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基于有限元分析的矩形橡胶密封圈密封性能研究
HvdraulicsPneumatics Seals／No．07．2014
doi：l0．3969／j．issn．1008-0813．2014．07．013
基于有限元分析的矩形橡胶密封圈密封性能研究
何广德 1,2，谭永发 ，洪 玮 ，宁再励
(1．安徽中鼎密封件股份有限公司，安徽 宁国 242300；
2．安徽高性能橡胶材料及制品省级实验室 ．安徽 宁国 242300)
摘 要 ：针对矩形橡胶密封件 ，论述 了密封圈的密封机理和材料的本构模型，运用有限元分析技术 ，分析了矩形密封圈的压缩率 、温度
和油压对 VonMises应力和接触应力的影响。结果表明：矩形密封圈压缩率、温度和油压对 VonMises应力和接触应力有很大影响，为
密封圈的设计提供 了理论依据 。
关键词 ：矩形橡胶密封 圈；有限元 ；密封性能
中图分类号 ：TB42 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008—0813(2014)07—0035—03
Researching the Seahng Performance oftheRectangularRubberSealsBased on the FEA
HE Guang-de ，TAN Yong-fa，HONG Wei，NING Zai-li
(1．AnhuiZhongdingSealingPartsCo．，Ltd．，Ningguo 242300，China；
2．AnhuiHigh PerformanceRubberMaterials ProductsProvincialLaboratory，Ningguo 242300，China)
Abstract：Givingaintroductionofsealingmechanism andthepropertymodeloftherectangularrubberseals，thefiniteelementmodelwas
establishedtoresearch theinfluenceoftheVon Misesstressandcontactstressbythecompression ratio，temperature and pressure of
oil．Theresultsshowedthatthecompression ratio，temperatureandpressureofoilcouldaffectthesealingperformanceoftherectangular
rubberseals．Itprovidedatheoreticalbasisforthedesignofthesealingring．
Key words：rectanuglar rubber seals；FEM ； sealing performance
O 引 舌 的接触应力不小于被密封压力 。即：
(roxmax≥p (1)
矩形橡胶密封圈的矩形截面形状 ．使其工作过程
中具有较大的接触面积 ．从而可以承受较高的密封压 (2)剪切应力准则 。密封圈在工作 中的最大应力应
力。在安装后，形状变化很小，即使在高压作用下，其变 小于橡胶材料 的许用抗剪强度 ，即：
形量也不太大，因此 ．被广泛运用于静密封场合 。国内 orJrb】 (2)
外 的一些文献研究了矩形密封圈的有限元分析[1-3] 但 1．2 本构模型
是 ．由于密封圈的工况非常复杂 ，不仅仅有预压 、油压 ， 橡胶是典型的材料非线性与几何非线性材料 ．其
还有温度场的多场耦合 ．因此 ．仅仅分析密封圈常温密
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