油封密封性能的有限元分析

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有限元技术视角下的汽车发动机密封性能研究

有限元技术视角下的汽车发动机密封性能研究

有限元技术视角下的汽车发动机密封性能研究
汽车发动机的密封性能在引擎工作过程中起着至关重要的作用。

汽车发动机的密封性
能直接影响着发动机的工作效率、排放性能和使用寿命等方面。

对汽车发动机的密封性能
进行研究具有重要的理论和实际意义。

有限元技术作为近年来发展较快的一种分析方法,已广泛应用于汽车工程领域。

有限
元技术能够通过建立发动机的数学模型,并通过求解模型得到发动机的应力、变形等信息,从而分析发动机的密封性能。

研究发动机的密封性能需要建立发动机的有限元模型。

通过将发动机的各个部件进行
网格划分,并使用相应的单元和节点进行离散化,即可建立发动机的有限元模型。

还需要
在模型中加入边界条件和加载条件,以模拟真实工况下的发动机工作状态。

对发动机的密封性能进行研究需要确定相应的评价指标。

常见的发动机密封性能评价
指标包括泄漏率、密封接触压力和接触应力等。

通过有限元技术能够计算得到发动机各个
部件的泄漏率、密封接触压力和接触应力分布,并进一步分析其变化规律和影响因素。

通过有限元技术可以对发动机的密封性能进行优化。

通过调整发动机的结构设计,改
变材料性质,优化密封部件的加工工艺等方式,可以改善发动机的密封性能。

有限元技术
可以模拟不同结构和材料参数下的发动机密封性能,从而找到最优设计方案。

有限元技术在汽车发动机密封性能研究中发挥着重要的作用。

通过建立发动机的有限
元模型,并进行相应的分析和优化,可以提高发动机的密封性能,从而改善发动机的工作
效率和使用寿命,减少排放,为汽车工程领域的发展做出贡献。

油封密封及工作原理

油封密封及工作原理

油封密封及工作原理油封密封是一种常用的机械密封装置,常用于防止液体或气体泄漏。

它通常由一个弹性的橡胶或塑料套圈和一个金属外壳组成。

油封密封通常被广泛应用在各种工业设备、汽车和机械设备中。

油封密封的工作原理主要包括以下几个方面:1.密封装置:油封密封主要通过密封装置实现密封作用。

密封装置是由橡胶或塑料材料制成的圈状结构,通常由内环、外环和密封唇组成。

内环与轴连接,外环与外壳连接。

当内环和外环转动时,密封唇与轴表面紧密接触,防止液体或气体泄漏。

2.动态密封:油封密封可通过动态密封实现。

动态密封是指密封唇与轴相对运动时产生的密封效果。

由于密封唇具有一定的弹性,当轴相对于密封唇转动时,密封唇会紧密贴合在轴表面上,形成一层密封膜,从而实现动态密封效果。

3.静态密封:油封密封还可通过静态密封实现。

静态密封是指密封唇与轴相对静止时产生的密封效果。

当轴相对于密封唇静止时,密封唇会完全贴合在轴表面上,形成一个完全封闭的密封环境,防止液体或气体泄漏。

4.导向作用:油封密封还具有导向作用。

当轴旋转时,密封唇的接触面会产生一定的摩擦力,这种摩擦力可以起到导向轴的作用,使轴保持稳定的旋转状态。

总的来说,油封密封通过密封装置的密封唇与轴的相对运动,实现了动态和静态的密封效果,防止了液体或气体泄漏。

同时,它还具有导向轴的作用,保持轴的稳定旋转状态。

油封密封的应用非常广泛。

在工业设备中,它常用于旋转轴上,如泵、压缩机和发动机等。

在汽车上,油封密封通常用于发动机、变速器和差速器等部位。

在机械设备中,油封密封常用于传动装置、润滑系统和密封系统等。

为了保持油封密封的良好工作状态,需要定期检查和维护。

在使用过程中,应防止油封密封受到过大的温度和压力,避免与酸碱物质接触。

同时,还应保持密封唇的清洁和光滑,定期添加适量的润滑油。

如发现油封密封有损坏或老化,应及时更换。

总结起来,油封密封是一种常用的机械密封装置,通过密封装置的密封唇与轴的相对运动,实现动态和静态的密封效果。

液压缸活塞密封性能的有限元分析

液压缸活塞密封性能的有限元分析

(上接第 236页 ) Research on the Control System of the Vending Machine based on PLC CHEN Peng——hu
(Fujian Institute of technology, Shishi Fujian 362700,China)
Abstract:Automatic vending machine is a kind of automatic vending machine,which can realize the automatic 24 hours of a day.The system discusses the application of PLC in the vending machine,and the control system of the vending machine is designed by MITSUBISHI FX series series.Through the coin counting,man—machine inter face to control the operation of the transaction process,to meet the conditions of automatic output commodity system.
出 版 社 ,2006.
Finite Element Analysis of the Sealing Perform ance of Hydraulic Cylinder Piston HE Jun
(Hunan University of Science and Technology,Xiangtan Hunan 4 1 1 1 00,China)

主减速器油封密封性能的有限元分析

主减速器油封密封性能的有限元分析

主减速器油封密封性能的有限元分析李新军1 谷正刚2,盛尚坤1,(1.山东光岳转向节总厂,山东聊城252000;2.聊城职业技术学院,山东聊城252000)摘要:目前,国外汽车行业广泛采用CAD/CAE/CAM技术进行汽车前后桥的优化设计,大大缩短了产品开发周期和制造周期,提高了产品的质量,降低了生产成本。

本文以我公司主导产品140主减速器油封渗漏油为研究对象,其主要研究内容如下:基于ANSYS软件,针对油封的具体结构,详细分析了创建油封有限元模型的具体建模方案与步骤;根据油封有限元模型,在静态下对影响油封唇口接触压力大小及分布的因素进行分析;分析计算了油封唇口接触宽度、过盈量、腰部厚度以及油封后唇角大小对油封唇口接触压力大小及分布的影响。

关键词:油封唇口;密封性能;有限元分析The Finite Element Analysis of the Main Reducer Oil Seal LeakageLi Xin-jun1 ,Gu Zheng-gang2,Sheng Shang-kun1(1.Shandong Provincial Guangyue Steering Knuckle General Plant , Liaocheng 252000,China ;2. 2.Liaocheng V ocational and Technical College,Liaocheng252000,China)Abstract:At present, CAD / CAE / CAM technologies for automotive steering system optimization design were widely used in foreign automotive industries, which greatly reduce the periods of the product development and manufacturing, and improve the product quality, reduce the cost of production. The production process of the 140 main reducer oil seal in my company is as the research object, the main research contents are as follows:Based on the ANSYS software, in light of the concrete structures of the oil seal, the specific methods and steps to create finite element model of the oil seal were analyzed in details; according to the finite element model of the oil seal, modal analysis theory base was studied in detail of lip, which was used to analyze the lip of oil seal, Analysis of the oil seal lip width of the contact, had surplus capacity, spring stiffness, as well as after the oil seal lip on the size of the oil seal lip contact pressure on the size and distribution.Key words:the wear resistance ;finite element analysis; oil seal performance 汽车是重要的运输工具,是科学技术发展水平的标志,随着汽车工业的发展,汽车零部件需求旺盛,对质量要求日益严格。

内包骨架双唇口油封模具设计及有限元分析——毕业论文

内包骨架双唇口油封模具设计及有限元分析——毕业论文

摘要本文从橡胶模具的发展入手,明确了橡胶注射模具逐渐发展为橡胶产品的主流制作方法。

本文提出了利用CAD/CAE双计算机辅助方式设计并优化橡胶注射模,并结合实际橡胶注射模具作出设计,实现了内包骨架双唇口油封件的模具设计与产品性能分析。

利用大型有限元分析软件——ANSYS,对油封作出静态分析,通过分析获得封应变应力情况结合结构参数选用,完善油封造型。

从油封的加工工艺出发,确定油封主要结构参数,并对主要工作部分作出重点解析,并结合橡胶模具的设计制作,借助三维建模软件Pro/E进行装配图及主要零部件图的设计。

电机端盖压铸模具设计主要包括分型面、浇注系统、成形零件、辅助零件、结构零件等的设计,及成形零件工作尺寸等的计算。

同时,利用模流分析软件Moldflow对塑件成形过程进行分析,得出充型过程中的充填模拟、压力场模拟以及在充填过程中出现的缺陷,分析成形规律,进而为之前设计的注射压力、注射温度、模具预热温度等相关参数对作相应调整,找出各项参数的最佳。

关键词:油封;ANSYS;橡胶注射模;模流分析AbstractStarting from the development of rubber mold, this paper defines the main manufacturing method of rubber injection mold gradually developed into rubber products. This paper proposes the use of CAD/CAE computer aided design and optimization of double rubber injection mold, and according to actual design of rubber injection mold, the mold design and product performance analysis of skeleton oil seal lips mouth inside the package.The static analysis of the oil seal is carried out by using the finite element analysis software ANSYS, and the seal strain and stress are obtained by analysis. The oil seal shape is improved with the selection of the structural parameters.Starting from the process of oil seal, determine the main structure parameters of oil seal, and make the key analysis of the main working part, combined with the production of rubber mold design, design for assembly and major parts of the map with 3D modeling software Pro/E. The die design of the end cover of the motor mainly includes the design of parting surface, gating system, forming parts, auxiliary parts, structural parts, and the calculation of forming parts, working dimensions and so on.At the same time, the software Moldflow to analyze the plastic forming process by mold flow analysis, the simulation of filling in the filling process of the pressure field and in filling in the process of forming defects, analysis of law, which is designed before the injection pressure,mold temperature and other related parameters to adjust, find out the parameters of the best.Keywords: oil seal;ANSYS; rubber injection mold; die flow analysis目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................ I I 目录.. (III)1. 绪论 (1)油封简介 (1)油封特点 (1)油封的分类及密封机理 (2)本课题的研究目的和意义 (4)国内外研究情况及其发展 (5)本论文的研究内容 (7)2.基于ANSYS有限元分析软件的油封静态分析 (9)有限元分析软件ANSYS简介 (9)分析前处理 (10)油封分析过程的三重非线性 (10)油封有限元分析模型的建立 (11)数值模拟结果与分析 (17)油封密封性能的影响因素 (19)油压 (19)唇部胶料性能 (19)结构参数 (19)3. 内包骨架双唇口油封的工艺分析 (22)油封结构的确定 (22)主要结构参数 (22)密封唇口尺寸 (22)骨架部分的尺寸 (24)油封的加工工艺分析 (25)注射成型工艺过程分析 (26)油封的加工工艺条件 (28)浇口种类的确定 (29)型腔数目的确定 (29)注射机的选择 (30)注射量的计算 (30)浇注系统凝料体积的初步计算 (30)选择注射机 (30)注射机的相关参数的校核 (31)4. 油封模具的设计 (34)分型面的设计 (34)模具浇注系统设计 (35)主流道和分流道设计 (35)冷料穴及拉料杆 (38)排气方式 (38)成型零件的设计 (39)模具中密封唇口尺寸的确定 (39)模具中油封外径尺寸的确定 (41)模芯设计 (42)凹模的设计 (43)凸模的设计 (44)动模板垫厚度和选定 (45)模架的选取 (46)导向机构的设计 (49)脱模机构的设计 (50)顶出机构的设计原则 (50)采用推杆脱模机构 (50)加热系统 (51)油封注射模装配图及原理说明 (52)5. 基于Moldflow软件的模流分析 (55)注塑成型CAE技术 (55)三维模型建立及成型参数初步设定 (56)模拟结果及分析 (58)充填时间 (58)压力 (60)气穴 (62)熔接线 (63)6. 结论 (64)参考文献 (65)致谢 (68)1. 绪论近些年来,工业生产表现出高能、高速、高产的趋势,工业发展迅猛前进,同时现代装备的优化与创新极大地提高了其发展速度,现代装备的正常运行需要各方面的协调,其中密封与泄漏已然是现代装备中不可忽略的环节,能够对密封制品达到高效快捷的产出和对泄漏作出合理性分析,是对节约资本、提高工厂利润、提高机械产品质量、延长机械设备的使用寿命和确保机器长期运行有重要的作用。

W形密封唇油封结构的有限元分析

W形密封唇油封结构的有限元分析

( G u a n g z h o u Me c h a n i c a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e C o . , L t d , G u a n g z h o u G u a n g d o n g 5 1 0 7 0 0 , C h i n a )
Ab s t r a c t :Th e in f i t e e l e me n t a n a l y s i s me t h o d wa s u s e d t o a n ly a z e t h e c h a n g i n g c o n d i t i o n o f l i p d e f o r ma t i o n a n d t h e c o n t a c t p r e s s u r e o f t h e W- s h a p e d l i p o i l s e a l b e f o r e a n d a f t e r t h e c o mp r e s s i o n. T h e ma g n i t u d e o f i n t e r f e r e n c e o f t h e ma i n l i p a n d t h e v i c e l i p o f t h e W- s h a p e d l i p o i l s e l a s h o u l d b e p a i d a t t e n t i o n a t d e s i g n, a n d t h e i n ne r d i a me t e r o f t h e r e t a i n i n g r i n g c o u l d n o t b e t o o l a r g e, o t h e r w i s e t h e d u s t l i p c o u l d b e s q u e e z e d i n t o t h e g a p b e t we e n t h e r e t a i n i n g r i n g a n d t h e s h ft a . S i n c e t h e s t r e s s b e t we e n t h e s k e l e t o n a n d s t i c k y r u b b e r wa s v e r y b i g, S O t h e a d h e s i o n b e t we e n t h e ub r b e r a n d t h e s k e l e t o n

油封唇口压力大小及分布的有限元分析

油封唇口压力大小及分布的有限元分析

油封唇口压力大小及分布的有限元分析油封是一种高技术含量的精密橡胶零件,它是通过柔性橡胶(或者皮革、塑料等)密封件与轴的接触来防止润滑油或其他介质的泄漏。

不少专家学者对油封的密封机理进行研究,提出了表面张力理论,吸附理论,还有的提出了边界润滑理论。

而不管是哪种理论,其成立的基础都是在轴与油封唇口之间存在着油膜。

油膜的存在状态直接影响着密封的效果和油封的使用寿命。

油封在使用过程中可能出现以下状况,即:干摩擦、边界润滑、境界润滑、流体润滑、大量泄漏。

其油膜状况是:没有油膜(千摩擦状态)、境界润滑膜(边界润滑状态)、流体润滑膜(境界润滑状态)、油膜破坏(流体润滑状态)、油膜消失(大量泄漏)。

油膜厚度和位置是关系到骨架油封能否具有良好的初始密封效果和持久的使用寿命的关键.油封处于边界润滑状态时油封唇口对轴有良好的接触,而且表面接触应力集中分布在宽度为0.lmm~0.25mm的接触带上。

图1(a)是边界润滑状态,接触应力Pr集中分布,油膜薄且呈三角形分布在空气侧,因此具有良好的吸附能力和密封效应。

图1(b)是境界润滑状态,接触应力分布都比较分散。

油膜厚且分布在唇下的空气侧和油例(属于流体润滑膜),因此吸附能力很差,易出现泄漏。

图1(c)是流体润滑状态,接触应力P:严重分散。

油膜厚且分布不均,因此丧失吸附能力,出现严重泄漏。

从前人对油封机理的研究可以看出,油封密封性能的好坏,主要取决于油封唇口与轴径之间油膜的厚度及接触应力的分布状态。

而油膜的厚度与接触压力的大小有直接的关系,所以可以说油封密封性能的好坏以及寿命的长短在很大程度上取决于油封唇口压力的大小及分布状态。

本文利用大型有限元分析软件Ansys 建立了油封的有限元模型并进行了模拟分析,从而考察了油封的一些结构参数以及油封用弹簧弹力对油封唇口压力大小及分布的影响,为对油封进行进一步的结构优化和疲劳分析奠定了基础。

1 计算模型由于油封的机构比较复杂,为了建模和分析的方便,在建模时简化了其形状,省去了一些对结果不会产生大的影响的一些结构细节。

浅谈油封密封原理及早期失效的原因

浅谈油封密封原理及早期失效的原因

8油 封 唇 口 和 轴 颈 表 面 , 组 装 . 在 时 没 有 涂 抹 润 滑 油 脂 。由 于 没 有 最 初 必 须 由人 工 给 予 的 油 膜 , 封 一 旦 开 油 始 工 作 就 处 于 磨 损 状 态 之 下 , 磨 损 干 将产 生 高 温 , 使 唇 口烧伤 , 橡胶 易 和
和 对油 封 的失效 原 因的认 识 , 们就 我
会 在平 时 的生产 工作 当 中注意 , 样 这
对 设 备 运 行 的 工作 时效 就 会 大 大提
高 。 口
去 作 用 的 油 封 , 其 是 早 期 失 效 的 油 尤
密封 带 , 环 形 密 封 带 内 保 持 一 层 厚 在
约 0O 3 .0 mm 的 油 膜 。 油 膜 使 唇 口 和
如 曲轴 箱通 风 不 良 , 速 器 、 桥 壳 变 后 通 气 孔 堵 塞 ,油 泵 体 内 泄 漏 严 重 , 均 会 成 为 故 障 的 诱 发 因 素 。以 上 各 处 发 生 异 常 时 , 会 引 起 如 下 现 象 : 通 还 贯 箱 体 内腔 的 螺 丝 , 合 面 间 的 纸 垫 也 结 会发 生油液 的渗 漏。
2油 封 有 低 速 型 和 高 速 型 之 分 。 . 以低 速 型 代 替 高 速 型 , 命 会 大 大 降 寿
唇 口时 , 唇 口刮 伤 。 如 : 垂 臂 轴 把 例 将 装 入 转 向 器 时 , 轴 端 的 三 角 形 键 齿 其 极 易 把 油 封 唇 口划 伤 。 是 许 多 转 向 这 器 油封 刚装 上就 漏油 的真正 根 由 , 正 确 的 方 法 是 : 把 卷 成 锥 形 的 纸 板 插 先 入 油 封 唇 口 中 , 轴 头 锥 形 花 键 部 分 待 在 纸 板 隔 离 下 通 过 唇 口后 , 把 纸 板 再
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W ih t e ic e e o h i n in o e ols a .wh n ic a e h an au fte wit fte Was .h n r s e t t h n r a ft e dme so ft i e s h 1 e n r s d t e sle v e o h d h o itt e ic c n e l h e
W h n t e oh rc n io su c n g d.h xmu c na tp e s r n ra e t h n r a eo h d h o h it e h t e o dt n n ha e t ema i m o tc r su e i ee s swih t ei ce ft e wit ft eWas. i s
压 力 增 大的 幅 度将 逐 渐趋 于 平缓 ;最 大 接触 压 力 随 R值 的增 大 而逐 渐 减 小 ,且 R值 的 改变 对 于 小 尺 寸 油 封 最 大 接 触 压 力 的影 响较 大 ;增 大唇 部过 盈 量 ,最 大 接触 压 力 也随 之 而 呈递 增 趋势 ,同 样小 尺 寸油 封 递 增 幅度 要 大 于大 尺 寸油 封 。 关 键词 :油 封 ;有 限元 分 析 ;密 封 性 能
中图 分 类号 :T 4 文 献标 识 码 :A 文章 编 号 :05 0 5 (0 6 1 B2 2 4— 10 20 ) 0—16— 1 4
Fi ie El m e a y i ft e S a i g Pe f r a c f O i S a n t e ntAn l ss 0 h e l r o m n e 0 l e l n
L in o Dig Yu i a gu J n me Y g W ei n Ta ig i an mi n Jn
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20 0 6年 l 0月
润 滑 与 密 封
L RI UB CAT ON I ENGI NEERI NG
Oc. 0 6 t2 0
第l 0期 ( 总第 12期 ) 8
N .0 (e a N .8 ) o1 s l o 12 i r
油 封 密 封 性 谭 晶
( 北京化工大学机 电工程学 院
北京 10 2 ) 00 9
摘 要 :利 用 大 型有 限元 分 析 软件 A S S建 立 了油 封 的二 维 轴 对 称 有 限元 模 型 ,分 析 了 油 封 的腰 厚 、 密封 圈唇 口平 NY
面到弹簧槽中心平面的距离以及过盈量 3种重要参数 对最大接触压力及其分布情况的影响 。结果表明 ,采用该模型计算 得到的油封在静态条件下的变形情况以及 V nMi s o s 应力分布情况与实际情况基本一致。在其 它条件不变的情况下 ,随 e 着 油封 腰 部 厚 度 t 的增加 ,最 大接 触 压 力有 递 增 的趋 势 ,且 随 着 油封 尺 寸 的增 大 ,在 增 加 相 同 大 小 的腰 厚 时 ,最 大 接 触
Mie te sd s iu in o tie t h s mo e Se s n i on ie twi o u ain r s l a d p a tc o di o . s ssr s it b to ban d wi t i d li se ta c i cd n t c mp tto e ut n r cia c n t n r h l h l i
c n a tp e s r d i itiu in wh c et e wit fte was ,h sa c ewe n lp s ra e a d te s ra e o o tc r su e a t d s b to ih a h d h o h it te ditn e b t e i uf c n s r r n h u c f f
Abta t A ii lme ts f r src : f t ee n ot eANS su e oe tb ih t et — i n in iy n e wa YS wa s d t sa ls h wo d me so a a s mmercfn t lme tmo — l x ti i i ee n d e e folsa . efn t l me t n lsswa are u o h n u n e o r ei otn a a tr n t e ma i m lo i e 1Th ii ee nsa ayi sc rid o tfrte i f e c ft e mp ra tp mees o h xmu e l h r
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