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温度的影响对O型圈可靠性的分析

作者: 来源: 发布于:2019-03-09 8:38:59
通常,O型圈由高分子材料橡胶组成,其设计与分析涉及固体力学、摩擦学、高分子材料学、热力学及机械制造工艺等多方面的理论知识,一般可利用有限元软件对O型圈进行分析。O型圈通过被压缩发生大变形,从而产生应力来实现液压系统的密封。要满足O 形圈的密封性能,必须在保证满足O型圈的剪切强度的前提下,其最大接触应力至少要大于密封介质的压力。影响O型圈应力的因素很多,包括密封结构参数如压缩率、结构尺寸参数、接触面的摩擦因数和环境因素如密封介质压力、温度等。通过建立有限元模型可以分析影响因素对O型圈性能的影响.发现介质的压力越大,接触应力和Mises 应力越大;得出O型圈与轴之间的最大接触应力随着压缩率、油压的增加而增加,但在油压一定的情况下Mises 应力并不总是随压缩率的增加而增加的结论;
 
研究表明,上下法兰张开间隙、密封圈的初始压缩率对最大接触应力的影响较大,而密封槽槽口和槽底处倒角半径对剪切应力影响明显; 吴广平等分析了摩擦因数对剪切应力的影响,发现摩擦因数越大剪切应力越大。在实际工程应用中,密封系统中的密封介质的温度往往较高,而温度的提升会造成O型圈圈应力的变化,并加速O形圈的松弛,因此温度对于O型圈可靠性的影响很大。


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