里斯本战略作者：芦付臣 张春堂 于洋
来源：《中国科技博览》2014年第34期
[摘 要]本文通过ANSYS软件对聚四氟乙烯密封圈进行有限元分析，研究了其密封性能，得到了安装状态和加载状态下聚四氟乙烯密封圈的等效应力分布和接触压力分布云图，发现聚四氟乙烯密封圈在正常情况下均能较好的密封能力，并可以密封较高压力的介质。 [关键词]聚四氟乙烯；密封圈；仿真研究；ANSYS聚四氟乙烯
居敬小学 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0317-01
天津市供热协会 引言
聚四氟乙烯密封圈是由一个相对较薄的聚四氟乙烯环包覆一个橡胶O形圈组成，属于挤压式滑动密封。它是靠聚四氟乙烯包覆环与轴和沟槽的表面相接触，在预压缩力和介质压力的共同作用下使聚四氟乙烯包覆环变形堵住轴与孔的间隙，橡胶O形圈被压缩也产生弹性力
作用于包覆环，增加接触面的接触压力，阻抑油液流向低压区发生泄漏，从而实现密封。目前，密封件的设计大多依靠实验进行，实验的诸多因素都会造成密封误差，导致密封实际应用时失效。随着有限元技术的迅速发展和日趋成熟，设计人员越来越多的将各种实验通过相关的有限元软件来进行模拟分析，这不仅降低了实验成本，还缩短了产品的设计周期。将有限元法引入到了密封件的设计上，对所设计的密封结构进行仿真分析，可以得到密封件的应力分布云图以及接触压力曲线等与密封能力直接相关的参数，对密封的寿命进行预测。本文通过ANSYS 软件对聚四氟乙烯密封圈进行有限元分析，对其综合等效应力及接触应力的分布进行研究。网趣电影
1 建立聚四氟乙烯密封圈有限元模型
聚四氟乙烯密封圈模型包括旋转轴、O型圈、密封导套等组成。在安装挤压的过程中，旋转轴与密封导套相对于密封件的弹性变形量极小，可以将旋转轴与密封导套近似看作刚体，以简化模型。旋转轴与密封导套的材料均为不锈钢1Cr18Ni9Ti，弹性模量为210GPa，泊松比为0.3。有限元分析过程中，鉴于其边界条件的复杂性，故将密封结构的旋转轴和密封导套作为整体进行分析。根据密封结构的轴对称特性，以及载荷和边界条件
的施加特点，可以将模型简化为二维平面轴对称模型，这样不仅不影响计算结果，还可以节省大量建模及计算时间。聚四氟乙烯密封圈密封结构的有限元模型如图1所示。
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