基于田口法和响应曲面法的旋转唇密封可靠性分析

基于有限元分析软件Abaqus建立旋转唇密封模型，计算得到其静态接触压力和径向变形影响系数矩阵，然后通过油封数值计算模型计算得到其泵吸率；在工况一定的情况下，分析理论接触宽度、前唇角、后唇角、过盈量、腰厚结构参数对密封性能的影响，并应用田口实验法进行正交试验设计，以信噪比作为衡量泵吸率稳定性的指标，得到影响密封可靠性的最佳参数组合；应用响应曲面分析，得到油封的极限状态方程，并通过蒙特卡洛法计算基于结构参数的油封可靠度。结果表明：各结构参数对泵吸率的影响排序依次是理论接触宽度、前唇角、后唇角、过盈量、腰厚；所研究油封的密封可靠度为0.999 87。