧的唇形密封圈大;随着介质压力的增大,唇口最大接触压力增大,接触压力的最大值出现在唇口尖端处,最大接触压力始终大于介质压力。     

丁腈橡胶和聚氯乙烯塑料共混胶料作无弹簧型油封唇表面层的研究

根据橡胶油封的密封机理,无弹簧型骨架油封由于无弹簧这一特殊条件,势必要使腰部厚度与唇口过盈量比弹簧油封适当增大些,才能达到密封要求。但过多的增大腰部厚度与过盈量,将会增加油封唇口的摩擦生热量,磨损增大。在设计油封时必须考虑提高油封的使用寿命,除应保证合理的结构设计参数外,还应重视胶料的耐磨、耐热油老化等性能。     

氟橡胶曲轴油封的研制

介绍氟橡胶曲轴油封的研制。结构设计中,氟橡胶油封主唇口为2.5～2.9mm,唇口与轴接触宽度理论值为0.5～0.8。配方中硫化体系采用硫化剂双酚AF和促进剂BPP,补强剂采用炭黑N990、硫酸钡和煅烧高岭土等,吸酸剂采用活性氧化镁和氢氧化钙。工艺设计中氟橡胶与金属骨架粘合剂采用512,3290和FG-1粘合剂,胶料硫化条件为(175～180)℃×(3～4.5)min,采用唇口全切形式。成品性能满足油封验收标准。     

橡胶油封唇口的质量控制

橡胶油封作为一种密封产品,目前已被广泛应用于汽车、机械设备等的主要部件当中,并起到良好的防漏油作用。橡胶油封通常是依靠唇口起密封作用的,因此,唇口的质量在整个橡胶油封中是最为重要的。基于此点,本文首先对橡胶油封唇口质量的影响因素分析,并在此基础上提出控制橡胶油封唇口质量的有效措施。     

油封唇口张开压力测定仪

台式X B71型橡胶油封唇口张开压力测定仪由轴规、油封座、密封垫片、油封帽盖、气筒、空气压力调制和显示系统、电气控制系统等部分组成。本机出西北橡胶工业制品研究所设计,湖北黄石化工机械厂制造,于一九八○年研制成功。经过试用,仪器使用性能良好,工作可靠,它能测量橡胶油封的唇口张开压力,亦可用它检验出油封唇口的微小缺陷,另外还可以用它来剔除唇口内径不合格的油封。它结构紧凑,操作方便,大大减轻了检验人员的劳动强度,实现了油封半机械化、半自动化检验,是     

橡胶油封唇口的质量控制

橡胶油封作为一种密封产品,目前已被广泛应用于汽车、机械设备等的主要部件当中,并起到良好的防漏油作用。橡胶油封通常是依靠唇口起密封作用的,因此,唇口的质量在整个橡胶油封中是最为重要的。基于此点,本文首先对橡胶油封唇口质量的影响因素分析,并在此基础上提出控制橡胶油封唇口质量的有效措施。     

外露骨架油封模具的设计

介绍油封唇部收缩率的确定方法及油封模具的结构类型和特点。认为在模具嵌装件配合面上距离型腔边０．２ｍｍ处开设０．３ｍｍ×６０°存胶槽，可使硫化制品无胶边。采用切唇可使油封唇口完整锐利，外观质量和密封性能好。     

油封压胶模的唇口结构与设计

本文介绍内唇油封的四种典型模具结构设计,以实验比较和理论分析方法总结出两种较为优越的唇口结构方案。设计模具时,可按实际油封断面形状,从两者中确定一种最佳的唇口结构。     

采煤机浮动油封密封圈静态接触应力分析

本文运用有限元分析软件ABAQUS建立浮动油封结构的二维模型,分析不同侧向接触压力、摩擦系数、橡胶硬度下等效应力的变化,寻找最佳的侧向接触压力和摩擦系数。结果表明,在同一摩擦系数的情况下,随着侧向压力的增加,橡胶密封圈的等效应力也随之增加;在同一侧向压力的情况下,随着摩擦系数的增加,橡胶密封圈的等效应力也随之增加。并根据实际情况在等效应力为23 MPa下给出了相应的侧向接触压力和摩擦系数的建议值。     

汽车发动机耐高温带底盘多唇口气门阀杆氟橡胶油封的研制

对汽车发动机耐高温带底盘多唇口气门阀杆氟橡胶(FKM)油封的结构、胶料配方、模具设计和生产工艺进行研究。油封的弹簧直接压在底盘上,使用过程中不会发生脱落,密封效果好;油封唇口与阀杆的接触应力最大点靠近油侧或在空气侧与油侧的中部。油封胶料主体材料采用几种牌号的FKM并用,胶料在开炼机上混炼,配合剂先混合再加入胶料中。油封采用连续注压或连续注射硫化成型工艺,二段硫化在恒温烘箱中进行,产品性能达到国外同类产品水平。     

提高油封耐磨性能的途径

分类介绍提高油封耐磨性能的途径.对于橡胶骨架油封,采用弹簧加载的尖唇形唇口形式,选择耐磨性能优异的橡胶材料,并采用聚四氟乙烯(PTFE)涂层技术;对于PTFE油封,采用橡塑组合结构,并在PTFE中加入耐磨填料.目前油封正在向塑料化和金属化方向发展,除了橡胶骨架油封和填充PTFE油封外,磁力机械密封和浮动油封等适合更为严苛工况、性能更优良的机械密封得到长足发展.     

V型密封圈结构参数对密封性能影响研究

利用ANSYS对高压柱塞泵V型密封圈进行有限元仿真分析,并搭建实验装置对模拟结果进行了验证。在此基础上,研究了内、外过盈量、唇口角度对密封面接触压力和密封圈内应力分布的影响。结果表明:过盈量增加,接触压力峰值增大,活塞杆往复过程中带出和带回的液体量都减少,有利于实现密封,但如果过盈量过大,会使密封面峰值压力过大、润滑效果变差从而加速磨损。唇口角度增加,活塞杆内行程带回的液体量增加,可以减少泄漏,有利于实现密封。研究结果可为V型密封圈的设计、选用和结构优化提供依据和参考。     

SG单向回流油封不同螺纹角度回流效应及密封性能试验

回流油封的花纹形式很多,主要有单向和双向两种,它是根据流体力学作用原理,利用唇部的螺纹把泄漏的油自行回流,从而提高了油封的密封效果和使用寿命。目前欧美、德国、英国、日本等采用SG油封已很普遍。SG油封的特点是具有回流作用,过盈量比普通油封小,径向力降低,减少了磨耗生热,提高了使用寿命,无初期漏油现象。由于有主唇口线,所以在停车时     

氟橡胶油封在制造过程中被撕裂的影响因素

文中分析了氟橡胶油封在制造过程中产品被撕裂的影响因素。进行了高温性能测试并与其他橡胶对比,用Simulation软件模拟了油封在脱模时产品发生形变的情况。提出了氟橡胶油封在生产过程中最主要的性能参数,对指导氟橡胶油封配方设计有一定参考价值。研究结果表明,氟橡胶在高温下屈挠撕裂的角度对氟橡胶油封被撕裂的影响最大,屈挠撕裂的角度达到150°以上产品不容易被撕裂,屈挠撕裂的角度在90°以下的配方不适合生产油封产品。     

NBR内骨架油封唇口收缩率的探讨

分析了影响ＮＢＲ内骨架油封唇口收缩率Ｋ的各种影响因素,建立的Ｋ的数学模型为：Ｋ＝ｈｌ／（ａＳ＋ｈ）;根据ＮＢＲ内骨架油封及所用模具的尺寸,确定Ｋ的经验计算式：Ｋ＝ｈｌ／（７４Ｓ＋ｈ）。用Ｋ的数学模型指导ＮＢＲ内骨架油封模具设计,可降低模具的返修率和报废率,提高了油封质量。