轮毂轴承密封圈优化设计分析

发布时间：2024-02-04 03:46

　　基于有限元分析软件ABAQUS建立轮毂轴承密封圈二维轴对称模型,分析密封唇倾斜角、唇厚、过盈量、唇边夹角、唇长和腰厚对轮毂轴承密封圈密封性能和摩擦力矩的影响。结果表明:接触压强随唇厚、唇边夹角、腰厚增大而增大,随唇倾斜角、过盈量、唇长增大而减小;摩擦力矩随唇厚、唇边夹角、腰厚增大而增大,随唇倾斜角、唇长增大而减小,随过盈量变化不敏感。并对轮毂轴承密封进行优化,优化后的结构既能满足密封性能要求,又减小了摩擦力矩。实测验证了分析结果的正确性。

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【部分图文】：

图1轮毂轴承密封圈结构示意图

某型号轮毂轴承外密封圈是一种旋转唇形橡胶密封圈,如图1所示,该密封圈安装在外圈与凸缘之间,密封圈骨架与外圈过盈配合,使密封圈固定到轴承上,唇口与凸缘过盈配合,唇口弯曲后在接触面产生接触压力起密封作用。1.2材料模型

图2有限元模型

在ABAQUS软件中通过装配使骨架与橡胶配合,橡胶被固定在骨架上。调整凸缘位置使其在橡胶上方,凸缘向下移动时与唇口过盈配合形成稳定的接触压强,起到密封作用。密封唇还受到轴承内部和外部的压强,轴承静止时内、外压强相等,主要依赖过盈配合产生的接触压强保持密封,当轴承高速运转时,内部温....

图3密封圈外唇变形图

由图3可知,唇口与凸缘面以柔性接触方式形成一个月面,该接触方式具有典型的回弹功能。在相同过盈量下,唇部径向压力和温升相对较小,能形成表面张力,防止油脂泄漏,运转时即使密封唇口磨损,但是由于回弹补偿功能可以使接触压强保持不变,进而保证轮毂轴承密封性能。图4密封圈外唇接触压强-接触....

图4密封圈外唇接触压强-接触宽度图

图3密封圈外唇变形图由图4可知,唇口接触区域的最大接触压强点偏向油脂一侧,接触压强从最高点往两端逐渐减小,当接触压强大于轴承内、外压强差时即达到密封的效果,故可用接触压强对密封性能进行评价[14]。

本文编号：3895156