针对柱塞泵活门处挡圈断裂问题,需要确定挡圈断裂因素并制定改进措施。通过对挡圈轴向运动和径向运动的受力情况进行分析,确定正常装配状态下,活门启闭过程产生的轴向撞击不会导致卡圈疲劳断裂。非正常装配状态下,卡槽中堆积金属杂质、挡圈圆角小于卡槽圆角半径尺寸,将造成孔用挡圈发生频繁的径向收缩,是挡圈发生断裂的主要因素。从柱塞泵修理角度,制定了控制挡圈、卡槽匹配尺寸等卡圈断裂抑制措施,有效降低了挡圈沿卡槽圆角轨迹滑动的可能,对柱塞泵的维修应用具有一定意义。

通过ANSYS有限元软件建立矩形挡圈和弧形挡圈与O形圈组合的有限元分析模型,借助迭代计算法求出O形圈承受油液压力时的压力边界,分析对比这两种常见挡圈组合在不同油液压力和压缩率下的力学性能与密封特性。结果表明在相同油液压力和压缩率下,弧形挡圈组合O形圈的最大等效应力小于矩形挡圈组合,最大接触压力略大于矩形挡圈组合;弧形挡圈组合的密封性能在高压(大于15 MPa)、低压缩率(小于20%)条件下有一定优势;减小挡圈弧形半径可以降低弧形挡圈组合的O形圈的最大等效应力和增大最大接触压力,但会增加O形圈破坏的风险,应综合考虑挡圈弧形半径的取值。

使用ABAQUS软件建立了O形密封圈有无挡圈配合两种情况下的二维轴对称模型,分析其在较小介质压力时的力学性能以及在较大介质压力下的变形情况,并分析压缩率和介质压力对O形圈与箱体内壁接触面上的最大接触应力的影响。结果表明:介质压力较小时,均能满足密封要求;介质压力较大时,无挡圈配合的O形圈会出现间隙咬伤现象,有挡圈配合的O形圈则不会出现此现象,说明在介质压力较大时O形圈应当配合挡圈使用,O形圈与箱体内壁接触面上的最大接触应力与压缩率和介质压力这两个参数均近似呈正比例关系。

利用有限元分析软件MSC.MARC对O形橡胶密封圈与挡圈密封在不同压力下的应力与接触压力进行了有限元分析,探讨了不同压力下O形橡胶密封圈和挡圈柯西应力分布、接触压力与接触宽度的关系、O形橡胶密封圈与挡圈相互接触的弧长与油压及接触压力的关系。结果表明O形橡胶密封圈在配合挡圈的情况下的柯西应力主要集中于挡圈的右上部分及左下部分;O形橡胶密封圈与挡圈的接触弧长开始随油压的增加而增长,最后保持一定值;O形橡胶密封圈与挡圈的接触宽度与接触压力近似呈二次曲线。

研究了电极挤压机液压缸端部的密封结构,分析了空载和承载状态时的O形圈的密封原理及密封圈材料对密封性能和使用寿命的影响,找出液压缸O形密封圈损坏的原因,提出改进措施和安装保管注意事项,改进后效果良好。

某型号用冷氦电磁阀在室温下动作若干次,主阀发生卡滞;但在低温(-196℃)下工作正常。对卡滞的电磁阀进行分解,发现主阀上维持前后压差的弹簧蓄能圈发生失效,蓄能圈内金属弹簧碎断,金属片进入主阀与壳体之间的间隙,进而卡住主阀;后将主阀上的挡圈取下,电磁阀恢复正常。为分析挡圈造成蓄能圈失效的机理,分别建立起冷氦电磁阀带挡圈及不带挡圈的AMESim数学模型,获取两种状态下主阀及蓄能圈在电磁阀动作时的运动特性曲线;以此为基础,在LS-DNYA显示动力学分析软件中建立起主阀-蓄能圈冲击仿真模型。计算结果表明:挡圈令蓄能圈在电磁阀打开过程中背部憋压。在蓄能圈运动速度变慢后,与主阀发生碰撞,造成蓄能圈失效。

通过对脆性断裂的弹簧挡圈进行理化检验和磨削条件分析，揭示了挡圈磨削裂纹的产生机理，并提出了针对性的防治措施。

挡圈两端面的平行度及切开后再加工是工艺上的难点,无法采用车间现有的通用设备加工。文中利用三套工装夹具,通过特殊的加工方法保证零件的技术要求,并给出了机体挡圈加工和装配的特殊工艺过程。

主要论述双离合自动变速器3/4/5/6挡挡圈的结构和受力情况,利用ABAQUS对挡圈的受力进行CAE仿真分析,同时对比分析不同材料和热处理方式的挡圈的性能,即通过挡圈单体试验验证不同材料和热处理方式的挡圈的韧性及其抗压强度,最后根据对比分析结果,通过整机静态耐久试验和高速试验进一步验证。

利用ANSYS软件建立了带聚四氟乙烯挡圈的丁腈橡胶星形密封圈结构的二维轴对称几何模型，分析了静压工作状态和往复运动状态下其密封机理、密封性能，并预测了星形密封圈易发生失效的具体部位。结果表明：在高压（流体压力＞10MPa）条件下，使用挡圈可以有效缓和星形密封圈的应力集中现象；星形密封圈非压力侧的内侧凸圆靠近挡圈区域易发生磨损失效；内侧的凹圆部位易发生撕裂失效。