文章目录

1 基本结构设计

2 仿真计算模型建立

2.1 模型与网格划分

2.2 材料参数设置

2.3 接触设置

2.4 边界条件和加载方式

2.5 仿真结果

3 密封圈结构参数对密封性能的影响

3.1 中间弹性体结构参数对密封性能的影响

    3.1.1 橡胶内侧长度l

    3.1.2 外侧圆弧半径R

3.2 金属端帽结构参数对密封性能的影响

    3.2.1 端帽厚度t

    3.2.2 接触面倾斜角度θ

    3.2.3 外侧圆角半径r

4 结论

文章摘要:为研究MEC密封圈结构对密封性能和结构强度的影响,以油管悬挂器MEC非金属密封为研究对象,在分析密封圈的结构与原理的基础上,考虑工作压力、安装方式和密封圈内、外过盈量的情况下,基于刚柔接触模型,建立MEC密封有限元仿真计算模型;利用单因素敏感性分析方法,研究密封圈各结构参数对密封性能和结构强度的影响。结果表明:MEC密封工作时,整体最大应力出现在金属端帽压弯根部,弹性体的最大应力出现在内侧接触部位;弹性体的最大接触应力分布呈现中部向两端逐渐减小的规律,并且变化近似对称;MEC密封的橡胶内侧长度、圆弧半径和金属端帽厚度对强度影响较大,随着内侧长度增大,最大等效应力减小,随着圆弧半径、金属端帽厚度增大,等效应力呈增大趋势;MEC密封的接触面倾斜角度、弹性体圆弧半径对弹性体接触应力有较大影响,随着金属端帽接触面倾斜角度和外圆角半径的增大,接触应力降低,随着内侧长度的增大,接触应力增加。研究结果为MEC密封的密封性能和结构强度优化以及密封结构优化提供参考。

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