基于有限元分析方法的聚氨酯磨损规律研究
2016-07-28贾晓红索双富周春华
橡胶工业 2016年7期
关键词:有限元
黄 乐,贾晓红,郭 飞,索双富,周春华
(1.广州机械科学研究院有限公司,广东 广州 510700;2.清华大学 摩擦学国家重点实验室,北京 100084;3.宁波中意液压马达有限公司,浙江 宁波 315200)
橡塑密封件是依靠过盈产生的接触压力来实现密封,而过盈的存在会导致密封件在动密封中产生磨损,磨损是决定橡塑密封件使用寿命和导致失效的关键因素之一。气动密封件与液压密封件相比,其工作介质是空气,几乎没有润滑性,只是采用涂以润滑油或润滑脂的方式进行润滑,使用条件比较恶劣[1]。聚氨酯材料以良好的机械性能、耐磨和耐油性能,成为液压传动与控制系统重要的密封件材料[2]。
为了获得聚氨酯材料的摩擦磨损特性,人们开展了一系列试验研究[3-6],但大部分的研究都是对聚氨酯摩擦特性的定性分析,未能给出材料摩擦磨损特性与影响参数,如接触压力、速度及对磨时间等的定量关系。
本研究采用环块磨损试验机开展滴油润滑状态下聚氨酯材料的磨损试验,通过有限元分析方法获得试样在试验时的接触压力,通过表面形貌测量方法获得试样的磨痕深度,最后基于Rhee的磨损经验公式拟合得到聚氨酯材料的磨损经验公式,为聚氨酯材料密封件的设计和磨损寿命预测提供参考。
1 实验
1.1 试验设备
聚氨酯摩擦磨损试验在MR-5H型高速环块摩擦磨损试验机上进行,试验原理如图1所示。试验条件为滴油润滑,所用的润滑油为32#液压油。试样材料为往复密封中常用的聚氨酯材料,对磨环的材料为活塞杆常用材料GCr15。……
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