汽车制动液加注枪矩形密封圈性能的优化分析.pdf

2013年
润滑与密封
ar. 2
第38卷第3期
LUBRICATION ENGINEERING
Vol 38 No.3
DOI:10.3969/j.is.0254-0150.2013.03.022
汽车制动液加注枪矩形密封圈性能的优化分析
张和平黄华坤
(武汉理工大学摩擦学研究所湖北武汉430070)
摘要:利用有限元分析软件 ANSYS,对汽车制动液加注枪与壶口的矩形密封圈的密封性能进行有限元分析。通过
分析影响密封性的因素,如压缩率、摩擦因数、壶口内径、壶口壁厚,得到密封面接触压力随各因素变化的关系曲线
通过正交试验,确定各因素对密封面接触压力的贡献率,得到密封性能最优时各因素的取值。结果表明,压缩率对密封Q
性的影响最大,其次是摩擦因数、壶口内径和壶口壁厚
关键词:密封圈;接触压力;密封性能
中图分类号:TB42文献标识码:A文章编:0254-0150(2013)3-093-4
Optimization Analysis of the Sealing Performance of Rectangular
Sealing Ring of Automotive Brake Fluid Filling Gun
Zhang Heping Huang Huakun
(Institute of Tribology, Wuhan University of Technology, Wuhan Hubei 430070, China
Abstract: The sealing performance of the rectangular sealing ring between the automotive brake fluid filling gun and
the spout of brake fluid pot was analyzed by using finite element analysis software ANSYS. By analyzing the factors influ
encing the sealing performance, such as compression rate, friction coefficient, the spout inner diameter and wall thi
ness, the variations of sealing su ace contact presure aong with these factors were obtained. Through orthogonal experi
ments, the contribution rate of each factor on the sealing surface contact pressure was determined, and the optimal value of
each factor was selected to get the best sealing performance. The results show that the influence of compression ratio on the
ealing perormance is the biggest, followed y fricton oe cien the spout inner diameter and wall thickness of brake
fluid
Keywords: seal ring; contact pressure; sealing performance
矩形橡胶密封圈是一种密封性能良好、可靠性高
本文作者通过对影响汽车制动液加注枪矩形密封
的固定用密封件,其形状特点使得安装后不会发生扭的密封性能的参数进行分析,得到各设计参数对密封
曲,因此矩形密封圈截面密封稳定性好。以往密封圈性能的影响规律。通过正交试验,分析各因素对密封
密封大多是通过在密封圈径向施加初始压缩量来实现面接触压力的贡献率,得到矩形密封圈密封性最优时
密封的,而汽车制动液加注枪枪头与壶口的矩形密封各参数的取值,从而为矩形密封的结构设计提供理
圈,是通过在轴向施加压力使密封圈变形,产生接触论指导。
面所需要的密封压力。影响枪头密封性的因素有密封
模型建立及相关参数计算
圈初始压缩率、摩擦因数、壶口内径、壶口厚度等。
橡胶材籵非缄性
密封圈的密封性是通过密封面的接触压力来衡量的
橡胶是一种近似不可压缩(变形后总体积不变)
密封面接触压力越大,有效密封面宽度越宽,其密封的高弹性材料,其力学模型为材料非线性和几何非线
性能就越好。
性。对于各向同性不可压材料, Rivlin研究了其应变
能函数的一般形式,得出应变能函数为下列各项之
收稿日期;2012-09-12
和
作者简介:张和平(19%1~)男,副教投,主要从事机械制造
及其自动化方面的研究E- mail: zhanghe@whut.edu,cn
通讯作者:黄华坤(1986-),男,硬士,从事结构设计及有限式中,Co=C1,C=C2,其他项全为0,则有:
元分析方面的研究.E-mail:;chancehhk1@sina.com
W=C1(I1-3)+C2(2-3)