建立双唇Y形拉杆封的混合润滑模型,并进行流体力学、接触力学、变形力学分析。利用MatLab软件实现对模型的求解,得到密封区域的流量、膜厚和接触压力分布,并分析不同密封件粗糙度对轴向往复双唇Y形密封圈的摩擦力矩、泄漏量的影响。结果表明:在双唇Y形往复密封中,两唇在密封过程中均处于混合润滑状态,且第一内唇处的膜厚大于第二内唇处;第二内唇静态接触压力近似于对称分布,且第二内唇最大接触压力大于第一内唇最大接触压力,表明第二内唇作为密封的第二道防线可以保证良好的密封效果;密封件粗糙度是影响矩形密封性能的重要因素,随表面粗糙度的增加,直线往复密封的摩擦力和泄漏量增大,存在一个临界粗糙度使泄漏方向改变。

航空作动器主密封属于往复密封,在飞机调整姿态时起重要作用。以航空作动器常用的斯特封为例,以摩擦力和反向泵回率作为密封评价指标,通过正向(EHL)和逆向(IHL)求解雷诺方程的方法建立往复密封混合润滑模型,推导往复密封系统的摩擦力和反向泵回率的计算方法。根据理论分析,分别对密封唇口的表面形貌参数、唇口与活塞杆倾角进行结构参数化分析。结果表明:选定的表面均方根粗糙度、唇口与活塞杆倾角均满足反向泵回率大于0,且摩擦力与表面均方根粗糙度、油测倾角成正比,与空气侧倾角成反比。通过分析得到了该型斯特封唇口的最优结构参数,为往复密封圈的结构优化提供了参考依据。