摘要
快速锻造机是锻造工业中的重要设备，其执行器液压缸作为核心元件，承担着主要锻压功能。液压缸的密封组件实现良好的润滑与密封等功能的同时形成了摩擦副，其摩擦性能直接决定着液压缸的运行速度，进而影响快速锻造机的锻造频次。因此，针对密封元件的摩擦与泄漏进行研究，可为提高快速锻造机液压缸的运行速度提供重要的理论依据。本论文以快速锻造机液压缸密封圈为研究对象，运用以理论计算为基础、结合数值模拟仿真的方法，对快速锻造机液压缸的润滑与密封性能进行研究分析，主要研究内容如下： 本文基于弹性流体润滑理论，考虑流固耦合效应，分析了密封系统中密封元件摩擦问题，建立了包含表面粗糙度和空化的雷诺方程，并用有限体积法和追赶法求解；同时，将变形力学与接触模型耦合，用MATLAB编程，形成混合弹流润滑的数值模拟模型。利用仿真软件对密封区进行有限元仿真，获得接触区域的静接触压力和接触长度。结合静力学分析结果和混合弹流润滑模型计算了不同安装过盈量和密封压力下格莱圈和Y型圈的摩擦力以及泄漏量。 通过对两种密封圈的数值计算，分析了密封压力、安装过盈量、表面粗糙度和运动速度等因素对摩擦力的影响。结果表明：同种工况下，格莱圈的摩擦力远小于Y型圈。研究结果为不同工况下选择合适的密封圈提供了思路与方法，实现快速锻造机的高速化具有重要意义。
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