O形橡胶密封圈配合挡圈密封的应力与接触压力有限元分析

O形橡胶密封圈静密封应力分析及密封性能研究

利用abaqus软件对o形橡胶密封圈在超高液压下的应力和接触压力进行了有限元分析,探讨了不同压力下o形橡胶密封圈的vonmises应力和接触压力的变化规律,分析了压缩率及密封间隙对最大vonmises应力与最大接触压力的影响。结果表明在超高液压下,o形圈vonmises应力主要集中在液压缸与活塞杆的密封间隙区域,且最大vonmises应力随着密封间隙的增加而显著上升;压缩率对初始应力和接触应力影响较大,适当提高压缩率能够提供密封的可靠性,o形圈最大接触应力随着油压的增加呈近似线性变化。

本文主要介绍了o形橡胶密封圈的选用标准、材料选择、沟槽设计等内容,并对个例进行了具体分析,认为:o形橡胶密封圈的选择应尽量选用国家标准中所列的规格尺寸,避免设计非标和异形的o形密封圈,即要考虑安装和使用的实际情况,同时沟槽的加工还要重点考虑粗糙度和同轴度等质量指标的要求。

精品文档 精品文档 标记示例 8.75×1.80ggb3452.1-92 ─┬──┬─┬──┬── │││└──标准号 │││ ││└──────通用o形圈 ││ │└─────────d2=1.80mm │ └──────────────d1=8.75mm o形橡胶密封圈： 精品文档 精品文档 注：1、表中h=0.785m-0.414r。 2、滚花前工件表面粗糙度的轮廓算术平均偏差r2的最大允许值为12.5um。 3、滚花后工件直径大于滚花前直径，其值△≈(0.8～1.9)m，m为模数。 4、gb6403.3－86。 5、标注样式：直纹，m0.3 精品文档 表面粗超度选择： 精品文档 精品文档 序 号 ra值不 大于μm 应用举例 1 100 粗加工的表面，如粗车、粗刨、切断等表面，用粗镗刀和粗

前言 〇形橡胶密封圈是高压开关设备常用的密封件。为了指导和方便产品设计，制定本标准。 本标准给出了〇形橡胶密封圈的材料、质量要求以及〇形圈的选用规格等。 本标准首次发布，2005年5月20日实施。 本标准由高压开关公司技术处提出、起草、归口并负责解释。 〇形橡胶密封圈 1范围 本标准规定了高压开关产品用〇形橡胶密封圈的材料、技术要求、检验以及〇形圈的尺寸、规格、 标志和包装、运输与储存。 本标准适用于六氟化硫开关产品设计。 2规范性应用文件 gb1235〇形橡胶密封圈 3基本尺寸与规格 〇形圈基本尺寸与规格见图1和表5。(d:公称外径、d：公称内径、d1:实际内径、d0：断面直径) 图1〇形橡胶密封圈 4材料 4.1sf6开关设备用〇形橡胶密封圈材料见表1。 表1sf6开关设备用〇形橡胶密封圈材料 材料名称工作条件适

阐述了o形橡胶密封圈的用途及模具设计制造、热处理、特大形制品的变形处理、注射模具的应用等问题。

针对在静密封条件下使用的一种新型y形橡胶密封圈,利用大型有限元软件ansys对y形密封圈在不同工作压力下的变形与受力情况进行了有限元分析,得出了相应的von-mises应力分布及接触压力分布,并预测了y形密封圈可能出现裂纹的位置,总结了y形密封圈接触压力的变化规律。

利用有限元分析软件ansys,建立了橡胶o形圈及其边界的有限元模型,分析计算了不同的o形密封圈径向间隙以及不同的油压下对密封面最大接触压力和vonmises应力的影响,以及它们之间的相互关系,为o型密封圈的合理安装和使用提供了理论依据。

利用有限元分析软件ansys,分析计算了不同的o形密封圈径向间隙以及不同的油压下对密封面最大接触压力和vonmises应力的影响,以及它们之间的相互关系,为o型密封圈的合理安装和使用提供了依据。

精品文档 。 1欢迎下载 o形橡胶密封圈的尺寸计算 在气动中使用的o形橡胶密封圈尺寸系列及公差一般按国家标准gb3452-1液压气动用橡胶密封圈尺寸系列及 公差标准选用。o形橡胶密封圈通常采用矩形沟槽密封，如图1所示。 图1o形密封结构 1)o形圈压缩量计算 ε=σ/d×100%=(d0-h)/d0×100% 式中ε——o形圈的相对压缩量; σ——o形圈断面的绝对压缩量; h——沟槽深度; d0——o形圈断面直径。 相对压缩量的大小，直接影响着元件的使用性能和寿命。一般地说，不论是静密封或动密封，在保证密封的前 提下，相对压缩量越小越好。表1为气动密封设计中推荐的o形圈相对压缩量值。 表1o形圈相对压缩量 断面直径mm静密封（圆柱或平面）动密封（往复或旋转） 1.2±0.0610～306～15 1.8±0.0810～25

氟橡胶密封圈与硅橡胶密封圈的区别 硅橡胶密封圈：既耐高温(最高300℃)，又耐低温(-100℃)是现在最好的耐 寒、耐高温橡胶;同时电绝缘性精良，对热氧化和臭氧的稳固性很高，化学惰性 很大。缺点是呆板强度较低，耐溶，耐溶剂和耐酸碱性差，叫难硫化，代价较贵。 氟橡胶密封圈：耐高温可达300℃，不怕酸碱，耐油性是耐油橡胶中最好的， 抗辐射及高真空性精良;是性能全面的特种合成橡胶。缺点是加工性差，代价昂 贵，耐寒性差，弹性和透气性较低。 氟橡胶（fluorelastomer）是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高 分子弹性体。由于c-f键能大(每摩尔485kj),且氟原子共价半径为0.064nm, 相当于c-c键长的一半,因此氟原子可以把c-c主链很好地屏蔽起来,保证了 c-c链的稳定性,使其具有其他橡胶不可比拟的优异性能,如耐高温、耐

首先分析了o形橡胶密封圈有限元分析的现状,然后从工程实例入手,分析了压缩率对橡胶密封圈密封性能的影响,利用有限元分析软件ansys对o形橡胶密封圈在不同压缩率下的接触压力分布进行了分析,说明提高压缩率对密封圈的密封性能有显著的影响;以此分析结果为基础可以合理设计密封槽的尺寸和缸筒与活塞间的间隙。

借助于大型有限元分析软件ansys,建立了橡胶o形密封圈与沟槽接触的非线性有限元分析模型,分析了橡胶o形密封圈的尺寸公差对密封性能的影响,以及密封圈的内径伸长率和压缩变形率改变时,接触面上最大接触应力的变化情况,从而为进一步可靠设计、优化橡胶o形圈提供了理论依据。

o形橡胶密封圈规格表 发布时间 一、o形橡胶密封圈是一种断面形状为圆形的密封元件，它广泛用于多种机械设备中，在一定温度、压力及不同的液体或气体介质中起到密封 作用，与其它密封圈相比，具有如下的优越性能： ①、密封部位结构简单，安装部位紧凑，而且重量较轻。 ②、有自密封作用，往往只用一个密封件便能完成密封效果。 ③、密封性能好，用作固定密封时几乎没有泄漏，用作运动密封时，只在速度较高时才有些泄漏。 ④、运动摩擦阻力很小，对于压力交变的场合也能适应。 ⑤、尺寸和沟槽已标准化，成本低，产品易得，便于使用和外购。 与其它密封圈相比，也存在下列三个问题： ①、起动时的摩擦阻力大。 ②、用作气动装置的密封时，必须加润滑油，防止磨损。 ③、对偶合配件，如运动面、沟槽、间隙等的加工尺寸及精度要求很严。 o形橡胶密封圈的结构设计原理 因为o形橡胶密封圈是安装在各种沟槽中使用，现将安装沟槽情况列于表4-1

o形橡胶密封圈试验方法 1范围 ???本标准规定了实心硫化o形橡胶密封圈的尺寸测量、硬度、拉伸性能、热空气老化、 恒定形变压缩永久变形、腐蚀试验、耐液体、密度、收缩率、低温试验和压缩应力松弛 的试验方法。 ???本标准适用于实心硫化o形橡胶密封圈（以下简称o形圈）。 2规范性引用文件 ???下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件， 其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根 据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文 件，其最新版本适用于本标准。 ???gb／t528—1998硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定（eqviso37： 1994） ???gb／t533—1991硫化橡胶或热塑性橡胶密度的测定（iso2781：20

由柳州市同进汽车零部件制造有限公司申请的专利（公开号cn104710795a,公开日期2015-06-17）＂一种超耐高温o形橡胶密封圈＂,涉及的超耐高温橡胶密封圈配方为：甲基乙烯基硅橡胶90-150,氟橡胶60-110,炭黑n30030-45,白炭黑3-5,纳米氧化锌3-5,三氧化二铁3-5,二氧化钛3-8,氢氧镁2-5,硼酸锌4-10,防老剂1-3,羟基硅油1-4，氢硅油1-3，二甲基硅油1-6，乙烯基三甲氧基硅烷3-5，硫化nbpo2-5，硫化ndcp1-6，硫化剂dcbp2-6，硫黄2-8。该橡胶密封圈的主要特点是耐高温性能良好。

液压气动用o形橡胶密封圈沟槽尺寸 1范围 gb／t3452的本部分规定了液压气动一般应用的o橡胶密封圈(以下简称o圈)的沟 槽尺寸和公差。 gb/t3452的本部分适用于gb/t3452.1-2005《液压气动用o橡胶密封圈尺寸系 列及公差》规定的o。工作压力超过10mpa时，需采用带挡圈的结构型式。 注，特殊应用的o圈沟槽尺寸应由o圈的制造商和使用者协商确定。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过gb/t3452本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的 引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而， 鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用 文件，其最新版本适用于本部分。 gb/t3452.1-005液压气动用o形橡胶密封圈尺寸

研究o形橡胶密封圈在旋转动密封中的应用及其密封原理，结合实例总结该类密封性设计的步骤和思路，为旋转动密封的设计提供借鉴。

橡胶密封圈分类 按截面形状分类: 橡胶密封件 1.o型密封圈系列（dsh密封系列） 拥有氟橡胶，丁晴胶，硅胶等多种材质的产品，广泛应用于各种机械。 耐各类石油基油及多种化学介质：运用不胶种可满足-60℃-+300℃的温度区域。 使用压力范围：<10mpa(液压)、<1mpa（气动）、<16mpa（静密封）的丁晴胶及耐汽油 配（90，93，97）膨胀率为0。 2.y型密封圈（机械部标准轴用y型圈yxd-dsw、孔轴两用ptu、缓冲环hbts） 拥氟胶、丁晴胶，氯橡胶等多种材质的产品。 广泛应用于液压、机械、气动等行业。耐种石油基油个有极佳耐磨性。 选用不同胶种可满足-60℃-+300℃的温度区域。 3.v型密封圈（v型组合dvr、端面水封dva、端面水封dvs） 是一种轴向作用的弹性橡胶密封圈，用作转轴无压密封。 密封唇有较好的活动性和适应性，

规格断面直径实际内径规格断面直径实际内径 d0d1公差d0d1公差 5x1.91.745x3.139.5 6x1.92.750x3.144.5土0.20 7x1.93.755x3.149.5 8x1.94.760x3.154.5 9x1.9十0.105.763x3.157.5 10x1.9-0.086.7土0.1265x3.159.5 11x1.91.97.768x3.162.5 12x1.98.770x3.164.5 13x1.99.775x3.169.5 14x1.910.780x3.174.5 14x2.49.685x3.179.5 15x2.410.690x3.1十0.1284.5 16x2.411.695x3.1-0.1089.5土0.40 18x2.4

橡胶密封圈 橡胶密封圈有什么特性，耐油性、耐磨性如何 丁腈橡胶又称丁二烯一丙烯腈橡胶，简称nbr，平均分子量70万左 右。灰白色至浅黄色块状或粉状固体，相对密度0.95～1.0。丙烯腈 含量为26%的丁腈橡胶玻璃化温度tg=一52℃，脆化温度tb=一 47℃，而丙烯腈含量为40%的丁腈橡胶玻璃化温度tg=一22℃。溶 解度参数δ=8.9～9.9，溶于醋酸乙酯、醋酸丁酯、氯苯、甲乙酮等。 丁腈橡胶具有优良的耐油性,其耐油性仅次于聚硫橡胶和氟橡胶，并 且具有的耐磨性和气密性。丁腈橡胶的缺点是不耐臭氧及芳香族、卤 代烃、酮及酯类溶剂，不宜做绝缘材料。耐热性优于丁苯橡胶、氯丁 橡胶，可在120℃长期工作。气密性仅次于丁基橡胶。丁腈橡胶的性 能受丙烯腈含量影响，随着丙烯腈含量增加拉伸强度、耐热性、耐油 性、气密性、硬度提高，但弹性、耐寒性降低。丁腈橡胶耐臭氧性能

由中国石油化工股份有限公司申请的专利(公开号cn103396589a,公开日期2013-11-20)"橡胶密封圈",涉及的橡胶密封圈配方为丁腈橡胶80~90,高耐磨炭黑90~110,氧化锌5~7,硬脂酸0.5~1.5,防老剂1~3,硫化剂mdc2~4,促进剂tmtd0.5~1.5,促进剂ns1~3。该橡胶密封圈能够满足sh/t0305—1993《石油产品密封适应性指数测定法》的