计量式柱塞泵密封结构分析+CAD图纸+答辩PPT(14)
3） 对密封结构施加载荷
有限元分析的主要目的是检查结构对一定载荷条件的响应。因此，在分许中指定合适的载荷条件是关键的一步。在ANSYS程序中，可以用各种方式对模型施加载荷，而且借助于载荷步选项，可以控制在求解中载荷如何使用。
此处O形密封圈结构的载荷情况是最大压力为30MPa的介质从活塞杆和缸体的间隙中流出，而O形密封圈受活塞杆和缸体的挤压变形后填塞了间隙，从而阻碍了介质的流出，所以O形密封圈受介质的压力，其压力最大为30MPa。然后将逐渐递增的载荷（最大载荷为30MPa）施加于实体O形密封圈模型上，在开始求解时，程序自动将这些载荷转换到节点和单元上。
4） 结果后处理
运用ANSYS软件进行分析的过程截图如图13-21
图13 密封结构网格划分
图14 P=5MPa，O形密封圈最大应变ε=0.027mm，最大应力σ=6.154MPa
图15 P=10MPa，O形密封圈应变ε=0.054mm，最大应力σ=12.052MPa
图16 P=15MPa，O形密封圈最大应变为ε=0.081mm，最大应力σ=19.794MPa
图17 P=20MPa，O形密封圈最大应变为ε=0.107mm，最大应力σ=25.112MPa
图18 P=25MPa，O形密封圈最大应变为ε=0.134mm，最大应力σ=32.689MPa
图19 P=30MPa，O形密封圈最大应变为ε=0.161mm，最大应力σ=38.804MPa
图20 介质压力与O形密封圈最大应变的关系
图21 介质压力与O形密封圈最大应变的关系
根据ANSYS分析的截图可知，红色区域为O形密封圈应力最大处，当柱塞泵最大工作压力为30MPa时，O形密封圈的密封结构没有失效，从而得到本课题设计的计量式柱塞泵的结构是合理的。
本章小结
本章对密封结构的设计进行了分析，首先介绍了O形密封圈的工作原理及其自封性，在对其压缩率进行了计算，计算结果：最小压缩率为 ，最大压缩率为 ，满足截面直径为5.3mm O形密封圈的压缩率范围。然后是运用软件Ansys对O形密封圈进行有限元分析，从而得到O形密封圈的应力分布图，在受最大应力的情况下，O形密封圈没有失效，从而得到肯定O形密封圈密封结构没有问题。
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