鋼廠舉升液壓缸密封圈有限元分析

利用ansys建立了液壓系統(tǒng)中液壓缸用o形橡膠密封圈的二維軸對(duì)稱模型,分析計(jì)算了o形密封圈缸筒和軸套的間隙、密封軸套槽口倒角半徑、o形密封圈的截面尺寸、橡膠材料參數(shù)、初始?jí)嚎s率對(duì)密封面最大接觸壓力和剪切應(yīng)力的影響。結(jié)果表明:o形密封圈缸筒和軸套的間隙對(duì)剪切應(yīng)力的影響很大;軸套溝槽寬度、o形密封圈的截面尺寸和橡膠材料參數(shù)對(duì)密封面最大接觸壓力的影響很大;初始?jí)嚎s率對(duì)密封面最大接觸壓力和剪切應(yīng)力的影響都很大;對(duì)于本文分析的結(jié)構(gòu),在其它條件不變的情況下密封軸套槽口倒角半徑對(duì)密封面最大接觸壓力和剪切應(yīng)力的影響都不大;分析結(jié)果驗(yàn)證了長(zhǎng)期使用的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

利用有限元分析軟件ansys,建立了橡膠o形圈及其邊界的有限元模型,分析計(jì)算了不同的o形密封圈徑向間隙以及不同的油壓下對(duì)密封面最大接觸壓力和vonmises應(yīng)力的影響,以及它們之間的相互關(guān)系,為o型密封圈的合理安裝和使用提供了理論依據(jù)。

利用有限元分析軟件ansys,分析計(jì)算了不同的o形密封圈徑向間隙以及不同的油壓下對(duì)密封面最大接觸壓力和vonmises應(yīng)力的影響,以及它們之間的相互關(guān)系,為o型密封圈的合理安裝和使用提供了依據(jù)。

針對(duì)在靜密封條件下使用的一種新型y形橡膠密封圈,利用大型有限元軟件ansys對(duì)y形密封圈在不同工作壓力下的變形與受力情況進(jìn)行了有限元分析,得出了相應(yīng)的von-mises應(yīng)力分布及接觸壓力分布,并預(yù)測(cè)了y形密封圈可能出現(xiàn)裂紋的位置,總結(jié)了y形密封圈接觸壓力的變化規(guī)律。

利用ansys建立了公稱通徑1500mm,公稱壓力15mpa的高壓管線固定球閥殼體和法蘭連接處o形橡膠密封圈密封的二維軸對(duì)稱模型,采用五常數(shù)應(yīng)變能密度函數(shù)計(jì)算了橡膠材料的mooney-revlin常數(shù),經(jīng)分析得出安裝后的接觸壓力不能保證密封,在施加工作載荷后的接觸壓力大于工作壓力,且小于材料許用壓力,可以保證密封。并分析了相同溝槽、不同截面,不同壓縮率對(duì)接觸壓力的影響,槽寬對(duì)接觸壓力和槽口倒角半徑對(duì)剪切應(yīng)力的影響,結(jié)果表明截面尺寸越大,壓縮率越大,最大接觸壓力就越大。槽寬對(duì)接觸壓力沒有影響,槽口倒角半徑前切應(yīng)力的影響較小。

采用有限單元法對(duì)高壓快開盲板中c形侍服密封圈進(jìn)行了接觸邊界、大變形等非線性應(yīng)力分析,應(yīng)用有限元分析軟件ansys建模,分析計(jì)算得出密封圈接觸變形、接觸應(yīng)力及其分布情況,獲得了密封圈與盲板筒體之間的接觸壓力分布規(guī)律及其與工作介質(zhì)壓力之間的關(guān)系,從而可以有效地分析c形復(fù)合結(jié)構(gòu)侍服密封圈的密封能力。

利用ansys建立了公稱通徑1500mm,公稱壓力15mpa的高壓管線固定球閥閥座和球體連接處矩形聚四氟乙烯密封圈的二維軸對(duì)稱模型。在矩形密封圈二維軸對(duì)稱模型右上線8施加設(shè)計(jì)比壓15.74mpa,分析了矩形圈長(zhǎng)度與最大接觸壓力和位移和的關(guān)系。結(jié)果表明隨長(zhǎng)度的增加,最大接觸壓逐漸增大,但變化不大;變形后的位移和隨長(zhǎng)度增加而增加,且變化較大;可能出現(xiàn)裂紋的位置在施加壓力端近似半橢圓的區(qū)域內(nèi);矩形密封圈接觸壓力均勻、密封面大、密封效果好。

通過solidworks軟件建立液壓?jiǎn)㈤]機(jī)液壓缸的三維實(shí)體模型,并以有限元分析模塊simulation為平臺(tái),對(duì)閘門關(guān)閉時(shí)液壓缸活塞桿完全伸出,壓力達(dá)到最大值18mpa的工況下進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)有限元分析,并結(jié)合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了驗(yàn)證。分析結(jié)果表明:該液壓缸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)安全可靠,剛度穩(wěn)定性符合設(shè)計(jì)規(guī)范?；诠ぷ餮b置的整體有限元分析方法極大地降低了計(jì)算分析難度,提高計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,為結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步優(yōu)化、設(shè)計(jì)改進(jìn)提供理論依據(jù)。

利用有限元軟件ansys,對(duì)隔膜泵橡膠密封圈進(jìn)行有限元建模與計(jì)算,得出其工作狀態(tài)下的變形、應(yīng)力及最大接觸壓應(yīng)力,為隔膜泵橡膠密封圈的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

復(fù)合材料密封圈非線性大變形的有限元分析

采用有限元分析方法對(duì)吹瓶機(jī)吹塑pet瓶時(shí)橡膠密封圈容易出現(xiàn)擠隙現(xiàn)象進(jìn)行了分析,并重新設(shè)計(jì)了2種密封結(jié)構(gòu)。有限元模擬分析表明,設(shè)計(jì)的2種密封結(jié)構(gòu)減小了密封圈在縫隙內(nèi)的擠出部分,而且能增加接觸面積和接觸應(yīng)力。

采用非線性接觸模型,建立了復(fù)合材料密封圈的大變形有限元方程,分析了這種密封圈在不同壓縮量,不同減壓槽半徑以及不同接觸區(qū)域尺寸下的變形和接觸壓應(yīng)力的變化規(guī)律,得出密封圈安裝固定與其壓縮量、減壓槽半徑、接觸區(qū)域尺寸等因素之間的關(guān)系。結(jié)果表明:密封圈的接觸壓應(yīng)力主要是發(fā)生在密封圈的一些關(guān)鍵部位,其中最大壓力發(fā)生在角點(diǎn),在安裝定位面上存在小的接觸壓應(yīng)力,并且認(rèn)為有這種接觸應(yīng)力存在時(shí),安裝是到位的。綜合考慮過盈量、減壓槽半徑及各點(diǎn)的接觸壓應(yīng)力與減壓槽的變形率之間的關(guān)系,推薦使用0.04~0.08mm的徑向安裝過盈量,0.2~0.5mm的減壓槽半徑,減壓槽變形率在25%~30%之間的密封圈比較合適。

采用含高階項(xiàng)的mooney-rivlin本構(gòu)模型對(duì)在機(jī)械密封溝槽中單側(cè)受限丁腈橡膠o形圈的密封性能進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,重點(diǎn)研究了預(yù)壓縮率和介質(zhì)壓力對(duì)o形圈接觸應(yīng)力、接觸寬度和峰值應(yīng)力的影響。模擬計(jì)算結(jié)果表明:計(jì)算值與lindley半經(jīng)驗(yàn)公式值和wendt實(shí)驗(yàn)值較為一致;o形圈預(yù)壓縮率對(duì)主接觸面上的接觸應(yīng)力分布有較大影響,而對(duì)受限側(cè)接觸面上的接觸應(yīng)力分布影響較小;預(yù)壓縮率越大主接觸面上峰值應(yīng)力越大,而側(cè)接觸面上峰值應(yīng)力基本不變;介質(zhì)壓力作用會(huì)對(duì)o形圈產(chǎn)生二次壓縮,介質(zhì)壓力越大,主接觸面和側(cè)接觸面上的峰值應(yīng)力越大。被預(yù)壓縮橡膠o形圈承受介質(zhì)壓力時(shí),具有"自緊密封"特性,接觸應(yīng)力曲線具有拋物線特性;較小的o形圈預(yù)壓縮率可以產(chǎn)生較大的接觸應(yīng)力。因此,建議機(jī)械密封o形圈的預(yù)壓縮率不宜過大,以滿足機(jī)械密封補(bǔ)償環(huán)浮動(dòng)性和端面追隨性的要求。

2009年5月第34卷第5期 潤(rùn)滑與密封 lubricationengineering may2009 vol134no15 收稿日期:2008-11-26 作者簡(jiǎn)介:饒建華,教授,從事機(jī)電一體化的教學(xué)和科研工作.e2mail:rao 2jh@1631com1 o形橡膠密封圈配合擋圈密封的應(yīng)力與接觸壓力有限元分析 饒建華陸兆鵬 (中國(guó)地質(zhì)大學(xué)湖北武漢430074 摘要:利用有限元分析軟件msc.marc對(duì)o形橡膠密封圈與擋圈密封在不 同壓力下的應(yīng)力與接觸壓力進(jìn)行了有限元分析,探討了不同壓力下o形橡膠密封 圈和擋圈柯西應(yīng)力分布、接觸壓力與接觸寬度的關(guān)系、o形橡膠密封圈與擋圈 相互接觸的弧長(zhǎng)與油壓及接觸壓力的關(guān)系。結(jié)果表明o形橡膠密封圈在配合擋圈

輪胎式起重機(jī)離合器控制液壓缸密封的改進(jìn)

序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量單位備注 1o型圈14*1.9500個(gè)dn10 2o型圈18*2.4800個(gè)dn13/kj13 3o型圈21*2.4500個(gè)dn16 4o型圈24*2.41000個(gè)dn19/kj19 5o型圈31*2.4200個(gè)dn25 6o型圈38*2.4200個(gè)dn32 7o型圈15*2.4500個(gè)kj10 9o型圈30*3.1200個(gè)kj25 10o型圈46*3.1300個(gè)dn38 11o型圈20*2.4200個(gè)kj16 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 o型密封圈型號(hào)

采用大型有限元分析軟件ansys,對(duì)高壓計(jì)量泵單向閥密封結(jié)構(gòu)的接觸破壞和泄漏進(jìn)行了分析。研究了閥座的等效應(yīng)力和接觸應(yīng)力隨上扣扭矩和高壓液體內(nèi)壓的變化規(guī)律,并根據(jù)閥座接觸應(yīng)力和等效應(yīng)力的變化確定了高壓接頭的最大和最小上扣扭矩,在此扭矩范圍內(nèi),可保證計(jì)量泵既不會(huì)因?yàn)樯峡叟ぞ剡^小而發(fā)生泄漏,又不會(huì)因?yàn)樯峡叟ぞ剡^大而壓潰。在此基礎(chǔ)上,提出單向閥密封裝配時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng),為此類結(jié)構(gòu)的裝配和使用提供了一種新的分析方法。

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在以水作為動(dòng)力液介質(zhì)的液壓抽油系統(tǒng)中,常規(guī)的o型密封圈及其他密封圈都不能滿足高、低壓流體之間不串通的密封要求。設(shè)計(jì)了一種新型的啞鈴型密封結(jié)構(gòu),并分析其密封機(jī)制;利用有限元軟件分析在液體壓力作用下密封圈的接觸變形、接觸密封界面上的接觸應(yīng)力分布。結(jié)果表明,設(shè)計(jì)的啞鈴型密封結(jié)構(gòu)可以滿足要求液壓抽油系統(tǒng)16mpa壓差的密封要求。

針對(duì)液壓支架柱帽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),就其載荷的加載方式進(jìn)行了討論,應(yīng)用接觸力學(xué)方法確定接觸面并進(jìn)行載荷加載,采用cosmos/m軟件對(duì)其進(jìn)行了有限元分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),得出了較為明確的結(jié)論。

基于有限元分析軟件包對(duì)閥塊進(jìn)行強(qiáng)度應(yīng)力分析和非標(biāo)安裝面密封性校核。該文介紹采用三維設(shè)計(jì)軟件及其有限元功能包在閥塊輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用實(shí)例,以及其在閥塊輕量化、孔道參數(shù)優(yōu)化、安裝面參數(shù)優(yōu)化中的使用。

液壓支架是煤礦開采工作面的核心設(shè)備,其主要功能是承受頂板壓力和巖石垮落產(chǎn)生的載荷,柱帽是首先承受載荷的部位。柱帽結(jié)構(gòu)尺寸較大,為減小質(zhì)量大多