为实现橡胶圈压胶模的快速建模,基于CATIA/CAA技术,完成了橡胶圈压胶模的二次开发。分析了橡胶圈压胶模的参数,通过CATIA的函数功能和知识工程模块确定了模型模板,提出了使橡胶圈压胶模参数化的驱动方法,完成了橡胶圈压胶模菜单、工具条、界面开发、参数驱动等功能。实例表明,该方法能够实现橡胶圈压胶模的参数建模输出,经检验,由压胶模具生成的O形橡胶圈可满足工程要求。解决了使用CATIA更改尺寸等一系列的繁琐步骤,可大大提高橡胶圈压胶模建模的效率。

根据数字液力解码器阀体本身设计一个垂直布置的往复高压油液的密封试验台架,通过试验方法探究解码器在不同介质压力、往复速度及压缩率的条件下的密封性能及摩擦特性。结果表明:高压时,数字液力解码器需要较大的启动力,当启动力未达到最大静摩擦力时,其动作响应会存在一定的延迟现象,同时较大的滞后摩擦力会使密封系统的随动性变差;最大静摩擦力和滑动摩擦力随介质压力增加均呈线性增加,0~16 MPa与16~32 MPa两阶段的线性增长率不同,16~32 MPa时增长率变小;在高压高速时,解码器密封部位容易发生泄漏失效;初始压缩率对解码器的密封性能影响明显,初始压缩率为23.25%时,能够满足解码器正常工作时的密封要求。

O形橡胶圈为常用密封圈,其制作过程离不开模具。图1、2就是制造选种O形橡胶圈的模具,在阴模和阳模中,关键尺寸是O形橡胶圈的直径(此图为φ19.2_0+0.05mm) 和橡胶直径(此图为φ3.4_0+0.05mm)以及90°接合面。下面以阴模为例介绍车削加工的方法。

介绍了用小平板梳化机模压大规格O形圈的生产过程 ,在不具备大平板及大型加工设备条件下 ,通过设计加工“变形”模具 ,在小平板上生产出大规格、高精度O形橡胶密封圈。

采用含高阶项的Mooney-Rivlin本构模型对机械密封用O形丁腈橡胶圈进行了轴对称有限元分析,重点考察了位移幅值、介质压力、压缩率及摩擦系数对其微动特性的影响.结果表明:随着位移幅值的增加,O形圈在微动界面上可呈现黏着、混合黏滑和完全滑移3种不同的接触状态;介质压力、压缩率及摩擦系数对O形圈的微动运行行为有重要影响;混合黏滑状态下O形圈密封界面摩擦力的显著波动会影响浮动环的浮动性;滑移状态下O形圈伴随着较高的Von Mises应力易导致其发生剪切破坏、表面磨损加剧;而在黏着状态下O形圈的综合性能最佳.因此,应避免O形圈运行于混合黏滑状态,压缩率取10%左右,并降低摩擦系数,以减缓其表面磨损和剪切破坏并满足补偿环浮动性和追随性.

针对卡箍快开盖结构的卧式深海模拟舱在深海高背压环境下存在密封可靠性不足问题,提出了一种深海模拟舱O形圈径向密封结构,建立了该结构的非线性有限元模型.通过O形圈的密封面接触应力与内部Von Mises应力评价该结构的密封可靠性,讨论了舱内介质压力、O形圈预压缩率、槽口倒圆、配合间隙对深海模拟舱密封性能的影响.仿真结果表明:加压过程中接触应力峰区位置显著改变,舱内水压由0 MPa加至25 MPa时,橡胶圈形状及Von Mises应力分布急剧变化,由25 MPa加至45 MPa时,橡胶圈形状及Von Mises应力峰区位置基本不变,该结构能够实现45 MPa压力下的有效密封.预压缩率的增加会显著增加主接触面密封带宽度,增大槽口倒圆有助于降低Von Mises应力,Von Mises应力峰值随配合间隙的增加先增大后减小,增大配合间隙有助于提高密封带宽度.试验结果证明:当O形圈的预压缩率为10%...

通过对O形橡胶圈在往复运动中密封机理及其特性研究,探讨了影响其密封性能和使用寿命的因素,为合理设计和正确使用O形橡胶圈密封提供了依据。

O形橡胶密封圈是静密封的主要方式,应用广泛,其长期密封性能常常影响重大。随着机器学习类软件的兴起,O形圈性能预测的研究有了长足进步,但仍缺乏普适性的理论模型,文章对近期的研究成果进行分类总结。并在汇总O形圈材料特性及各国标准要求基础上,分析讨论了O形圈实验研究进展。

研究高压开关常用O形橡胶圈在T形槽和矩形槽气体密封结构的工作受力变形、密封效果及可靠性。利用数值模拟软件建立高压开关常用O形橡胶圈在T形槽和矩形槽气体密封结构模型,对比相同O形橡胶圈在两种气体密封结构,相同压缩率、相同气体压力的变形及受力情况。O形橡胶圈在矩形槽气体密封结构的应力、应变集中在中心区域,而其在T形槽气体密封结构的应力、应变不集中在中心区域。O形橡胶圈的实际缺陷多分布在中心区域,T形槽气体密封结构可以避免O形橡胶圈的应力、应变集中在中心区域。虽然矩形槽气体密封结构具有易加工、易装配的特性,但为了提高O形橡胶圈的寿命,提高产品密封可靠性,推荐高压开关使用T形槽气体密封结构。

采用数值模拟软件建立胶圈模型,研究了SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈密封单元的受力变形、力学状况、密封效果、压缩率、应力、密封面接触应力分布。结果表明,仅考虑应力作用,SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈易发生变形;在气体压力下,T型槽O形橡胶圈只被挤入T型槽的单侧区域,没有与T型槽最外侧接触;T型槽O形橡胶圈密封单元的最大应力-应变区与O形橡胶圈最大缺陷区不重叠,可提高该密封单元的可靠性。