微型无油空气压缩机活塞环热力耦合分析及其结构优化

以某型号微型无油空气压缩机聚四氟乙烯活塞环为分析对象，利用SOLIDWORKS软件建立三维模型，采用ANSYS Workbench对活塞环进行有限元仿真，计算分析该活塞环在热力耦合作用下应力及变形分布情况。结果表明：活塞环最大耦合应力出现在活塞环下端面与活塞接触区域，为21.08 MPa;最大形变出现在活塞环开口处，形变量为0.48 mm,且形变量从活塞环开口处到背脊处逐渐减小。根据计算分析结果，基于响应面法对活塞环结构参数进行优化，优化后活塞环应力值显著降低，形变量也略有减小，可为微型无油空气压缩机活塞环的设计开发提供参考。