液压式气门驱动系统间隙密封泄漏的仿真研究.pdf

2 0 1 4年 l 0月 第 3 9卷 第 1 O期 润滑与密封 L UBRI CA nON ENGI NEERI NG 0c t ． 2 0 1 4 Vo 1 ． 3 9 No ． 1 0 液压式气 门驱动 系统 间隙密封泄漏的仿真研 究 陈家兑谢庆生 田丰果王自勤徐玉梁 贵州大学现代制造技术教育部重点实验室 贵州贵阳 5 5 0 0 2 5 摘 要建立液压式气门驱动系统 的动力学数学模型 ，利用 S i m u l i n k软件建立仿真模型并对系统 中的凸轮油缸和气 门油缸的环形密封泄漏进行仿 真计算。研究结果表 明，液压式气 门驱动系统的泄漏主要是相对运动引起 的剪切流量 ，并 与凸轮型线有关 ；气门油缸只在 凸轮升程段和基圆存在泄漏 ，凸轮油缸只在凸轮 回程段和基圆存在泄漏，且泄漏均随着 发动机转速和密封间隙的增大而增大；可通过减小密封间隙和设计合理的凸轮型线来减小泄漏。 关键词液压式气门驱动系统；动力学；间隙密封；泄漏量 中图分类号 T H1 3 6 文献标识码A文章编号 0 2 5 4 0 1 5 0 2 0 1 4 1 0 0 7 3 5 Re s e a r c h o f Cl e a r a n c e S e a l Le a k a g e i n Hy d r a u l i c Va l v e Ac t u a t i o n S y s t e m b y S i mu l a t i o n Ch e n J i a d u i Xi e Qi n g s h e n g Ti an F e n g g u o Wa n g Zi qi n Xu Yu l i an g Ke y L a b o r a t o r y o f A d v a n c e d Ma n u f a c t u r i n g ，Mi n i s t ry o f E d u c a t i o n，G u i z h o u U n i v e r s i t y ， G u i y a n g G u i z h o u 5 5 0 0 2 5 ， C h i n a Ab s t r a c t Th e d y n a mi c ma t h e ma t i c a l mo d e l o f t h e h y d r a u l i c v a l v e a c t u a t i o n s y s t e m wa s e s t a b l i s h e d．Th e s i mu l a t i o n mo d e l wa s e s t a b l i s h e d b y S i mu l i n k s o f t wa r e，a nd t h e l e a k a g e o f a n n u l a r s e a l i n c a m c y l i n d e r a n d v a l v e c y l i n d e r wa s c a l c u l a t e d b y s i mu l a t i o n．T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e ma i n l e a k a g e o f t h e h y d r a u l i c v a l v e a c t u a t i o n s y s t e m i s t h e s h e a r flo w c a u s e d b y t he r e l a t i v e mo t i o n b e t we e n t h e p i s t o n a n d c y l i n d e r ，a n d t he l e a k a g e i s a s s o c i a t e d wi t h t h e c a m p r o f i l e ．T h e l e a k a g e o f v a l v e c y l i n d e r i s o n l y e x i s t e d i n t h e l i ft s e c t i o n a n d b a s e c i r c l e o f c a m，a n d t h e l e a k a g e o f c a m c y l i n de r i s o n l y e x i s t e d i n t h e r e t u r n s e c t i o n a n d b a s e c i r c l e o f c a m．Bo t h t h e l e a k a g e o f v a l v e c y l i n d e r a n d t h e l e a k a g e o f c a m c y l i n d e r a r e i n c r e a s e d wi t h t h e i n c r e a s e o f e n g i n e s p e e d a n d t h e s e a l c l e a r a n c e ．Th e l e a k a g e c a n b e r e d u c e d b y r e d u c i n g t h e s e a l c l e a r a n c e a n d d e s i g n i n g t h e r e a s o n a b l e c a m p r o fil e ． Ke y wo r d s h y d r a u l i c v a l v e a c t u a t i o n s y s t e m；d y n a mi c s ；c l e a r a n c e s e a l ；l e a k a g e 由于液压式气 门驱 动系统采 用液体作为运动传递 的介质，可根据发动机的不同转速及负荷输出对气门 开度 和气 门正 时进行 调 节 ，其研 究 得 到 了人们 的重 视 。为了保 证系统低摩擦力 和快速 响应性 ，液压 式气 门驱动 系统的凸轮油缸和气门油缸的密封通常采 用环 形 间 隙 密 封。 环 形 间 隙 密 封 的 泄 漏 虽 不 可 避 免 ，但 只要控制在合理范 围内，其泄漏对系统正常 工作的影响可以忽略不计。由于液压式气门驱动系统 的凸轮油缸和气门油缸的泄漏都是直接向大气泄漏， 所 以凸轮油缸和气 门油缸中环形问隙密封 的压差等于 凸轮 油缸和气门油缸的缸 内油压 。当凸轮油缸与其柱 塞和气门油缸与其柱塞都是完全同心 、液体流动属于 层流状态时，凸轮油缸和气门油缸的泄漏体积流量可 采用 下式 进行计算 收稿 日期2 0 1 4 0 4 2 8 作者简介陈家兑 I 9 7 9 一 ，男，博士研究生 ，研究方向为发 动机可变气 门驱动技术．E m a i l c h j d 9 7 1 6 3 ． o o m． Q ㈩ 式中 Q为泄漏体积流量； d为柱塞直径； 为单边问 隙 ； P为油缸油压 ； 为介质 黏度 ； L为柱塞 与油缸 的 密封长 度 ； V为柱塞 的运动速度 。 式 1 中第一项是 由密 封间隙两 端压差 引起 的 轴 向流动 ，第 二项是柱塞对 油缸做相对运动产生 的流 动 ；当柱塞 相对 于 油缸 的运 动方 向与泄漏 方 向相 同 时 ，两项 问的符 号取 正号 ，反之取负号 。 对于液压式气 门驱动系统来说 ，凸轮油缸和气 门 油缸的泄漏情 况十分 复杂。因为油缸油压 P、密封长 度 、柱塞运 动速度 都是 与发 动机 的工作情况 、系 统的结构等有着密切关系的变量 ，同时这几个参数之 间还存 在着互 相关联 、耦合关 系。因此 ，不能单独对 凸轮油缸或气 门油缸的泄漏 情况进行研究 ，而需要从 系统角度进行 整体研究分析 。 本文作者从系统角度出发，建立了液压式气门驱 动系统的动力学数学模型，采用数字仿真的方法对系 7 4 润滑与密封 第3 9卷 统的凸轮油缸和气门油缸的泄漏进行仿真计算 ，并对 仿真结果进行详细分析研究，为液压式气门驱动系统 凸轮油缸和气门油缸的密封设计提供依据和参考。 1 系统数学模型建立 根据图 1 所示的液压式气门驱动系统的结构及其 工作原理建立该系统的数学模型。 图 1 系统结构图 F i g 1 S t r u c t u r e o f s y s t e m 1 ． 1 凸轮柱 塞位移方程 凸轮柱塞是凸轮的从 动件 ，其位移与凸轮型线有 关。通过试 验测定 凸轮柱塞 的位移方程为 』 3 1 _ c 0 s 0 ∈ 2 8 0 。 ] 2 l 0 0隹 ， 2 8 0 。 ] 式中 。 为凸轮柱塞的位移； 0 为曲轴转角， 06 n t ， n 为发 动机转 速 ， t 为时间 。 1 ． 2 凸轮油缸流量连续性方程 竹d d ， 一 q ， 一Q z0 3 式 中 d 为凸轮柱塞直径 ； Q 。 为凸轮油缸的泄漏体积 流量 ； Q 为 凸轮油缸流到气 门油缸的体积流量。 1 ． 3 凸轮 油 缸 泄 漏 体 积 流 量 方 程 Q 。 l v d l 6 1 3 P I “r r d l 6 1 d x l l Z g L J J 2 d t 4 式 中 6 ． 为 凸轮柱塞 与凸轮 油缸 的单边密 封间 隙； L 为 凸轮柱塞与凸轮油缸最小配合 长度 。 1 ． 4 凸轮油缸流到气 门油缸 的体积流量连续性方程 凸轮油缸与气 门油缸之间采用细长铜管连 接 ，所 以凸轮油缸流到气门油缸的体积流量连续性方程 为 5 式 中 d为连接凸轮油缸 与气 门油缸的管道直径 ； z 为 连接 凸轮油缸与气 门油缸 的管道长 度 ； ／ x 为 液压油 黏 度； P ． 为凸轮油缸瞬时压力； P 为气门油缸瞬时压力。 1 ． 5 气门油缸流量连续性 方程 I v d d Q 一Q 2 0 6 式中 d 为气门柱塞直径； 。 为气门升程 ； Q ， 为气门 油缸泄漏体积流量 。 1 ． 6 气 门油缸 泄漏体积流量方程 Q ， 攀 丁rrd zt2 d x 2 7 式 中 6 为气门油缸与 气 门柱塞 的单 边密封 间隙 ； ， 为气 门油缸与气 门柱塞最大配合长度 。 1 ． 7气 门活塞力平衡 方程 可将气 门组件简化为一受液压驱动力作用下的单 质量运动系统 ，对该系统进行受力分析可写出其微 分方 程 1 T d d 。 d z z 一 z 0 8 式 中 c 为阻尼 系数 ； F 。 。 为气 门弹簧预紧力 ； 为气 门 弹簧刚度 ； m 为气 门组件 当量质量。 2 仿真模型及仿真参数 仿真研究是在 图形 动态仿 真软件 M A T L A B／ S i m ． u l i n k 下进行的。根据式 2 ～ 8 建立 S i m u l i n k仿真 模型 ，如图2所示，相关仿真参数见表 1 ，仿真参数 根据 实际系统所得 。 图2 系统仿真模型 F i g 2 S i mu l a t i o n b l o c k di a g r a m o f s y s t e m 2 0 1 4年第 1 0期 陈家兑等液压式气门驱动系统间隙密封泄漏的仿真研究 7 5 表 1仿真参数 T a b l e 1 S i mu l a t i o n p a r a me t e r s d。 ／ram 1 6 m2 ／k g 0． 01 d ， ／mm 1 0 C 0 ．1 5 d ／mm 8 Fo 2 ／N 1 2 0 1 ／ mm 8 o o ／ N mm 4 0 p ／ k g m 8 7 0 6 ． ／ mm 0 ． 0 1 mP a S 0 ． 3 占 ， ／ mm 0 ． O l 3 仿真结果及分析 3 ． 1 发动机转速 对泄漏的影 响 3 ． 1 ． 1 气门油缸 泄漏量分析 图 3 示 出 了气 门油 缸初 始 密 封长 度 L2 0 m m、 密 封间隙 61 0 m，不 同发动机 转速下 的气 门油缸 泄漏体积流量的仿真结果，图4示出了不同发动机转 速下 的气 门柱塞速度仿真结果 ，图 5示 出了不 同发动 机 转速下的气门油缸压 差泄 漏体积 流量 的仿真 结果 。 从 图 3中可以知道 1 气门油缸泄漏只在凸轮升程段和基 圆段存 在 ，而回程段截止。这是因为凸轮处于升程时，气 门运动的方 向与气 门油缸 的泄漏方 向相同 ，气 门油缸 的泄漏 由压差泄漏 与相对 运动引起 的剪 切流 量组成 。 由于气门柱塞运动速度较 高 如 图 4所示 ，由其运 动引起的剪 切 流量 远远 大于 压差 引起 的 泄漏 压差 引起 的泄漏 如 图 5所示 ，所 以在 凸轮 处 于升 程 时 ， 气 门油缸 的泄漏 主要 为 气 门柱 塞运 动 引起 的剪 切 流 量 。凸轮处于基 圆时 ，气 门柱塞静止 ，而密封 两端 面 存在压差 ，气 门油缸 的泄漏全 部是压 差流量。凸轮处 于 回程时 ，气 门运动 的方 向与气 门油 缸的泄漏方向相 反 ，气 门油缸 的泄漏为压差泄 漏与相 对运动引起的剪 切流之差。但是 ，气门柱塞运动速度较高，由其运动 引起的剪切流远远大于压差引起的泄漏，所以剪切流 阻止 了气 门油缸 泄漏的产生 ，即泄漏截止。从上述分 析可知 ，气 门油缸 的泄漏主要 为气门柱塞运动引起的 剪切 流量 。 2 同一发动机转速时，气门油缸 的泄漏体积 流量 随着 凸轮 升程 的加 大 先是 逐渐 加 大然 后 逐渐 减 小 。从 图 4可知 ，各个转速下气 门柱 塞的速度都是先 从 0逐渐增加 ，大约 到达 曲轴转 角 7 0 。 时达 到速 度最 大值 ，而后气门柱塞速度从最大值逐渐减小。如前所 述 ，气门油缸的泄漏主要为气门柱塞运动引起的剪切 流量 ，而 剪切 流量与凸轮柱塞的运动速度成正 比 ，所 以气 门油缸的泄漏随着气 门柱塞运动速度 的增加而增 加 。气 门柱塞的运动速度与凸轮柱塞 的运动速度成正 比例关系，而凸轮柱塞的运动速度与凸轮的型线有着 密切关系。这就说明，气门油缸的泄漏与凸轮的升程 段 型线有着密切关 系。 3 气 门油 缸泄 漏体 积流 量随 着发动 机转 速 的 增加而增加 。从 图 4可知 ，气 门柱塞 的运动速度 随着 发动机转速的增加而增加 ，因此 ，由气门柱塞运动引 起 的剪切流量也就 随着发动机转速 的增加而增加 。所 以气 门油缸泄漏体积流量 随着发动机转速的增加而增 加 若 是 栅 媳 艘 燕 袅 O 6 0 l2 0 1 80 240 3 00 3 60 曲轴 转 角 0 ／ 。 1 图3 不同转速下气门油缸泄漏曲线 L 2 0 m m， 61 0 Ix m F i g 3 L e a k a g e c u r v e s o f v a l v e c y l i n d e r a t d i f f e r e n t e n g i n e s p e e d L2 0 mm， 1 0 m 鲁 幽 椭 ￡ O 曲轴转角 0 1 。 1 图5 不同转速下气门油缸压差泄漏 曲线 L 2 0 m il l ， 6 1 0 m Fi g 5 P r e s s u r e l e a k a g e c u r v e s o f v a l v e c y l i n d e r a t d i ff e r e n t e n g i n e s p e e d L 2 0 m m， 1 0 m 2 8 4 O 4 8 7 4 2 0 4 2 l l O ∞ ． g一 菩 袈 7 6 润 滑与密封 第 3 9卷 3 ． 1 ． 2 凸轮油缸泄漏量分析 图 6示 出了初 始 密封 长 度 L 2 0 mm、密 封 间 隙 61 0 m，不同发动机转速下 的凸轮油缸泄漏体 积流量 的仿 真结果 ，图 7示出了不同发动机转速下 的 凸轮柱塞 速度 的仿真结果 ，图 8示出了不同发动机 转 速下的凸轮油缸压差泄漏体积流量的仿真结果。 鼍 目 昌 删 壤 蛙 嘿 0 6 0 l 2 0 1 8 0 2 4 0 3 0 0 3 6 0 曲轴 转角 e ／ l 图6 不同转速下凸轮油缸泄漏 曲线 L 2 0 m m， 1 0 Ix m Fi g 6 L e a k a g e C h i V e s o f c a m c y l i n de r a t d i ffe r e n t e n g i n e s p e e d L2 0 mm． 61 0 p ． m 昌 椭 袋 司 0 6 0 l 2 0 1 8 0 2 4 0 3 0 0 3 6 0 曲轴转 角 e ／ 。 1 图7不同转速下凸轮柱塞速度曲线 L 2 0 m m， 61 0 m Fi g 7 Ve l o c i t y c u r v e s o f c a m p i s t o n a t d i f f e r e n t e n g i n e s p e e d L2 0 mm， 占1 0 m U 60 l 2U l 80 241 } jUU 6U 曲轴 转角 e ／ 。 图 8 不同转速下凸轮油缸压差泄漏 曲线 三 2 0 i l n l ， 61 0 m F i g 8 Pr e s s u r e l e a k a g e c u r v e s o f c a m c y l i n d e r a t d i f f e r e n t e n g i n e s p e e d L2 0 mm， 占1 O Ix m 从 图 6 司知 1 凸轮 油缸 泄漏 只在 凸轮 回程 段 和基 圆段存 在，而升程段截止。这是因为 凸轮处于升程时，凸 轮柱塞的运动方 向与凸轮油缸 的泄漏方 向相反 ，凸轮 油缸 的泄漏为压差泄漏 与凸轮柱塞运动引起 的剪切流 量之差。但 是 ，凸轮 柱塞 运动 速度 较高 如 图 7所 示 ，由其 运动引起 的剪切流 量远远 大于压差 引起 的 泄漏 ，所 以剪切 流阻止 了凸轮油缸泄漏 的产生 ，即泄 漏截止。凸轮处 于基 圆时 ，凸轮柱塞静止 ，而密封两 端面存在 压 差 ，气 门油 缸 的 泄 漏 全 部 是 压 差 流 量 压差引起 的泄 漏 如 图 8所 示 。凸 轮处 于 回程 时 ， 凸轮柱塞 的运动方向与气 门油缸 的泄漏方 向相 同，凸 轮油缸的泄漏 由压差泄漏与 凸轮柱塞运动引起的剪切 流量组成 。由图 8可知 ，凸轮处于 回程时凸轮柱 塞的 压差泄漏为 0 。所以在凸轮处于 回程 时 ，凸轮油缸 的 泄漏为凸轮柱塞运动引起 的剪切流量 。从上述分析可 知 ，凸轮油缸的泄漏 主要为 凸轮柱塞运动引起的剪切 流 。 2 同一发动机转速时，凸轮油缸的泄漏体积 流量先是 逐渐加 大然后再逐渐减小 。从图 7可知 ，各 个转速下 ，凸轮处 于回程 时 ，凸轮柱塞 的速度都是先 从 0逐渐增 加 ，大 约到 达 曲轴转 角 2 1 0 。 时达 到速 度 最大值，而后凸轮柱塞速度从最大值逐渐减小。而凸 轮油缸的泄漏 主要为凸轮柱 塞运 动引起 的剪切流 量 ， 而剪切流与凸轮柱塞的运动速度成正 比 ，所 以凸轮油 缸 的泄漏随着凸轮柱塞运动速度增加而增加 。而凸轮 柱塞的运动速度除了与凸轮转速有关外，与凸轮的型 线有着密切关系。这也就说 明 ，凸轮油缸的泄漏与凸 轮的 回程 段型线有着密切关 系。 3 凸轮油缸漏体积流量随着发动机转速的增 加而增加 。从 图 7可知 ，凸轮柱塞 的运动速度 随着 发 动机转速的增加 而增加 ，因此 ，由凸轮柱塞运动引起 的剪切流也就随着发动机 的转速 的增加而增加 。所 以 气 门油缸漏体积流量 随着发动机转速 的增加而增加 。 3 ． 2 初 始密封 长度对 泄漏的影响 3 ． 2 ． 1 气门油缸泄漏量分析 图 9示出了密封间隙 61 0 t x m、发动机转速 n 3 0 0 0 r ／ ra i n时，气 门油缸初始密封长度分别为 2 0 、2 5 、3 0 m m的泄漏体积流量仿真结果。可知，在 凸轮处于升程段 时 ，不 同初始密封长度的气 门油缸的 泄漏 曲线基本重合 ，这说 明气 门油缸 的初始密封长度 的变化基本不影 响气 门油缸 的泄漏 。这是 因为 ，气 门 油缸的泄漏主要为气门柱塞运动引起的剪切流量，而 剪切流量与密封长度无关 。但是 ，气 门油缸 的初始密 封长度会 影响凸轮处 于基 圆时气 门油缸 的泄漏 。从 图 鲫 ∞ 册 ∞ 鲫 0 4 3 2 l 0 一 P s ． 叩】 咖爆 噤 2 0 1 4年第 1 0期 陈家兑等液压式气门驱动系统间隙密封泄漏的仿真研究 7 7 9还可 以看 出 ，初始 密封 长度越大 ，气 门油缸 的泄漏 越小 。这是 因为 凸轮处于基 圆时气 门油 缸的泄漏 为压 差泄漏 ，而压差泄漏与密封长度成反 比关 系。 5 0 o 4 0 0 3 0 0 删 避 200 垃 弼 萼 袅l O O 0 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 3 0 0 3 6 0 曲轴转 角 0 ／ 。 1 图9 不同初始密封长度的气门油缸泄漏 曲线 占 1 0 m，n 3 0 0 0 r ／ m i n F i g 9 L e a k a g e c h ic s o f v a l v e c y l i n d e r a t d i f f e r e n t i n i t i a l s e a l l e n g t h 61 0 m，n3 0 0 0 r ／ mi n 3 ． 2 ． 2 凸轮 油缸 泄漏量 分析 图 1 0示出了密封间隙61 0 m、发动机转速 n 3 0 0 0 r ／ m i n时 ，凸轮 油 缸 初 始 密封 长度 分 别 为 1 0 、l 5 、2 0 m m的泄漏体积流量仿真结果 。可知 ，在 凸轮 处于 回程段时 ，不 同初始密封长度 的凸轮油缸 的 泄漏 曲线基本重合 ，这说 明凸轮油缸 的初始密封 长度 的变 化基本不影响 凸轮油缸 的泄 漏情 况 。这 是 因为 ， 凸轮油缸的泄 漏 主要 为 凸轮 柱塞 运 动引 起 的剪 切流 量 ，而剪切流量与密封长度无关。但是 ，凸轮油缸的 初始密封长度 会 影 响凸 轮处 于基 圆时 凸轮 油缸 的泄 漏 。从图 1 O还可看 出 ，初 始密封 长度 越大 ，凸轮油 缸的泄漏越小。这是因为凸轮处于基圆时凸轮油缸的 泄漏 为压差泄漏 ，而压差泄漏与密封长度成反 比关 系。 鲁 目 吾 啦 蠼 垃 玛 萼 裂 40 0 3 0 0 l 00 0 曲轴转角 o ／ 。 图 l 0 不 同初始密封长度的凸轮油缸泄漏 曲线 占 1 0 m，n 3 0 0 0 r ／ m i n F i g 1 0 L e a k a g e C H IC S o f c a m c y l i n d e r a t d i f f e r e n t i n i t i a l s e a l l e n g t h 占 1 0 m，n 3 0 0 0m i n 3 ． 3 密封 间隙对泄漏的影响 3 ． 3 ． 1 气 门油缸泄漏量分析 图 1 1 示出了初始密封长度 L 2 0 m m、发动机转 速 n 3 0 0 0 r ／ m i n时 ，气 门油 缸 密封 间 隙分别 为 5 、 l 0 、1 5 m的泄漏体积流量仿 真结果。可知 ，密封间 隙越大 ，气门油缸的泄漏体积流量越大，但气 门油缸 泄漏截止的曲轴转角角度基本相同。 O *一 5 um 0 6 0 1 2 0 1 8 0 2 4 0 3 0 0 3 6 0 曲轴转角 0 ／ 。 图 1 1 不同密封间隙的气门油缸泄漏 曲线 L 2 0 m m，n 3 0 0 0 r ／ m i n Fi g 1 1 Le a k a g e c u e s o f v a l v e c y l i n d e r a t d i f f e r e n t s e a l g a p L2 0 mm，n3 0 0 0 r ／ mi n 3 。 3 ． 2 凸轮 油缸泄 漏量分析 图 1 2 示 出了初始密封长度 L 2 0 m m、发动机转 速 n 3 0 0 0 r ／ m i n时 ，凸轮 油 缸密 封 间隙分 别 为 5 、 l 0 、1 5 m的泄漏体积流量仿真结果。可知，密封间 隙越大，凸轮油缸泄漏体积流量越大，但是凸轮油缸 开始泄漏的曲轴转角角度基本相同。 o 6 0 1 2 o 1 8 o 2 4 0 3 0 0 3 6 0 瞌轴转角 o ／ 。 图 1 2 不同密封间隙的凸轮油缸泄漏 曲线 L2 0 m Ⅱ l ，n3 0 0 0 r ／ m i n F i g 1 2 Le a k a g e c u e s o f c a m c y l i n d e r a t d i f f e r e n t s e a l g a p L 2 0 mm，n3 0 0 0 r ／ mi n 3 ． 4 气门油缸 泄漏与凸轮 油缸泄 漏之 间的相互影响 仿 真结果 显示 ，凸轮油 缸的密封 间隙 、密封长度 的变化对气 门油缸 的泄漏几 乎没有影 响 ，可 以忽略不 计。同样 ，气 门油缸 的密封 间隙 、密封长度的变化对 凸轮油缸的泄漏也几 乎没有影 响 ，可 以忽 略不计 。 下转 第 9 1页 加 一 I s ． 目一 曝 螺 释 姗 枷 枷 枷 Ⅲ 0 r s ． 目 咖壤 赡嫠 2 0 1 4年第 1 0期 王国志等深海环境下的 O形圈静密封设计 9 1 根据深海环境密封的要求 ，O形圈材料宜选择丁腈橡 胶；压缩率宜在 2 0 ％ ～ 2 5 ％之间，密封问隙为0 。 2 对优化后 的 0形 圈密封结 构进行应 力分析 ， 结 果表明 ，密封结构经过改进和优化后 ，O形圈压缩 时不会 与密封槽侧壁形成空腔 ；最大接触应力 大于密 封压力 ；最大剪切应力小于材料抗剪强度 ，在深海环 境下能够实现可靠密封。 参考文献 【 1 】司达行． 司达行密封 手册 [ 0 L ] ． h t t p ／ ／ w w w ． s e a h e c h ． n e t／ EN／ b 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，可 以减小油缸与柱塞 问 的间隙来减小泄漏量 。 参考文献 【 1 】谢宗法， 秦磊， 王志明， 等． 全可变气门机构中的液压压力波 动现象 [ J ] ． 内燃机学报 ， 2 0 1 1 ， 2 9 5 4 5 5 4 6 0 ． Xi e Z o n g f a ，Q i n L e i ， Wa n g Z h i mi n g ，e t a 1 ．Hy d r a u l i c p r e s s u r e fl u c t u a t i o n i n f u l l y v a r i a b l e v a l v e t r a i n[ J ] ． T r a n s a c t i o n s o f C S I C E， 2 0 1 1 ， 2 9 5 4 5 5 4 6 0 ． 【 2 】 Wo n g P K， M o k K W．D e s i g n a n d m o d e l i n g o f a n o v e l e l e c t r o m e c h a n i c a l f u l l y v a r i a b l e v a l v e s y s t e m[ C ] ． S A E P a p e r ， 2 0 0 8 一 O 1 1 7 3 3． 【 3 】侯煜． 基于C F D环形间隙泄漏量及摩擦力的仿真计算[ D ] ． 太原 太原理工大学机械工程学院 ， 2 0 0 7 ． 【 4 1周梓荣 ， 彭浩舸， 曾曙林． 环形间隙中泄漏流量的影响因素 研究[ J ] ． 润滑与密封 ， 2 0 0 5 ， 3 0 1 7 9 ． Zh o u Zi r o n g， Pe n g Ha o k e， Z e n g S h u l i n ．Re s e a r c h o n t h e i n fl u e n c e f a c t o r s o f l e a k a g e i n a n n u l a r c l e a r a n c e s e a l s 『 J ] ． L u b r i c a ． t i o n E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 5 ， 3 0 1 7 9 ． 【 5 】蒋俊， 郭媛， 曾良才， 等． 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