利用有限元分析軟件模擬分析雙唇油封主唇區(qū)域的靜態(tài)接觸壓力分布,并與單唇油封的靜態(tài)接觸壓力進行比較;同時分析雙唇油封安裝后副唇的位移和變形。結(jié)果表明:油封的腰部結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致雙唇油封主唇區(qū)域密封效果低于單唇油封;副唇的位移和變形導(dǎo)致在實際運行中副唇與旋轉(zhuǎn)軸存在空隙,影響防塵效果。為改善雙唇油封的性能,提出采用漸進式腰部結(jié)構(gòu)代替原弓形腰部結(jié)構(gòu)和采用較長的防塵唇的雙唇型油封結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。結(jié)果表明:采用漸進式腰部結(jié)構(gòu)的雙唇油封的主唇口接觸壓力曲線更接近單唇油封,密封效果優(yōu)于普通雙唇油封;采用較長的防塵唇,且安裝時使防塵唇與旋轉(zhuǎn)軸之間具有一定的過盈量,可以使防塵唇在油封裝配變形后仍保持與旋轉(zhuǎn)軸接觸,減少了防塵唇唇尖與旋轉(zhuǎn)軸之間的空隙,能夠有效地提升防塵效果。 

【文章來源】：潤滑與密封. 2020,45(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

油封的有限元模型

通過對雙唇型和單唇型2種油封的有限元模擬仿真,得到主唇口的壓力變化曲線,如圖3所示�？梢�,所分析的2種油封在相同的工作條件下,其唇口接觸壓力分布形狀均滿足油封的密封要求。這一分析結(jié)果與文獻[11-13]的結(jié)果一致。從圖3可以看出,2種油封唇口的接觸壓力在軸向的分布趨勢一致;在接觸區(qū)域,流體側(cè)壓力最大,在空氣側(cè)又逐漸減少為0。由于2種油封擁有相同的理論接觸寬度和空氣側(cè)與流體測唇角,使其在幾乎相同的位置,即軸向0.73 mm處達到最大接觸壓力,單唇和雙唇的最大接觸壓力分別為2.359和2.071 MPa,兩者相差14%。在壓力分布的末端,由于單唇油封接觸壓力下降的趨勢突然放緩,使單唇油封的接觸寬度比雙唇油封寬了0.1 mm。在不考慮防塵散熱等其他因素的條件下,從接觸壓力的變化曲線可以初步判斷,單唇油封的密封效果比雙唇型略好。這主要是因為單唇油封沒有防塵唇,空氣側(cè)與油封主唇之間表現(xiàn)為緩慢漸進的連接結(jié)構(gòu),如圖1(b)所示;而雙唇型油封由于擁有防塵唇,在副唇與主唇之間的連接采用弓形連接結(jié)構(gòu)(見圖1(a)),使其擁有比單唇油封漸進性連接更細(xì)的腰部,其結(jié)果是骨架的應(yīng)力由主唇和副唇承擔(dān),降低了雙唇型油封主唇處的最大接觸應(yīng)力,但雙唇型油封主唇的穩(wěn)定性更強。

單雙唇油封結(jié)構(gòu)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]2種結(jié)構(gòu)參數(shù)旋轉(zhuǎn)軸唇形油封的密封性能研究[J]. 陳建壘,張付英,宋娜娜,段晶瑩.  流體機械. 2018(09)
[2]基于ABAQUS的油封密封性能研究[J]. 張付英,王宏浩,姜向敏.  潤滑與密封. 2017(05)
[3]油封唇口靜態(tài)接觸特性的有限元分析[J]. 江華生,孟祥鎧,沈明學(xué),彭旭東.  潤滑與密封. 2016(10)
[4]旋轉(zhuǎn)唇形油封密封性能的有限元分析[J]. 康帥,趙良舉,杜長春,李云飛,許曼曼,唐陳.  機械科學(xué)與技術(shù). 2015(09)
[5]動態(tài)壓力下旋轉(zhuǎn)動密封結(jié)構(gòu)有限元分析[J]. 趙河明,韓寧.  現(xiàn)代制造工程. 2014(10)
[6]一種油封防塵能力試驗的裝置和試驗方法[J]. 韓悅琴,姜成林,張明森,李莉英,曹建莉,杜國忠.  液壓氣動與密封. 2014(02)
[7]彈簧對油封密封性能的影響[J]. 譚晶,楊衛(wèi)民,丁玉梅,李建國,楊維章,魯選才,周華.  特種橡膠制品. 2008(03)
[8]油封密封性能的有限元分析[J]. 李建國,丁玉梅,楊衛(wèi)民,譚晶.  潤滑與密封. 2006(10)
[9]楊氏模量y與勁度系數(shù)k以及組合彈簧系統(tǒng)[J]. 趙德先.  物理通報. 2003(08)
[10]提高旋轉(zhuǎn)軸油封性能的方法[J]. 張建斌,酈華興,姜敏.  橡膠工業(yè). 2001(09)



本文編號：3210566