润滑与密封

作者：彭超，靳思博，黄乐，高燕，王勇，鲁新岳，王欣怡，郭志群

单位：广州机械科学研究院有限公司；中山大学海洋工程与技术学院,,中山大学海洋工程与技术学院,,广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,广州机械科学研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,中山大学海洋工程与技术学院,,中山大学海洋工程与技术学院,,中山大学海洋工程与技术学院,

关键词：O 形密封;沟槽倾角方向;混合润滑;液压系统;往复密封

基金：国家自然科学基金项目 （52305083）；广东省基础与应用基础研究基金项目 （2023A1515012042）；航空科学基金项目 （2022Z0270M1004）；广州市国家重点研发计划“递补支持”专题 （高新技术方向） 项目 （2025B01J2006）

在液压系统中，密封件作为核心元件，其性能与安装沟槽的几何形态紧密相关。针对液压缸中的 O 形密封， 在宏观与微观层面探讨矩形沟槽 （垂直沟槽）、T 形沟槽 （外倾沟槽） 和燕尾槽 （内倾沟槽） 等不同沟槽形状对密封性 能的影响。借助有限元分析技术，模拟 O 形密封在外倾沟槽、直角沟槽和内倾沟槽中的宏观形变、内部应力分布以及 接触压力分布。基于混合润滑理论，对密封接触区的油膜厚度、微观接触压力以及油膜压力进行综合分析，进一步探 究 3 种沟槽形状在 O 形密封出入行程中对密封区域微观特性的影响，并对比不同沟槽形状下密封件的摩擦力及泄漏量。 研究结果显示：由于内倾沟槽对密封件施加指向沟槽底部的挤压力，因此能有效防止密封在往复运动中的扭转和转 动；外倾沟槽虽能提供较大的接触压力和较薄的油膜，但因其动压效应的增强，可能增加泄漏风险；对于减少泄漏而 言，垂直沟槽在往复密封中表现较为优异；而在降低密封摩擦力方面，侧面内倾的沟槽设计则更为理想。研究结果为 液压系统中密封件的设计和优化提供了有价值的参考。

来源：2026年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

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