针对数控机床用液压平衡油缸密封单元的易损问题,对典型的密封单元失效模式进行总结,在分析一般O形圈及Y形圈密封原理的基础上,设计一种新型的Y形密封单元,并成功用于多台数控机床液压平衡油缸的维修和改造。实践证明新型Y形密封单元能大幅提高液压平衡油缸的密封性和寿命,并可应用于其他类型往复运动装置的密封。

通过物理机械性能对比、红外光谱分析、气相色谱分析对新、老批次的密封圈进行对比研究。结果表明,该型密封圈失效原因为材料老化降解。

气缸中气动往复Y形密封圈在内外行程2种不同运动方向的变形差别比较大,产生的摩擦力也不一样。根据气缸功能的不同,气缸中Y形圈有2种不同的运动方向,即向着无压力侧方向运动和向着有压力侧方向运动。而Y形圈在2种不同的运动方向的变形差别比较大,产生的摩擦力也不一样。通过一种能分别测量气动往复Y形密封圈2个方向摩擦力的试验台,测量不同压力、不同速度、不同运动方向时Y形密封圈的摩擦力,探讨气缸工况对摩擦力的影响规律。结果表明外行程方向的摩擦力明显大于内行程方向的摩擦力;随着压力的增大摩擦力也增大;在低速下,Y形圈摩擦力比较大,随着速度的增加,摩擦力先大幅下降后又缓慢上升。通过比较试验数据和有限元仿真结果,验证了试验结果的可靠性和试验方法的可行性,并计算了可用于有限元仿真的Y形密封圈不同速度下的摩擦因...

采用有限元分析软件ANSYS研究20 t挖掘机铲斗油缸用Y形圈在一个往复运动周期内、不同热源作用下的温度分布;采用控制变量法分析各因素（介质压力、往复运动速度、介质温度等）对Y形圈温度场的影响。结果表明：只考虑摩擦生热时,最高温度出现在Y形圈密封唇口处,考虑机械滞后生热时,最高温度出现在Y形圈根部较厚的部位,且在一定环境温度下摩擦生热对Y形圈最高温度的影响较大;相比于介质压力,活塞杆往复运动速度对Y形圈最高温度的影响更为显著,在只考虑机械滞后生热时,油液温度对Y形圈最高温度的影响较大,介质压力和往复速度对Y形圈最高温度的影响较小。

该文通过有限元分析（FEA）方法对不同流体压力下的丁腈橡胶Y形圈的唇口最大接触压力和密封耦合面的接触宽度的计算利用寿命测算的经验公式采用Y形圈的往复台架测试和实际装机运行寿命跟踪的方法对汽车自动冲压生产线用Y形圈的使用寿命进行了测试研究。

该文利用基于区间模型的非概率可靠性分析方法，以某一规格的轴用Y圈为研究对象，对其非概率可靠性指标进行了研究；该文首先介绍了基于区间模型的非概率可靠性分析方法，然后对该规格Y形圈的非概率可靠性指标进行了研究，主要包括功能函数的拟合、基于区间模型的功能函数标准化及最后非概率可靠性指标的求解等内容；最后介绍影响非概率可靠性指标的主要因素。结果表明：当各不确定性参数在所述范围之内变化时，该规格的Y形圈在所述工况条件下的非概率可靠性指标η>1，说明当各不确定性参数在所述范围之内变化时，该规格的Y形圈在所述工况条件下，密封界面的接触压力始终大于油压，密封可靠，原则上不会失效；此外，一般情况下，影响非概率可靠性指标的主要因素有各随机因素分布区间的准确性、拟合所得的响应面函数的准确...

利用有限元软件ANSYS模拟分析了往复运动Y形密封圈的静态和动态密封性能。研究了短唇倾角、唇谷高2个结构参数对Y形密封圈静态密封性能的影响；分析了工作油压、往复运动速度和摩擦系数3个工况参数对Y形圈动态密封性能的影响。结果表明：当短唇倾角在6°～10°，唇谷高在5—6mm时，Y形圈的静态密封性能较好，且随着短唇倾角和唇谷高的增加，其静态性能增强；当工作油压小于10MPa、往复运动速度在0．2～0.5m／s时，Y形圈的动态密封性能较好，而密封圈与活塞杆间的动态摩擦系数对其密封性能影响不明显。