润滑与密封

作者：郭振，黄毅杰，柯玉超，郭飞，杨勇

单位：株洲时代新材料科技股份有限公司,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,高性能橡胶材料与制品安徽省重点实验室,,清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室,,西北工业大学材料学院,

关键词：往复密封;硬度;丁腈橡胶;密封性能;有限元分析

针对密封行业材料性能与密封功能特性缺乏量化映射关系问题，以活塞杆往复密封系统为研究载体，聚焦 于丁腈橡胶密封件性能优化需求，耦合流体力学、固体力学、接触力学等多物理场理论，建立混合润滑数值仿真计算 模型，提出一种基于硬度的密封性能等效评估方法。基于该模型及方法，定量预测硬度变化对密封系统的摩擦力、泄 漏率等关键参数的影响规律，并通过往复密封性能试验台架完成试验验证。结果表明：在 HA58~78 的硬度区间内，密 封性能硬度评估模型仿真与试验泄漏率相对误差为 1. 83%~8. 17%，验证了该等效评估方法的高可靠性；随着橡胶硬度 提升，密封端面接触压力呈递增趋势，接触宽度同步递减；当硬度超过 HA68 后，泄漏率降幅趋于平缓，性能增益递 减。综合密封可靠性与实际效用，推荐该牌号丁腈橡胶的最优硬度设计区间为 HA68~73。

来源：2026年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

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