2  密封条的性能及结构选定

2.1  密封条的发展背景知识

2.1.1  实心橡胶密封条

  1940年就有科学家提出了一种计算应变能的函数，但这种计算，并不能在所有变形形式下保持计算准确，在计算橡胶条密封条变形时也并不是十分有效。

   直到1972年有一部分科学家提出了新的计算分析模型，在试验后这种模型相对更加简洁。将密封条的变形量作为整个函数的自变量[9]。

这种计算模型准确性较高，比较适用于大变形的实心的压缩密封条。还是有一定的局限性。

2.1.2  海绵橡胶密封条

   这种密封条的变形分为两种形式，第一种是密封条本身材料的变形，第二种则是泡发管内部空心部分的间隙被压缩变形。之所以会有如此高的回弹性能，主要是因为海绵密封胶里还有一部分的泡沫作为其内部结构。同时，还需要的是建立好合适的模型，只有这样才能在实际当中模拟好所需的重要参数。在1962年，科学家便提出了这种海绵橡胶密封条的计算模型。即使这样，计算依然是有一定的范围，不适用双向拉伸，1972年，科学家终于提出了以应变能作为函数自变量的计算模型，方便了泡发管类型的密封条的变形计算

   这个模型可以较为精确的计算变形，表现出含有泡发管密封条的特性，而且也适用于可以大幅进行压缩的密封条。采用这种方式模拟仿真效果还是比较准确的。公式中所涉及的一些常用参数都是通过实验得到的，具体如下

在公式中存在的材料常数一般取值如下：

表2.1  密封条计算模型常用的材料参数表          

2.2  车门间隙最常见的位置

   在车门的密封系统要是考虑间隙的来源，比如车门内板与四周零部件之间，还有密封条可压缩的变形量。这些问题，就要求我们在概念设计时就要考虑，确保其精度，尽可能降低误差，间隙也相对小。如果我们在概念设计阶段，只是一味的减少其间隙，最后制造误差却大，这时便会使密封力过大车门反而会关不紧。

针对密封间隙的主要部位，在正确分析车门密封系统后，安装性能优良的密封条。

2.3  车门密封条的工作原理

   车门的密封条对于整个汽车的防漏气，防止灰尘等方面起着不容小嘘的作用，而且对车门关闭时的密封力也有不少影响。所以设计好一个较为合适的密封条，满足车门上下铰链在不同压缩负荷的强度与宽度的要求。车门密封条一般是橡胶由口模最终挤出成型，在此过程中会变为连续的空腔构架[12]。在车门关闭时，泡管会在车门的周围生成不间断的密封面，这一周的密封接触面，一定要能够防止外部在各种情况下的水，外部的气体以及各种外界的尘土等不好的杂质介入，所以车门的密封条一定要提供足够的密封压强才可以。

计算有关于密封计算的压强公式计算：

在这个公式中，P代表密封条的密封时的压强，F则是密封条所受的外界载荷，L在一定载荷之下的变形后的宽度。负荷F与变形后的宽度L可以体现密封压强。我们需要提高密封的压强，所以要增大负荷或者减小宽度，可是当我们提高负荷时难免会使车门的关闭力变大，而且会使宽度跑出我们规定的额定大小。所以为了保证良好的密封性，需要选定恰当的负荷和宽度，这样才能确保这车门在周围产生密封力时变形在一定合适范围内，确保其良好的密封性。

2.4  密封条结构选用的必要性

   我们研究车门密封条的组成，其各种形式之下负载的受力情况，是为了更好的评价整个车身的性能，因为密封条在受力时的变形产生的位移与关闭力，将对车门的设计影响重大。 只有当我们建立了准确的密封条变形的计算分析模型，在分析过后，找到其薄弱位置，得到其位移，压缩量等等指标，才方便我们去评价整个特种车性能好坏。车门密封条是由支架，橡胶构成的，其结构相对来说比较复杂，橡胶由海绵橡胶这种可压缩式与密实不可压缩式橡胶组成[13]。我们可根据特种车门的高性能要求来选定我们密封条的截面形式，比如特种车要求密封间隙尽可能小一些，可压缩量尽可能大一点。在密封条压缩的变形和在安装过程中的受力情况都是评定密封条好坏的评定标准，比起压缩变形对密封条好坏的影响，受力的情况相对来说更加复杂。