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摘要：本文分析了過盈配合的有限元計算時用到超彈性本構時可壓縮性對計算結果的影響情況，得到在過盈配合中必須考慮這種可壓縮性的結論并分析考慮可壓縮性的原因。1、引言 過盈配合是橡膠工業中的一種常見的配合方式。橡膠為超彈性材料，有限元計算中通常假定為不可壓或者幾乎不可壓。本文首先給出一種不可壓橡膠模型過盈配合的理論解，并與ABAQUS 計算解進行比較。

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、學習O型圈過盈配合的三維模型處理2、學習O型圈過盈配合非線性接觸相關的接觸設置3、學習非線性靜結構分析步的建立4、學習O型圈過盈配合接觸分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

計算初始接觸，如下圖，過盈量識別正確，且間隙與穿透都在各自彈球半徑內。Step4 邊界條件。本計算包括過盈與擠壓兩種計算，所以將載荷步分為2步，第一步用于計算橡膠圈過盈，第二步用于計算橡膠圈與氣缸、活塞之間的擠壓。由于有超彈性材料的大變形，以及氣缸的大位移，所以打開大變形選項。由于有摩擦力，所以使用非對稱牛頓法促進收斂。其余設置如下。

本文就以O形密封圈為例帶你學習橡膠制品仿真分析：1、模型描述：如圖1所示，簡易的管道連接示意圖，右圖為左圖的刨面圖。這樣我們可以清晰的到藍色部分為壓頭，金屬材質；灰色部分為密封槽，金屬材質；綠色部分為O形密封圈，橡膠材質。

O形密封圈安裝方便，價格便宜，可在-40~120℃的溫度范圍內工作，但與唇形密封圈相比，運動阻力較大，作運動密封時容易產生扭轉，所以一般不單獨用于液壓缸運動密封，可與其他密封件組合使用。 任何形狀的密封圈在 安裝時，必須保證適當的預壓縮量，過小不能密封，過大則摩擦力增大，且易于損壞，因此，安裝密封圈的溝槽尺寸和表面精度必須按有關手冊給出的數據嚴格保證。

密封裝置設計加工時，若使O形圈壓縮量過小，就會引起泄漏；壓縮量過大則會導致O形密封圈橡膠應力松弛而引起泄漏。同樣，O形圈工作中拉伸過度，也會加速老化而引起泄漏。世界各國的標準對此都有較嚴格的規定。

目錄 初始過盈產生的原因 解決初始過盈的方法 在 Abaqus 中指定不同選項 壓力工況下的性能驗證 總結 在本文中，我們將以軸對稱 O 型圈為例，闡述并展示 Abaqus 處理接觸表面初始重疊（即初始過盈）的多種方法。

走外圈殼體孔徑與軸承外徑配合過松（俗稱“走外圈”）由于殼體孔徑與軸承外徑選擇的配合太松，使它們表面之間產生滑動。滑動摩擦將會引起發熱，使軸承發熱而損壞。殼體孔徑與軸承外徑表面之間產生滑動的痕跡鐵錘直接敲擊軸承安裝內圈（或外圈）過盈配合的軸承，禁止用鐵錘直接敲擊軸承內圈（或外圈）端面，這樣很容易把擋邊敲壞。

3、腔體的材質是鋼或鑄鐵，使用外周是橡膠或金屬的油封都行。一般輕合金和樹脂熱膨脹系數較大，適宜采用外周為橡膠的油封。 4、不適宜的腔體結構，如采用沖壓加工的，采用螺紋組合安裝的，對開型的腔體等。 八、油封的安裝 1.裝機前，油封應在唇口之間適量涂抹上添加有二硫化鉬的鋰基酯，防止軸在瞬間啟動時，對唇口造成干磨現象，影響唇口的過盈量，并應盡快，裝配。

.UL—— 在軸承面對面或背靠背安裝時有輕度預過盈。

建議 以下是執行此類分析的建議： • 注意，基于曲面投影的方法（KEYOPT（4）=3）不用于定義剛性軸和橡膠套之間的接觸，因為該方法不支持由原始目標片段定義的剛性面。 • 對于過盈配合等問題，預計會出現過度穿透。如果在第一載荷步中以階躍方式施加初始穿透力，這些問題面臨收斂性困難。

3.5 過孔防水 線束過孔需使用相適應的橡膠件進行防水密封保護，兼顧到整車氣密性的要求，建議過盈量為1~2mm，對于孔大于40mm的，需進行翻邊設計，保證氣密性。 圖4 過孔橡膠件圖 4 總結 線束防水設計是線束設計工作中一 項必要的內容。

常有墊圈有：橡膠平墊圈、橡膠O形圈、塑料平墊圈、聚四氟乙烯包墊圈、石棉橡膠墊圈、金屬平墊圈、金屬異形墊圈、金屬包皮墊圈、波形墊圈、纏繞墊圈等。 （1）橡膠平墊圈：變形容易，壓緊時不費力，但耐壓、耐溫能力都較差，只用于壓力低、溫度不高的地方。

非全松弛載荷循環在應用中很常見，例如：在安裝過程中對產品施加了預載荷；襯套在模壓過程中產生的壓縮預應力、過盈配合、由于熱膨脹/收縮而產生的內應力；以及在輪胎中，簾線的形狀記憶效應。 圖1.

圖1 乘用車過孔橡膠件結構舉例圖2 后保險杠線束過孔橡膠件應用1.2 過孔橡膠件材料選擇過孔橡膠件可選材料有天然橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠和三元乙丙橡膠等，但三元乙丙橡膠應用最廣，是因為三元乙丙橡膠與其它品類橡膠相比有以下特性。1）成本方面：三元乙丙橡膠可大量充油和碳黑，密度小（0.865），制品價格相對氯丁橡膠和硅橡膠更為低廉。

壓力與密封間隙 O型圈一般是由壓縮所產生的回彈來進行密封的，但隨著壓力的增加，其被擠入密封濁隙而產生形狀變化，如圖4-1 為了使O型圈具有良好的密封作用并延長使用壽命，必須使O型圈的安裝溝槽和密封部位的間隙設計恰當，當間隙過大時O型圈在油壓的作用下擠間隙，造成損傷，從而引起泄露。

O型圈是圓形橡膠圈，是液壓、氣動系統中應用最廣泛的密封件。O形圈可以有圓形、方形、X 形、Y 形橫截面，不同的形狀具有不同的性能和適用性。 01 O型圈的密封原理 O形密封圈是一種雙向密封元件。

在過盈量較小的情況下，可在常溫下用套筒壓住軸承套圈端面，用鎯頭敲打套筒，通過套筒將套圈均衡地壓入。如果大批量安裝時，可采用液壓機。壓入時，應保證外圈端面與外殼臺肩端面，內圈端面與軸臺肩端面壓緊，不允許有間隙。 當過盈量較大時，可采用油浴加熱或感應器加熱軸承方法來安裝，加熱溫度范圍為80℃-100℃，最高不能超過120℃。