航空液压直驱门摆机构X形密封结构分析及优化

摘要

为解决航空液压直驱门摆机构的密封问题，以该机构中的X形密封结构为研究对象，利用ANSYS有限元分析软件构建了其二维轴对称的有限元分析模型.基于Box-Behnken响应曲面试验设计方法，并借助Design-Expert 13软件研究了在不同聚四氟乙烯挡圈外圆角半径、内圆角半径、宽度、缸筒与U形槽之间的间隙，以及流体压力条件下，X形密封圈主接触面最大Von Mises应力的变化规律.结果表明：在不同流体压力条件下，当聚四氟乙烯挡圈的外圆角半径和内圆角半径均为0.15 mm，聚四氟乙烯挡圈宽度为0.4 mm，缸筒与U形槽之间的间隙为0.3 mm时，密封性能最佳.优化后，在流体压力为14 MPa时，主密封面最大接触应力与流体压力的差值从优化前的0.297 MPa增加到2.027 MPa，符合实际要求；在其他流体压力条件下的主密封面最大接触应力与流体压力的差值也有所提升.

关键词

X形密封圈 / 密封性能 / 试验设计 / 结构优化