通过流体分析验证低摩擦力矩密封圈

🌱为进的一步变少滚动耐摩擦载荷和变少漏油，NTN建设了二手车加速器用带V形加脂槽封闭圈，较常规化封闭圈滚动耐摩擦载荷变少60%。

外径为15~60 mm的多种树脂密封圈在汽车变速器(自动变速器、无级变速器等)上使用。为实现汽车的低油耗，这些密封圈要求具有低摩擦力矩和低漏油性能。为响应这一要求，NTN开发了带V形润滑槽的聚醚醚酮(PEEK)树脂低摩擦力矩密封圈(图1)，并开始批量生产。

图1 低磨擦力距封密圈

通过流体动力定性分析和耐压来优化V形润滑槽的数量和形状🐻，进一歩拉低低出现磨蹭载荷密封隔绝性能圈的载荷。本篇文章说了有关低出现磨蹭载荷密封隔绝性能圈载荷拉低的气体讲解手机验证结论。

1、抽真空圈的功能模块和采用

🏅封密圈按照在变速箱器的汽压机机控制电路开关内较为移动的轴与泵壳之間，达到封密用。当封密圈拖动时，能够封密油的汽压机机将封密圈融入泵壳内外层和轴槽外壁上，并持续汽压机机控制电路开关外部的压。

密封圈需要具有低摩擦力矩、低漏油性能和高耐磨性🗹。当摩擦力矩降低时，传动效率提高，以实现更高的能源效率。减少漏油使油压泵的效率更高，体积更小，从而使能源学习效率更好。为了能保护低耐摩擦转矩和低漏油程序运行，并保持长施用生命周期，良好的密封垫性圈要耐磨性，同時制止良好的密封垫性圈滑屏加上件的划痕。

𝓀带距形横横截面的NTN常规化封密圈的应用图甲2如图。原因封密圈与轴槽侧墙的接受绿地规模小于等于封密圈与外壳内外观的接受绿地规模，当轴或外壳高速旋转时，轴槽侧墙的向下摩阻较小，封密圈在轴槽侧墙上向下。封密圈与轴槽侧墙是面接受，由此漏油较少。

图2 密封盖圈的选用

2、低磨蹭扭矩密封圈

2.1 特征

🐼进行在轴槽侧墙上滚动的良好的密封性胶圈圈表层设立V形润滑油的作用槽，推动低磨擦扭距良好的密封性胶圈圈的低磨擦扭距和低漏油。良好的密封性胶圈圈适用在 PEEK树脂胶里插入入特别插入剂制做的 BEAREEPK5301材料，两侧有注塑工艺成型。的V形光滑槽，且协同工作斜坡外形复杂性。借助挂接梯步的复杂性形式限制挂接梯步处的漏油。

与NTN标准服务相对比，低矛盾载荷密封圈圈有着下列共同点:

1）矛盾扭矩削减达60%;

2）1/10的受损率;

3）一样的低漏油类。

2.2 润滑槽形状的比较

2.2.1耐摩擦载荷检测后果

ꦿ有着不一样注油剂槽模样和无注油剂槽的3种密封胶盖圈对比图见表1。试验装置机械设备关心图如下图3所显示。用安装程序在轴槽上的俩密封胶盖圈相互的循环系统油给予汽压并三维旋转箱体，为了建立热胀冷缩扭力的在测量。

表1 试验装置密封圈圈

注：封严圈外径50 mm，层厚1.6 mm，尺寸1.5 mm。

图3 试验检测装备展示图

༺油压机与振动力距的影响如4图示。将得出的俩个填料密闭圈的振动力距乖以2能够 6个填料密闭圈的振动力距。带V形进行润化处理槽封密圈的矛盾载荷比无进行润化处理槽封密圈(NTN的标准类产品)的低60%~70%，比带长方形进行润化处理槽封密圈的低20%。

2.2.2 水射流研究分析結果

摩擦力矩降低的原因被认为是V形润滑槽的应用减小了密封圈与轴槽侧壁的接触面积，改善了滑动表面的润滑。2种形状润滑槽摩擦力矩的差异归因于润滑条件的不同。流体分析证实了这点。

🐓6个防锈液油的作用的槽介质位置建模的深入分析结局右图5右图。应用V形防锈液油的作用的槽时，伴随介质发动机调节作用，防锈液油的作用的槽一头的油膜负担高。油膜压出现的径向力与依据液压将封密圈压在轴槽侧墙上的力大方向相反的成语，如此可缩减液压。还选用因此压差，油从轴承润滑油液槽两端流到轴承润滑油液槽相互间的滚动外观，促使调低挤压载荷。另外方位，在V形轴承防锈水油槽中通过观擦到的高油膜压差在方型轴承防锈水油槽中通过观擦没有。

图4 汽压与滚动摩擦扭矩的密切关系

图5 拖拽从表面的油膜的压力地理分布

3、顺利通过调优V形进行润滑处理槽下降摩擦扭距的查验

3.1 液体剖析具体条件

摩擦力矩测量结果和滑动表面的油膜压力分布显示，出现在V形润滑槽端部的力与由于油膜压力(油膜反作用力)导致摩擦力矩降低的力方向相反。油膜反作用力越大，摩擦力矩越低。因此，可认为V形润滑槽数量越多，宽度越宽，油膜反作用力越大。流体分析证实了这点。

分析用密封圈V形润滑槽的长度、宽度、深度、角度以及间距的定义如图6所示。密封圈尺寸为:外径44 mm，厚度2 mm，宽度2.3 mm。基于流体分析对密封圈的1个V形润滑槽的流体区域建模，并对由于流体动力效应产生的油膜压力进行积分得到1个润滑槽的油膜反作用力。将该力与槽数的乘积定义为1个密封圈的油膜反作用力🍸，并进行了不同条件的比较。需注意的是，与V形润滑槽的油膜压力相比，密封圈侧面与轴槽侧壁接触区的油膜压力非常小，可忽略不计。在分析中为便于计算，滑动表面的油膜厚度假定为恒定值5 μm。工作条件设定为：ATF压力0.6 MPa，温度20 ℃，转速1 000r/min。

图6 密封隔绝圈的介绍(24个槽)

3.2 流体动力阐述可是

3.2.1 V形润滑槽的数量

ꦉ按照对一偏有12和24个V形润滑系统系统槽的隔绝圈来进行流体动力深入分析，赢得8个隔绝圈的油膜反角色力。V形润滑系统系统槽的行距雷同，12和24个槽的时长转变。槽的斜度也雷同，但12和24个槽的深浅其他。

带12和24个V形润滑槽密封圈的油膜反作用力如图7所示。正如所估计的，槽数越多，油膜反作用力越大。因此，槽数越多，摩擦力矩降低越多。

然而，当槽数增加时，槽间的空格数也增加，这增加了密封圈侧面与轴槽侧壁的接触面积，从而导致摩擦力矩升高。因此，应有最优槽数𓆉使摩擦力矩最小。为证实这点，制作了不同槽数的密封圈并测量摩擦力矩。密封圈尺寸为：外径51 mm，厚度2.4 mm，宽度2.3 mm。一侧槽数为12~30。槽间距、槽宽、槽角相同，因此槽长和槽深随着槽数不同而不同。测量条件为：ATF压力1 MPa，温度80 ℃，转速2 000 r/min。

图7 槽数与油膜反效用力

ꦓ槽数与撞击力距的原因提示8提示。槽数由12向24增长时，撞击力距日趋降，但槽数为30时，撞击力距变高。精确测量然而与上述情况想法的相符，验证槽数都存在既定值。主要是因为槽数会受到设计方案和加工制造的限定，所以在于于外径，但是，NTN低撞击力距封口圈都按照外径图片尺寸的分布了既定数据的V形保养槽。

图8 槽数与出现摩擦扭距的原因

3.2.2 V形润滑槽的宽度

♏顺利通过对带宽使用度为0.2~0.7 mm 的V形防锈槽的胶封圈采取两相流研究，受到油膜反意义力。胶封圈外侧的槽数为24，除槽宽外，另外的尺码都相当。

槽宽与油膜反作用力的关系如图9所示。验证结果与估算结果一致，油膜反作用力随着槽宽增加而增大，但过大的槽宽会导致漏油量增大。因此，必须针对每种情况确定槽宽，要考虑轴和壳体的尺寸、偏心率、密封圈和壳体的磨损量等。

图9 槽宽与油膜反用处力的的关联

3.2.3 V形润滑槽的角度

ꩵ立于4.2.1节中简述的一偏有24个槽的密封盖圈，采取扩大或降低了大约V形润滑油的用处槽的弧度，采取两相流深入分析的油膜反用处力。槽距离、槽宽和槽长想同，只是槽角变动而以至于的槽深多种。

槽角与油膜反作用力的关系如图10所示。在试验的角度范围内，无论槽角如何，油膜反作用力几乎相同。同样地，槽深也没有影响。这些结果表明在V形轴承润滑油槽的设计中有必要瞩目槽数，如果槽深和槽角在适当的范围内，则不需要考虑。

图10 槽角与油膜反角色力的的关联

3.3 带最佳V形轴承润滑油槽密封垫圈的静摩擦力载荷

自动测量后果

来源于以上的文丘里管分折提升系统了V形研磨槽的数量统计和图行。提升系统后的带24个V形研磨槽密闭圈与3.2节中探讨一下的带1俩个V形研磨槽密闭圈的滚动摩擦扭力比对结论就像文中11一样🔴。系统优化后的带24个V形防锈液槽密封圈垫圈的磨擦力距比带13个槽的拉低了10%~15%。校正选取用外径45 mm、高度2 mm、尺寸2.4 mm的密封圈垫圈开展较为。

图11 汽压与出现摩擦扭矩的的关系

4、完成语

💛简单介绍了对低静振动力力扭距封严圈静振动力力扭距影响的两相流进行具体分析确认后果。系统设计两相流进行具体分析和实验，整合了V形防锈水槽的人数和模样，进一个步骤影响了静振动力力扭距。低静振动力力扭距封严圈的采取重大进展稳定，正因为其能回应避免低油耗的规范要求。发展将着眼于于进一个步骤影响静振动力力扭距。

在许多领域对能源效率的要求不断提高，将采用流体分析等分析方法加快开发速度，提高树脂滑动部件的性能。

（参照期刊论文略）

Verification of Torque Reduction for Low Torque Seal Ring by Fluid Analysis

的来源：《NTN TECHNICAL REVIEW》

著者：Takuya ISHII等

泰语翻译：侯万果

校对：曾献智

为大家、编辑：轮毂轴承异物社