基于流固耦合的旋转轴唇型油封流场特性及泵汲率研究

为研究具有回油沟的橡胶旋转轴唇型密封的流动行为与回油机制,构建润滑油与橡胶的流固耦合模型,对其进行流场、唇部应力、变形及其影响因素分析,并通过试验进行验证。结果表明:以泵汲率作为油封性能指标,在转速1000～6000 r/min范围内,试验测量与数值计算的泵汲率均随着转增加而提高,且在高转速下,流固耦合模型预测的泵汲率比刚体模型更接近实验值。回油沟长度或宽度增加时,有助于高压累积,增加了空气侧与油侧的压差,造成流速加快,单位时间内将有较大流量通过油膜,因此增大泵汲率。但在相同的参数变动率下,接触宽度对泵汲率影响效果不明显,当回油沟与唇尖角度增大时,泵汲率呈现递减趋势,当回油沟角度减少25%时,泵汲率约提高50%。