橡膠O型圈密封圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，性能優(yōu)越可靠。它們廣泛應(yīng)用于車輛和機(jī)械設(shè)備，適用于靜態(tài)和動(dòng)態(tài)密封。橡膠密封件的設(shè)計(jì)涉及固體力學(xué)、摩擦學(xué)、高分子材料科學(xué)、液體腐蝕和機(jī)械制造工藝等理論知識(shí)。因此，準(zhǔn)確計(jì)算橡膠密封件在安裝和使用過(guò)程中的變形和密封頁(yè)上的接觸應(yīng)力在理論上是困難的。

因此，在設(shè)計(jì)O型圈密封所用管溝的結(jié)構(gòu)參數(shù)時(shí)，通常采用經(jīng)驗(yàn)公式或數(shù)據(jù)。選擇不當(dāng)不僅會(huì)影響O型圈密封的性能，還會(huì)造成重大設(shè)備事故。

然而，隨著計(jì)算機(jī)性能的提高、數(shù)值計(jì)算方法、材料科學(xué)和非線性有限元軟件的發(fā)展，研究人員可以處理橡膠密封件安裝和使用中涉及的幾何非線性、物理非線性和接觸非線性，并有一些科學(xué)依據(jù)。已經(jīng)取得了研究成果，但這些研究?jī)H測(cè)試了O型圈密封件在安裝和使用過(guò)程中的變形和應(yīng)力分布，并沒(méi)有詳細(xì)分析管溝結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)O型圈密封件性能的影響；

通過(guò)建立橡膠O型圈密封圈平面軸對(duì)稱非線性有限元模型，討論了不同使用條件和管溝結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)O型圈密封圈性能的影響，得出以下幾點(diǎn)：

1、在預(yù)壓縮環(huán)境下，接觸密封截面上的接觸應(yīng)力沿雙曲線分布；

2、壓縮率對(duì)O型圈密封件的最大接觸應(yīng)力和剪切應(yīng)力影響較大；

3、管槽拐角處的圓角半徑對(duì)該位置的剪應(yīng)力影響較大，但對(duì)凸出面最大接觸應(yīng)力影響較小；

4、不同的溝槽總寬度對(duì)接觸應(yīng)力影響較大；

建立橡膠O型圈密封圈的性能與結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，為這些參數(shù)的合理選擇提供依據(jù)。進(jìn)一步的工作需要進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行認(rèn)證，以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)密封圈的使用壽命和密封的穩(wěn)定性；