润滑与密封

作者：唐铖，崔佳宁，刘颖，黄浩宇，郭飞

单位：清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,中国航空工业集团公司金城南京机电液压工程研究中心,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,

关键词：往复密封;2K 型斯特封;起落架缓冲器;流-固-热耦合;结构优化设计

基金：国防科工局配套规划项目 （JPPT-145-GH-2-076）

往复密封作为飞机起落架缓冲器的核心部件，其密封性能直接关系到飞机的起降安全与可靠性。在飞机着 陆瞬间，缓冲器承受巨大的冲击载荷，内部油液压力急剧升高，对密封系统提出严峻挑战。若高压油液发生泄漏，将 导致缓冲器吸能效率下降，使得过大的冲击载荷传递至机身结构，引发结构变形、疲劳损伤乃至安全事故。以起落架 缓冲器中 2K 型斯特封为研究对象，对密封件及接触面开展固体力学、流体力学、接触力学、变形力学以及热力学与传 热学分析，综合考虑接触区域摩擦热的影响，建立流-固-热耦合数值仿真模型。计算分析斯特封阶梯形环腰厚、油侧 倾角、空气侧倾角以及粗糙峰对净泄漏量和摩擦力等性能参数影响程度的主次顺序，并优化斯特封的结构参数。结果 表明：在超高压工况条件下，斯特封净泄漏量随着往复速度的增加而增加；相较于内行程摩擦力，往复速度对外行程 摩擦力影响程度更高；粗糙峰是影响泄漏量和内行程摩擦力的主要因素，腰厚是影响外行程摩擦力的主要因素。对比 优化前后斯特封净泄漏量和摩擦力的模拟结果，发现优化后斯特封的净泄漏量降低了 43. 6%，内行程摩擦力降低了 7. 0%，外行程摩擦力增长了 1. 9%，斯特封阶梯形环承受的总摩擦力减小。研究提出的优化设计方法不仅显著提升了 2K 型斯特封的密封性能，也为高压往复密封件的设计与性能预测提供了重要的理论依据和实践指导。

来源：2026年第3期

《润滑与密封》期刊编辑部

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