入可得形密封圈引起的摩擦力计算首先计算预紧力引起的摩擦力。设为形密封圈与缸壁之间的摩擦系数，则将代入式，再代入得第二，计算液压油引起的摩擦力。由于密封圈在液压油的作用下，其截面与液压缸接触的宽度接近于。所以，液压油引起的摩擦力为将式代入可得因此，形密封圈总的摩擦力为东北大学硕士学位论文第四章密封圈密封理论的研究，形密封圈设计使用中若干问题的研究形密封圈的工作原理形密封圈的截面成形，属于唇形密封圈的种，它广泛的应用于液压往复密封中。它具有密封性好，摩擦阻力小，耐压性好的特点。图型密封圈工作原理图液压力将密封圈的两唇边压向形成间隙的两个零件的表面。这种密封作用的特点是能随着工作压力的变化自动调整密封性能，压力越高则唇边被压得越紧，密封性越好当压力降低时唇边压紧程度也随之降低，从而减少了摩擦阻力和功率消耗，除此之外，还能自动补偿唇边的磨损，保持密封性能不降低。形密封圈的失效原因及解决措施间隙咬伤现象及解决办法形密封圈的间隙咬伤现象发生在其根部，如下图所示。在液压油的作用下，形圈的部分会被挤入密封间隙中，导致局部应力集中。而且这种现象会随着油液压力和密封间隙的增大而加剧。对于大于的形圈，应设挡圈来解决上述问题。东北大学硕士学位论文第四章密封圈密封理论的研究，图形圈间隙咬伤分析图逆压损坏现象及解决方法形密封圈用于双作用液压缸活塞密封时，必须背对背的安装，以封住两个方向的液压油。当两个形圈之间的油压小于其两侧唇口出的压力时，就会逐渐由外向内渗入压力油而储能。当工作压力卸去时，形圈在安装槽内就会从根部被反向挤压，使其唇口被挤入缸筒和活塞之间的缝隙被夹破，从而造成逆压损坏。解决的方法是在活塞挡圈上开小孔释放蓄能。当形圈工作压力卸去时，通过小孔可以引出被困液压油。图形圈逆压损坏分析图翻转及根部磨损现象解决方法如果运转时由摩擦力产生的外力矩大于密封圈本身的抗扭能力，则密封圈就会发生旋转进而丧失密封能力。解决的方法是采用硬度较高的密封材料或者设置支撑环的结构。密封圈的根部磨损主要是因过盈量过大而产生较大的摩擦力，或出现干摩擦所致。因此，在设计时应注意沟槽尺寸和密封圈的尺寸。对于密封圈沟槽尺寸的设计方法以及密封圈的摩擦力分析方法，与形密封圈的设计计算方法相同，请参见相关章节。影响密封圈密封的因素影响密封圈密封的因素有很多，下面从温度，硬度，应力松弛和摩擦四个方面来分析对密封圈的影响。温度对密封圈密封的影响东北大学硕士学位论文第四章密封圈密封理论的研究，温度对密封圈的性能有较大的影响，特别是对于压缩量比较小的密封圈来说影响更大。常温下，密封圈具有良好的性能。对于低温环境来说，密封圈只是暂时受到影响，不会产生永久性的破坏。在低温环境下，橡胶的硬度增加，体积收缩，橡胶失去弹性，密封的接触面减少，容易产生泄漏。在高温环境下，由于多种成份组成的橡胶材料会发生不可逆的物理和化学变化，促使橡胶老化变质。高温环境下，橡胶的体积会膨胀，由于橡胶的膨胀系数会比金属的膨胀系数大十几倍，当设计的密封槽空间较小时，会导致密封圈被挤出，造成泄漏。硬度对密封圈密封的影响硬度比较低的橡胶比较容易挤到密封表面的微观不平处形成密封而硬度比较高的橡胶需要比较大的压缩力进行挤压，才能使橡胶挤入密封表面的微观不平处形成密封，这需要较大的安装力。但是，硬度大的橡胶的耐磨性增大，可以延长密封圈的使用寿命。另外，硬度和温度之间存在着定的关系，当温度升高时，橡胶的硬度会下降，因此，应该综合考虑这两个因素。应力松弛对密封圈密封的影响密封圈密封是依赖于密封圈截面的弹性变形产生的压缩力而保持密封。密封圈经过较长时间的压缩后，会产生弹性变形，引起应力松弛，导致密封圈密封力最终低于系统压力而引起泄漏。密封圈在定的压缩量下，应力松弛率是随着材料，温度和流体的反作用比率衰减，初始压缩应力是是正比于时间对数的比率衰减。摩擦对密封圈的影响密封摩擦是密封圈设计中必须考虑的因素，在滑动密封中摩擦力会使轴向力增加，同时加剧密封圈的磨损。因此，为了保证密封圈的正常工作，必须是密封摩擦降低到最低限度。密封摩擦力是橡胶材料的摩擦因数和压缩力的乘积，摩擦力的大小与材料的硬度，压缩力，和粗糙度有关。橡胶材料的硬度对摩擦有定的影响，随着硬度的增加，密封圈和密封体的接触面积会减小，摩擦力趋向于减小。但是硬度增加，会使密封圈装配困难，和东北大学硕士学位论文第四章密封圈密封理论的研究，增加密封压缩力。运动表面适当的表面粗糙度会使摩擦减少，因为表面留下的细槽可以保存定的润滑剂，减少摩擦而表面摩擦过小时，由于工作表面难以储存润滑剂，反而会引起较高的摩擦。橡胶密封圈的起动摩擦因数和运动摩擦因数相同，前者比后者要高出倍。其原因是橡胶嵌入金属表面的细槽内，由于分子的内部作用，随着时间的延长，引起两个表面之间紧密地粘着，粘着力十分高，甚至能将润滑油从接触面中挤出。因此，当系统启动时，必须克服那种粘着力，因此，起动力非常大。东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，第五章试验台夹具三维建模和运动仿真试验台夹具的三维建模在试验台夹具设计完成之后，为了更好的检验设计是否合理，同时能否完成对被测阀体的夹紧动作，应用三维设计软件对夹具进行三维建模。两位两通试验台夹具的三维建模两位两通试验台夹具包括水，气，油及真空四种介质共条支路，考虑到其工作原理基本相同，所以仅给出水介质支路三维建模的过程。利用自上而下的设计方法，完成三维建模过程。首先设计各个零部件，然后根据装配关系完成对各个部件的装配，最后完成总装配体的装配。图两位两通支路夹具三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图两位两通固定夹具头三维建模图图两位两通底架三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图两位两通夹具装配图两位两通试验台水压强度试验夹具的三维建模两位两通试验台水压强度试验是单独设计的条支路。下面分别给出个部件的结构图和总装图。图水压试验夹具三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图水压固定夹具头三维建模图图水压底架三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图水压上部夹紧装置三维建模图图水压试验总装三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，两位多通试验台夹具三维建模两位多通试验台夹具由于其结构形式的特殊性，单独设计条支路进行各种测试。下面分别给出各部件图和总装图。图两位多通夹具三维建模图图两位多通夹具总装三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，电动升降台三维建模电动升降台是整个夹具系统的通用部件，两位两通试验台夹具，水压强度试验台夹具都需要升降台来把被测阀体抬高到定的高度。下面给出电动升降台的总体装配图。图升降台装配三维建模图试验台夹具的运动仿真利用软件建模之后，为了分析夹具能否顺利完成对被测阀的夹紧过程，利用的动画功能，仿真了整个对被测阀的夹紧过程。制作动画生成的文件，在硕士文的电子光盘中给出，在这里选择几个重要位置以图片的形式给出。两位两通试验台夹具运动仿真过程为了使仿真更为真实，根据两位两通试验台口径阀体外形尺寸，对被测方进行了三维建模。东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图为两位两通试验台口径的阀体，夹具需要左右两个方向对被测阀体夹紧。图通径试验台三维建模图图中第幅图为两位多通阀体夹具的初始位置图。从图中可以看出，被测阀体安放在升降台上之后，垂直方向和水平方向的位置都需要调整。图中第二幅图为夹具整个操作过程的个中间状态。首先需要启动升降台，将被测阀体升高到与夹具同轴心的位置。接下来，需要将升降台连同被测阀体起水平向右移动，直到被测阀体的右端靠紧固定夹具头为止。图中第三幅图为夹具夹紧被测阀体的最终状态。下面可以根据阀体的测试需求，对阀体做各种测试。阀体的拆卸过程，是和夹紧相反的过程。两位多通试验台夹具运动仿真过程图两位三通试验台结构图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图两位两通夹具三维运动过程图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图所示的阀体为两位三通阀体的部分结构，夹具需要将被测阀体的三个阀口全部夹紧。通过图看到两位多通夹具的工作状况。图两位多通夹具最终位置图两位两通试验台水压强度试验夹具运动仿真过程首先完成了对通径两位两通阀体的建模过程，然后完成对被测阀体的夹紧。图水压强度试验阀体三维建模图东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，东北大学硕士学位论文第五章电磁阀夹具三维建模和运动仿真，图水压夹具三维运动过程图首先第幅图为水压强度试验台夹具的初始位置图。由于上部夹紧装置的存在，使得被测阀体很难放到试验台上，需要将上部夹紧装置移动到第二幅图的位置上。接下来是将被测阀体放到试验台上，需要保证被测阀的中心和下部圆台的中心重合，然后是将上部夹紧装置退回到原来的位置，从而可以从上面夹紧被测阀体。在上下两个方向对被测阀体夹紧之后，需要将被测阀体抬高到和夹具统的高度，这样做可以保证夹具在水平方向很好的夹紧被测阀体。然后将升降台，被测阀体及上部夹紧装置起向右移动，靠紧固定夹具头。最后夹具伸出加紧被测阀体。下面可以进行水压强度试验。被测阀的拆卸过程和被测阀体的夹紧过程相反。东北大学硕士学位论文