提出基于ABAQUS软件和疲劳分析软件FE-SAFE预测旋转轴唇形密封圈寿命的方法。以某型号减速器中的输入轴与轴承端盖间的旋转轴唇形密封圈为研究对象,通过构建预紧状态下旋转轴唇形密封圈的有限元模型,获得旋转轴唇形密封圈的过盈量和理论接触宽度与唇口最大接触压力之间的关系曲线;根据ABAQUS获得的应力,并结合材料应力-循环次数曲线,应用疲劳分析软件FE-SAFE,预测不同过盈量和理论接触宽度对旋转轴唇型密封圈循环寿命的影响,并验证预测方法的有效性。结果表明:旋转轴唇型密封圈的循环寿命随过盈量的增大而减小,随理论接触宽度的增大而增加;综合考虑油封的密封能力与循环寿命,当过盈量在0.35~0.45 mm之间、理论接触宽度在0.3~0.5 mm之间取值时,该旋转轴唇型密封圈的循环寿命较高。

针对弹性液压往复密封增效结构设计方法研究的不足,提出弹性往复密封的增效结构设计过程模型。通过对密封的使用工况分析,选择弹性密封的类型和材料;依据密封的操作运行参数,设计密封件的拉伸量、压缩率或过盈量、密封的间隙和精度;根据密封的增效形状设计准则和材料设计准则,在基型基础上进行密封截面的变形设计和密封的延寿组合设计。某液压缸活塞杆的密封结构设计实例验证了该方法的有效性。

阐述了工程机械液压往复密封技术在不同发展阶段的主要形式,根据密封件的性能/价格比探讨了液压往复密封技术的进化曲线,在系统分析、研究总结工程机械液压往复密封进化路线的基础上,指出增加密封件的可控性、组合件数目和进一步的表面形状变化是未来工程机械往复密封发展的方向.

TRIZ的技术系统进化法则是进行产品创新开发的理论基础.阐述了技术系统进化模式的最新研究成果和技术系统的进化潜能,对液压缸移动密封的进化路线作了系统的研究总结,并基于TRIZ的进化路线和进化潜能相互融合的方法探索了液压缸移动密封的进化潜能,为液压缸移动密封未来开发指明了方向.

介绍了发明问题解决理论(TRIZ)提供的矛盾解决原理及其问题解决模型,重新定义了基于TRIZ理论的定值器问题模型,提出基于矛盾解决原理和方法的定值器设计思路,并依据该设计思路进行了定值器的结构设计研究.

弹性矩形密封圈广泛应用于工业和航空液压设备中，其密封性能对主机的工作性能和效率有很大影响。矩形密封圈动态密封机理是由流体膜承载保持密封和润滑，其控制方程是简化的雷诺方程。密封性能参数计算一般是根据膜压和流速分布用逆解法求解，但需要动态实验获得膜压分布曲线。本文基于有限差分法对矩形密封圈的动态密封方程进行离散化处理，建立了耦合弹性场、流体场和过盈接触的矩形密封圈密封性能数值计算流程图，采用MATLAB软件编程，用顺解法对矩形密封圈的油膜厚度和泄漏量等密封性能进行了数值计算，并用图形直观表达计算结果，简化了弹性密封圈的数值计算过程。

分别用顺解法和逆解法计算矩形密封圈的密封性能参数。逆解法是根据膜压分布曲线，求解密封圈的油膜厚度和泄漏量，顺解法则是根据预设的膜厚和流槽形状求解油膜压力和油膜厚度分布及泄漏量。结果表明，基于有限元分析软件获得矩形密封圈的压力分布曲线用逆解法求解密封参数方法简单，但由于在有限元分析过程中对模型进行了简化和假设，计算结果不太精确；基于有限差分法，采用MATLAB软件编程，用顺解法求解矩形密封圈密封参数，由于考虑了众多因素影响，计算结果与实际相近，但计算过程较为复杂，迭代计算时需要采用快速收敛的算法。

利用有限元分析软件ANSYS研究Y形密封圈的密封性能，分析不同工作压力下密封偶合面间的压力分布与变形，得到密封偶合面间的接触应力分布规律及接触应力与工作介质压力之间的关系。模拟不同工况时Y形圈与相对运动表面间的摩擦力大小及Y形圈的挤出状况，给出不同间隙和不同工作压力下的挤入临界曲线。结果表明：Y形密封圈接触压力的最大值发生在密封圈与缸体接触的唇部区域；摩擦力最大值发生在Y形圈与活塞及缸体接触的2个唇形区域；Y形密封圈上下唇的最大接触压力随着工作压力的增加而增大，且总是大于工作压力，并且外行程时受到的摩擦力总是大于内行程时受到的摩擦力，因而具有良好的耐压性和密封性能。

利用有限元软件ANSYS模拟分析了往复运动Y形密封圈的静态和动态密封性能。研究了短唇倾角、唇谷高2个结构参数对Y形密封圈静态密封性能的影响；分析了工作油压、往复运动速度和摩擦系数3个工况参数对Y形圈动态密封性能的影响。结果表明：当短唇倾角在6°～10°，唇谷高在5—6mm时，Y形圈的静态密封性能较好，且随着短唇倾角和唇谷高的增加，其静态性能增强；当工作油压小于10MPa、往复运动速度在0．2～0.5m／s时，Y形圈的动态密封性能较好，而密封圈与活塞杆间的动态摩擦系数对其密封性能影响不明显。

综述了液压往复密封偶合面的摩擦、磨损和润滑，从边界润滑液膜的形成，密封失效的机制和动力润滑密封方面，评述了液压往复密封理论的研究进展。通过液压往复密封的结构设计方法、材料、应用及其技术进展分析，提出密封件截面形状的变化、新型的组合密封仍是未来往复密封的主要结构形式，密封性能和耐磨特性的改善和提高，密封结构和材料的进一步分离，往复密封的可控性提高、系统内部资源的充分利用是未来往复密封的研究热点和发展趋势。